利用高中化學教材“科學視野”模塊培養學生自主學習能力

鐘潤華

【摘 要】本文從關注社會熱點，巧妙設問，充分利用媒體資源等三個方面深入研究如何利用新版高中化學教材中的“科學視野”模塊培養高中生的自主學習能力。

【關鍵詞】高中化學 科學視野 自主學習

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）05B-0141-02

新版高中化學教材新增了“科學視野”模塊，這一模塊與“學與問”“思考與交流”等其他模塊同屬于教材內容，但受應試教育的影響，大部分化學教師在高考升學壓力和急功近利等諸多因素的作用下，對“科學視野”模塊的重視較低，甚至將其置之于教學之外，沒有發揮“科學視野”模塊的重要作用。其實，教師利用好“科學視野”模塊不僅能充分利用教材，還能有效地培養學生的自主學習能力。

一、關注社會熱點，激發學習動力

“科學視野”這一模塊的內容通常與生活實際有關，它涉及到實際生活中材料、能源、環境等各個方面，充分體現了化學與人類社會發展的聯系。教師重視對“科學視野”知識點本質的發掘，通過引導學生關注社會熱點，激發其學習動力。

以高中化學必修 2 中“科學視野”為例，這一冊中的教材內容涉及到與衣、食、住、行、環境、材料、能源等各個方面，如“生命的化學起源”“自然資源的開發和節流”等，因為受到頁面限制等原因，這部分所展示的內容是有限的，學生渴望得到更多的關于這類知識的信息，因此教師要善用社會熱點激發學生的學習動力。

例如在討論“生活中的化學”這個課題的時候，教師引入與當下熱門話題“霧霾”，要求學生用化學的視角解析霧霾的成因，并提出可行的解決辦法。

教師：你能否嘗試從化學的視角解釋霧霾的成因？

學生：霾，又稱為灰霾。空氣中的灰塵、硫酸、有機碳氫化合物等粒子使得大氣渾濁，降低視野能見度。如果能見度平均水平小于 10000 米時，將這種由非水成物質組成的氣溶膠系統造成的視程障礙稱之為霾。

教師：社會生活中哪些因素可能造成霧霾？

學生：日常發電、工業生產以及汽車尾氣排放等過程中經過燃燒排放的殘留物。

教師：霧霾主要是因為空氣污染造成的，那么造成人為空氣污染的原因有哪些？

學生 1：工業生產排放的大量有害化合物，如硫氧化物、氮氧化物等。

學生 2：汽車尾氣排放的有害殘留物，如碳氧化物、碳氫化合物、臭氧、顆粒物、二氧化硫等。

與學生生活實際聯系密切的社會熱點，充分激發了學生的學習興趣和動力，學生積極主動參與“科學視野”部分內容，對深入探究這一部分知識內容產生了濃厚的興趣。最后，教師還要利用練習來檢驗學生的學習成果——

模擬酸雨形成的流程如下圖所示。硫在單質氣體 A 中燃燒發出藍紫色火焰，生成刺激性氣味的氣體 B；通常情況下 C 為無色液體，B、C、D 是氧化物；E、F 和 X 都是酸，G 是白色沉淀。

試填空：

（1）E 的化學式為： 。（2）反應①的化學方程式為： 。

學生結合所學化學知識，根據“科學視野”提供的信息，試分析該題。其分析思路為：硫在氧氣燃燒時能夠發出藍紫色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體二氧化硫，二氧化硫和水反應能生成亞硫酸，亞硫酸能被氧氣氧化成硫酸；二氧化硫在催化劑的作用下和氧氣反應能生成三氧化硫，三氧化硫和水反應能生成硫酸；硫酸能和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇和鹽酸。

據此，學生的解題過程為：（1）由圖中反應關系可知，B 是二氧化硫，C是水，二氧化硫和水反應能生成亞硫酸，化學方程式為：H2SO3。

（2）由圖中反應關系可知，A是氧氣，硫和氧氣反應的化學方程式為：S+O2SO2。

由此可見，將“科學視野”模塊與學生實際生活聯系起來，利用學生們關注的話題和熱點，有利于激發學生學習動力，促使學生自主學習。

二、巧設問，提高學生的自主學習能力

“科學視野”部分內容雖然篇幅不長、難度不大，但因其內容與化學基礎知識聯系密切，所以教師如果能夠根據“科學視野”模塊的內容精心設計問題，就能有效地促進學生對基礎知識的理解，還可以幫助學生形成完整的知識體系。

