用化學(xué)基本觀念指導(dǎo)化學(xué)教學(xué)

梅婷婷

摘要：化學(xué)基本觀念的建構(gòu)是化學(xué)新課程的理念之一。以氯氣的性質(zhì)的教學(xué)為例，對用化學(xué)基本觀念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)基本觀念；指導(dǎo)；教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0083-02

化學(xué)作為基礎(chǔ)科學(xué)教育中重要的組成部分，旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，化學(xué)素養(yǎng)的核心要素是化學(xué)基本觀念。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：化學(xué)課程要引導(dǎo)學(xué)生“形成基本的化學(xué)觀念和科學(xué)探究能力”、“形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念”。因此，讓學(xué)生形成基本的化學(xué)觀念，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)[1]。宋心琦[2]認(rèn)為學(xué)生能否牢固地、準(zhǔn)確地，哪怕只是定性地建立起基本的化學(xué)觀念，應(yīng)當(dāng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的第一目標(biāo)。背誦或記憶某些化學(xué)知識，如三酸兩堿、鐵銅鋁的性質(zhì)，水、甲烷、乙醇的化學(xué)式或結(jié)構(gòu)式，當(dāng)然是有價(jià)值的，但更重要的價(jià)值在于它們是化學(xué)觀念及某些基本觀念的載體。化學(xué)基本觀念，不是指具體的化學(xué)知識或者具體的實(shí)驗(yàn)操作，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)后，遺忘了大部分的化學(xué)知識，在頭腦中留存的對化學(xué)的概括性的認(rèn)識。畢華林[3]認(rèn)為化學(xué)基本觀念是學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)，在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)的總觀性認(rèn)識。化學(xué)教學(xué)要以具體的化學(xué)知識為載體，超越具體的知識，引導(dǎo)學(xué)生通過思維活動，形成化學(xué)基本觀念，從知識學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向觀念建構(gòu)。

一、分析教材，發(fā)掘具體知識中蘊(yùn)含的化學(xué)基本觀念

作為在教學(xué)活動中起主導(dǎo)作用的教師，需要對教學(xué)內(nèi)容有較為深入的理解，清楚知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，將具有本質(zhì)聯(lián)系的知識點(diǎn)聯(lián)系起來，分析其中蘊(yùn)含的化學(xué)基本觀念。“氯氣的性質(zhì)”是滬教版化學(xué)1專題二第一單元“氯、溴碘及其化合物”中的內(nèi)容，知識點(diǎn)有：氯氣的化學(xué)性質(zhì)，次氯酸的漂白性，氯離子的檢驗(yàn)。從知識之間的聯(lián)系來看，氯原子最外層有7個(gè)電子，極易得到一個(gè)電子形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是理解氯氣化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)；次氯酸的漂白性是由于次氯酸根中的氯元素的價(jià)態(tài)決定的；氯離子的檢驗(yàn)，本質(zhì)是氯離子與銀離子結(jié)合成難溶于水的物質(zhì)。氯氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)為后面的氧化還原反應(yīng)和溴、碘的性質(zhì)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的價(jià)值在于學(xué)生能從元素得失電子認(rèn)識化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)是探究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的基本方法。

根據(jù)以上的分析，確定元素觀、實(shí)驗(yàn)觀作為指導(dǎo)“氯氣的性質(zhì)”的化學(xué)基本觀念。

二、將化學(xué)基本觀念與化學(xué)知識建立聯(lián)系

教具體的化學(xué)知識與化學(xué)基本觀念之間建立本質(zhì)的聯(lián)系，可以加強(qiáng)觀念教學(xué)的針對性和可操作性。

1.元素觀。物質(zhì)的變化實(shí)質(zhì)上是元素的重組，在化學(xué)變化中元素種類不變，質(zhì)量守恒；元素的性質(zhì)取決于其對應(yīng)原子的核外電子排布，原子的核外電子排布不同且呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，元素周期表就是這種規(guī)律的具體體現(xiàn)[4]。

具體體現(xiàn)：氯原子的最外層有7個(gè)電子，容易得到一個(gè)電子，形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)非常活潑的非金屬單質(zhì)；次氯酸中氯元素極易得到兩個(gè)電子成為氯離子；氯離子與銀離子結(jié)合生成難溶的氯化銀。

2.實(shí)驗(yàn)觀。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識、改造并應(yīng)用物質(zhì)、推動化學(xué)科學(xué)不斷發(fā)展的主要手段，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，[3]觀察與思維的緊密結(jié)合是完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須的基本方法。

具體體現(xiàn)：教師演示實(shí)驗(yàn)包括氯氣溶于水、氯氣與鈉反應(yīng)、氯氣與鐵絲反應(yīng)、灼熱銅絲與氯氣反應(yīng)、氯氣與氫氣反應(yīng)；探究實(shí)驗(yàn)有比較新制氯水與鹽酸的pH、新制氯水與鹽酸分別和品紅溶液的反應(yīng)、氯水具有漂白性原因的探究、氯離子的檢驗(yàn)。

三、用化學(xué)基本觀念指導(dǎo)教育實(shí)踐

化學(xué)教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，用化學(xué)基本觀念指導(dǎo)教育實(shí)踐，在促進(jìn)和發(fā)展學(xué)生觀念認(rèn)識的驅(qū)動下，學(xué)生對宏觀事實(shí)觀察、對微觀本質(zhì)進(jìn)行分析，使具體的化學(xué)知識的學(xué)習(xí)服務(wù)于化學(xué)基本觀念的建構(gòu)，增進(jìn)對化學(xué)知識的理解和應(yīng)用。

