葉明雅
(廈門市啟悟中學,福建 廈門 361100)
讓高中化學教學盡顯“化學之美”
葉明雅
(廈門市啟悟中學,福建 廈門 361100)
高中化學美育是一個廣闊的領域,化學的美以其真實性、客觀性活靈活現地呈現在高中學生面前。物質美、理論美、實驗美和價值美,繽彩紛呈,千姿百態。如果能夠把這些美盡可能地呈現在高中化學課堂中,一定能使枯燥的課堂變得生動有趣,使學生深深愛上化學的課堂。
物質美;理論美;實驗美;價值美;高中化學
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,是一門與人類生活生產息息相關的學科,同時也是一門美的學科。化學之美主要包含物質美、理論美、實驗美、價值美等。在高中化學教學中,教師應該充分挖掘化學中的美育元素,精心設計教學環節,不斷提高學生的審美能力,使學生在美好的環境中,高效率地掌握基本知識、技能、過程與方法,進而深深愛上化學課堂。
1.物質美
大千世界物質種類繁多,顏色五彩繽紛。白色沉淀硫酸鋇、氯化銀好似牛奶,出淤泥而不染;紅褐色沉淀氫氧化鐵猶如夕陽西下的晚霞,嬌艷奪目;淡黃色物質過氧化鈉、硫單質恰似那栩栩生輝的金鳳凰,光彩照人;藍色晶體膽礬就好比藍寶石,發出耀眼的藍光。自然界中存在的多種多樣的礦物,以其特殊的氣味、優美的外形、特殊的顏色、優良的光學性質、均衡的質地、和諧的比例讓人賞心悅目,畫家勾勒出的五彩繽紛的美圖,則是鐵紅、氧化鈷、硫化汞等顏料作用的結果。美麗如畫的夜景工程,琳瑯滿目的商品市場,燈紅酒綠的花花世界,無一不是化學物質美的體現。
2.理論美
人類已經發現的近4000萬種物質只由100多種元素組合而成。通過元素符號、分子式、結構式、結構簡式、化學反應方程式使物質世界的形成與變化變得直觀而生動。理論是對自然事物的客觀總結和高度概括,雖沒有明顯的感性形象,但無處不深蘊著不可言傳只可意會的含蓄美。勒夏特列原理高度概括了條件改變后平衡的移動方向,體現了語言的簡約凝練之美。門捷列夫發明的元素周期表把元素按照核外電子規律性排布進行排列,讓人們能夠輕松地看到元素家族的所有成員,為人們預測未知元素、推斷未知元素的性質提供了便利。他通過科學的分類,總結了元素周期律,創造了化學理論界的又一個里程碑,體現了和諧與統一之美。
3.實驗美
實驗是化學的基礎,也是多種美的集合體:各種各樣的實驗儀器、規范的實驗操作、嚴謹的實驗設計、精彩絕倫的實驗現象等。化學實驗過程中,常常伴隨美麗神奇的實驗現象。將鐵絲放在氧氣中點燃,火星四射,猶如綻放的禮花;往藍色的硫酸銅溶液中逐漸加入氨水,先產生藍色沉淀而后沉淀消失;將黃豆粒大小的鈉塊投入水中,鈉塊劇烈反應,迅速熔成小球,發出嘶嘶的響聲,作不規則的運動。所有的這些實驗現象,強烈地吸引了學生的眼球,神奇美妙,讓人不禁想一探究竟。
4.價值美
化學與人類生活生產息息相關。在化學教學實踐中,要不斷引導學生以生活中的所見所聞為題材,理論聯系生活實際,引導學生多動手做實驗,把生活中的問題帶進實驗室。通過自己設計實驗,自己動手做實驗,解決生活中的問題。在動手實踐的過程中,學生可以增強動手能力以及對學習的自主性和創造性。在探索實驗原理的過程中,學生可以訓練思維能力,深深體會到化學與生活、生產的緊密關聯,提高學習化學的興趣,增強化學學科素養,這些都體現出化學學科的價值美。
化學之美在高中幾本教材中無時不刻呈現在學生的眼前。魯科版高中化學《必修1》中有關元素及其化合物的學習,有關碳元素在自然界中的轉化過程,以一張圖的形式呈現在學生眼前,土壤、空氣、水資源中碳的循環,生物體、動物體中碳元素的各種轉化,學生通過分析,不僅能掌握所涉及的化學方程式,更能感受到化學與自然界的對立統一美。《必修2》中提到原子的結構,中心存在的穩定的原子核,核外有繞著其不停作圓周運動的電子,讓學生感受到和諧之美。選修教材《物質結構與性質》中各種晶體的晶胞模型,氯化鈉、氯化銫、硫化鋅晶胞模型,各種陰陽離子交替排列,規律而不盡相同,讓學生在美的享受中領悟“結構決定性質”的真諦。選修教材《化學反應原理》中中和滴定測定強酸、強堿溶液的濃度,規整的實驗裝置,規則的實驗記錄表格,神奇的實驗現象,嚴謹的結果及誤差分析,讓學生感受到了實驗美,感受到了化學在探索真理過程中的一絲不茍和嚴格謹慎之美。