現以人教版高中化學必修 1 第二章第一節“物質的分類”中的“科學視野”部分為例。教師在備課時要深入剖析這一模塊的內容，精心設計與本節課的知識點有關的問題，如“為什么溶液是最穩定的分散系”“膠體的介穩性有什么意義”“膠體聚沉需要哪些條件？”等，上課時，讓學生帶著這些問題展開自學活動，通過對“科學視野”部分內容的研讀，找出相關知識點，并聯系課堂所學化學基礎知識，深化學生對該知識的理解和掌握。

經過學生的自主學習，學生對于“膠體聚沉需要哪些條件”這一問題總結出來的答案為：向膠體中加入電解質、或加入帶相反電荷的溶液，或者加熱膠體使其發生凝聚，同理對于“為什么溶液是最穩定的分散系”這一問題，學生通過研讀“科學視野”部分內容后，得出的觀點為：凡是溶液，其中的分散質顆粒就很小（1nm 左右，比如食鹽水溶液），所以分散質可以均勻地分布在分散劑中，不會由于自身過重下沉而脫離分散劑。所以溶液是最穩定的分散系。

通過對“科學視野”模塊的自主學習，教師可以設計習題檢驗學習成果，如下面這道習題——

下列應用或事實與膠體的性質沒有關系的是（ ）

A.用明礬凈化飲用水

B.用石膏或鹽鹵點制豆腐

C.在 FeCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液出現紅褐色沉淀

D.使用靜電除塵器除去空氣中的飄塵

教師讓學生不要急于給出正確答案，而是嘗試對選項逐一進行分析。學生考慮到膠體聚沉及其分散質微粒直徑和丁達爾現狀，根據“科學視野”中揭示的膠體性質，具體的分析思路如下：

A選項，用明礬凈化飲用水，是利用鋁離子水解生成的氫氧化鋁膠體具有吸附作用，與膠體性質有關，故 A 錯誤；

B選項，用石膏或鹽鹵點制豆腐，利用的是膠體的聚沉，和膠體性質有關.故 B 錯誤；

C選項，在 FeCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液出現紅褐色沉淀，發生的是復分解反應，與膠體無關，故 C 選項正確；

D選項，靜電出除塵利用膠體微粒吸附帶電粒子，通電向某極移動，是膠體的電泳現象的應用，故 D 錯誤；

所以，這道題的正確答案是 C。

值得注意的是，在設計問題作為學生自學提綱時，教師要考慮到學生個性多元化的特征，必須根據他們的學習需求和潛能設計問題。

教師只有對“科學視野”模塊形成足夠的重視，根據學生的學習能力和學習需求，充分發掘學生學習潛能，為學生精心設計自學提綱，學生才能在教師科學地指導和引領下展開自主學習活動。

三、充分利用媒體資源，拓展學生的科學視野

由于高中化學教材涉及到的知識點都是經過提煉的，學生可以學習的內容比較少，難以拓展其科學視野，不利于學生形成化學思維。因此，教師可以充分利用媒體資源，擴展“科學視野”的內容，真正讓學生有廣闊的科學視野。

現以“硅酸鹽的豐富性和多樣性”為例，這一部分內容通常與化學基礎知識關聯度比較弱，它主要是為了向學生展示一個多彩的化學世界而設置的內容。對于這一部分“科學視野”內容的教學，教師可以應用網絡信息資源和多媒體，以多元化的方式展示新的科技成果。教師在授課時可以先利用多媒體向學生生動地展示“硅酸鹽”在實際生活中的應用，再利用多媒體展示一張玻璃的圖片，讓學生探究其與硅酸鹽的關系。學生對于兩種物理性質差別甚遠的物質進行探究，驚奇地發現兩者實則聯系密切：玻璃在冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化，屬于不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。學生被神奇地化學世界所吸引，不自覺地對“科學視野”部分內容進行自主學習，不僅有利于拓展學生的“科學視野”，還有效激發學生學習化學的興趣和動力。

由此可見，教師在教學過程中學會靈活應用各種媒體充分展示科學視野模塊的知識，替學生打開一個神奇的化學世界，真正拓展學生的科學視野，發掘學生的潛能，從而逐步提高學生的化學水平。

“科學視野”作為高中化學教學內容的重要組成部分，與化學基礎知識聯系密切，教師對于這部分內容的教學，不僅有利于深化學生對基礎知識的理解，也可以拓展學生的科學視野，促使學生形成化學思維，從而真正實現化學教學的重要目標。

（責編 韋 力）