以元素觀和實(shí)驗(yàn)觀統(tǒng)領(lǐng)“氯氣的性質(zhì)”的教學(xué)，以實(shí)驗(yàn)感知化學(xué)變化的微觀本質(zhì)，理解氯氣的化學(xué)性質(zhì)。

環(huán)節(jié)1：展示一瓶氯氣，回憶氯氣的物理性質(zhì)。

[問題]：為什么實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣，不采用排水集氣法？

[演示實(shí)驗(yàn)]：用一支100ml的針筒抽取80ml氯氣，震蕩。

學(xué)生可以從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中明確感知氯氣溶于水的過程，激發(fā)對氯氣的學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)2：氯氣與金屬和非金屬的反應(yīng)。

[問題]：氯原子最外層有7個(gè)電子，可以推斷其有哪些化學(xué)性質(zhì)？液氯為什么可以儲存在“鋼瓶”中？燃燒一定要有氧氣參與嗎？

[演示實(shí)驗(yàn)]：（1）鈉與氯氣的反應(yīng)；（2）鐵絲與氯氣的反應(yīng)；（3）灼熱銅絲與氯氣的反應(yīng)；（4）觀看視頻：氫氣在氯氣中燃燒。

學(xué)生根據(jù)氯原子最外層有7個(gè)電子可以推導(dǎo)出：氯原子容易得到一個(gè)電子，形成負(fù)價(jià)，因此氯氣可以與易失去電子的物質(zhì)反應(yīng)。通過以上的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對于“燃燒”有了新的認(rèn)識，知道氯氣可以與大多數(shù)金屬在點(diǎn)燃或者加熱的條件下直接化和，生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物；根據(jù)鐵絲與氯氣在常溫下不反應(yīng)，在加熱下能反應(yīng)，學(xué)生還能領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)條件對于化學(xué)反應(yīng)的重要性。教師正確的實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生通過觀察學(xué)習(xí)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析驗(yàn)證前面的猜想，對實(shí)驗(yàn)探究有了基本了解，為實(shí)驗(yàn)探究氯氣與水的反應(yīng)奠定基礎(chǔ)。

環(huán)節(jié)3：氯氣與水的反應(yīng)。

[問題]：氯氣溶于水是簡單的溶解過程嗎？氯氣能否與水發(fā)生反應(yīng)？氯水有什么樣的化學(xué)性質(zhì)？

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]：（1）用pH試紙分別測新制氯水和鹽酸的pH。（2）在試管中加入等量的新制氯水和鹽酸，分別滴入品紅溶液。

[討論]：氯水使有色物質(zhì)褪色，是因?yàn)槁葰夥肿訂幔柯人杏心男╇x子？

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]：（3）兩瓶干燥的氯氣中分別加入一朵干燥的紅花和濕潤的紅花。（4）新制氯水與硝酸酸化的硝酸銀溶液的反應(yīng)。

從學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以認(rèn)識到氯氣溶于水不是簡單的物理過程，其中還伴隨著氯氣和水的反應(yīng)，生成酸性物質(zhì)，溶液中有氯離子及能使品紅溶液褪色的物質(zhì)，從而引出次氯酸，從微觀角度對氯氣與水的反應(yīng)有了更深入的認(rèn)識。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，親身體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識、改造和應(yīng)用物質(zhì)，推動化學(xué)科學(xué)發(fā)展的主要手段。學(xué)生觀察與思維結(jié)合，有效地促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀的形成。

老師在強(qiáng)調(diào)化學(xué)基本觀念的化學(xué)課堂中，注重所學(xué)知識的對學(xué)生深層理解能力和科學(xué)思維的影響，糾正以往教學(xué)中過分注重知識的錯(cuò)誤，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生已有的知識水平，從整體出發(fā)，把握本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生通過積極思維思考和反思，從本質(zhì)上理解和認(rèn)知化學(xué)知識，從而實(shí)現(xiàn)對化學(xué)基本觀念的理解。以化學(xué)基本觀念指導(dǎo)的化學(xué)教學(xué)，有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，增進(jìn)對知識的理解和運(yùn)用，提高科學(xué)素養(yǎng)。[5]如果學(xué)生能夠牢固地形成化學(xué)觀念，自覺地用化學(xué)視角觀察社會生活現(xiàn)象、理解化學(xué)科學(xué)的研究方法、認(rèn)識化學(xué)技術(shù)對發(fā)展人類文明的強(qiáng)大動力，這才是對化學(xué)課堂教學(xué)的最高褒獎(jiǎng)，是對“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走進(jìn)社會”理念的最好詮釋。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭學(xué)裕.在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形成基本的化學(xué)觀念[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（1）：13-15.

[2]宋心琦，胡美玲.對中學(xué)化學(xué)的主要任務(wù)和教材改革的看法[J].化學(xué)教育，2001，（9）：9-13.

[3]畢華林，盧巍.化學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及其教學(xué)價(jià)值[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（6）：3-6.

[4]李冉.基于觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究[D].新鄉(xiāng)：河南師范大學(xué)，2012.

[5]肖中榮.基于建構(gòu)”化學(xué)觀念”的課堂教學(xué)實(shí)踐[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（8）：24-26.endprint