1.發現化學的物質美,可以激發學生的學習興趣
教師在設計教學時,應該盡可能收集有關知識的圖片和視頻材料,或者作為導入情景,或者在課堂中穿插進去,都可以起到很好的作用。學生的積極性被調動起來了,興趣被激發了,該堂課才能成為有效的課堂、成功的課堂。
例如,在講授碳酸鈣與碳酸氫鈣的相互轉化的時候,可以以圖片的形式展現千奇百怪的鐘乳石、石筍,學生看到如此神奇、壯觀的美景,瞬間被吸引,激發起他們學習的興趣。在講授有關硫單質的性質時,可以展示單斜硫和斜方硫的圖片,吸引學生的眼球,同時引發學生思考有關同素異形體的性質關系。通過展示物質的美,吸引學生的眼球,激發學生學習的興趣,使他們帶著求知的欲望開始學習化學之旅。
2.發現化學的理論美,可以培養學生和諧的理念
在高中化學教學中教師要適時地引導學生理論聯系實際,學會欣賞化學理論簡約、精煉、有條理之美。如原子論的層次秩序之美,質量守恒定律、能量守恒定律體現的變化與永恒之美,勒夏特列原理和平衡與移動之美等。
例如,在講授有機化合物的性質時,結構決定性質,官能團的種類決定有機化合物的性質。乙醇與氧氣在銅作催化劑的條件下可以發生催化氧化,乙酸可以與氫氧化鈉發生酸堿中和反應,可以類推1-羥基乙酸也可以分別發生相關反應。又如,在講授有關水溶液中電解質的行為時,可以分別根據物料守恒、電荷守恒、質子守恒列出三個漂亮的等式。討論到化學平衡移動原理時,不管是因為壓強、溫度的改變,還是濃度、催化劑、體積的改變,都可以歸為勒夏特列原理。物質的變化都是從無序變為有序的過程,由不穩定變為穩定的狀態。學生站在一定的理論高度進行解題,看待一切的變化,心里自然明了。
3.發現化學的實驗美,可以培養學生的創新能力
課堂中琳瑯滿目的實驗儀器,流暢的實驗設計,嚴謹規范的實驗操作,都會使學生體驗到嚴謹、簡潔、有條不紊的實驗之美。更為重要的是,讓學生體會到了動手做實驗的樂趣,體會到了通過實驗得出原理和通過實驗來驗證原理的辯證道理。
例如,有關鈉與水反應的性質實驗,首先可以演示該實驗,接下來提問學生觀察到的實驗現象。金屬鈉可以用小刀切開說明鈉的什么物理性質?鈉為什么會浮在水面上?鈉塊為什么會很快熔成小球?整個實驗過程為什么會發出嘶嘶響聲?事先往水中加入幾滴酚酞,溶液為什么會呈現紅色?一連串的問題,使學生通過實驗現象推出實驗結果,最后反應生成什么物質,體現了鈉的什么物理性質和化學性質,學生自然習得。整個過程,學生眼見為實,引發層層思考,課堂氣氛相當活躍,是一次成功的教學。
4.發現化學的價值美,可以培養學生正確的社會主義價值觀
結合黨的十八大精神,在日常的高中化學教學中,把社會主義價值觀融入化學課堂。通過教師的引導,培養學生愛國主義精神,樹立科學的世界觀,培養學生保護環境、愛護環境的意識。
例如,在講到有關Na2CO3的性質時,引入侯氏制堿法,可以介紹侯德榜的祖籍和相關事跡,讓學生感受偉人就在身邊,培養學生良好的愛國情操。在講授Cl2、SO2等氣體的制備實驗時,著重指出必須進行尾氣的處理。如果沒有采取相應的操作,則會造成環境污染,從點滴之處培養學生愛護環境、保護環境的意識。
生活中不是缺乏美,而是缺乏發現美的眼睛。作為一名中學化學教師,在向學生傳道、授業、解惑的時候,還應該充分挖掘化學中的各種美,并將其滲透于課堂教學中,這樣不僅可以使學生輕松愉快地獲得知識,而且還可以培養學生的審美能力和創新精神,促進學生身心健康發展,更可以激發學生保護環境、構建和諧社會的責任感。
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[3]曹慧,張賢金,吳新建.感受化學之美,體驗化學學科功能[J].化學教與學,2016(1).
(責任編輯:張賢金)