汪樹濤
(安徽省阜南縣實驗中學,安徽 阜南 236300)
在新課程改革不斷深入的背景下,高中化學課堂教學要引入靈活多樣的標準化情境教學方法,充分調動和激發學生的主動探究積極性,豐富和充實高中化學教學內容,引導學生積極主動地融入到標準化情境之中,加強師生之間的交互與溝通,培養學生的高中化學核心素養和能力,提升高中化學課堂教學的有效性。
在高中化學的標準化情境教學之中要以實際為主,緊緊聯系學生的日常生活和學習,合理創建標準化教學情境,將學生置于主體角色和地位,激發和提升學生的學習動機,引導學生在標準化情境之中培養積極思維。
高中化學的標準化情境教學,能夠極大地活躍課堂氛圍,讓學生沉浸于標準化情境和場景之中,進行積極主動的探索和思考,完全打開學生的發散性和創新性思維,產生“我想學”的積極心理和情緒。
標準化情境教學在高中化學的應用要結合學生的身心發展特點和學習需求,創設科學合理的標準化情境,選取適宜設計標準化情境的教學內容,幫助學生體會高中化學知識的重難點,更好地促進學生的個性化發展,在輕松、愉悅的課堂中獲得對知識的體悟和理解。
新課標倡導學生在真實的教學情境中進行化學知識的學習,教師要在高中化學教學中以學生既有的生活經驗為出發點,創設生活化的教學情景,激活學生的既有生活經驗和思維,引導學生積極主動地質疑、思考和探究,較好地實現高中化學知識的內化和遷移,提升高中化學標準化情境教學的效果。
魯教版高中化學“科學使用含氯消毒劑——以84 消毒液為例”,結合這個微項目教學目標和學生既有的知識經驗,在學生基本了解電解質相關反應的前提下,基于學生的具體學情設計生活化情境,通過情境引導學生從物質類別、元素化合價的角度預測含氯消毒劑的性質,并從生活化實際問題中提煉出化學問題,明晰消毒劑實際上就是運用了氯氣的氧化還原反應的相關原理,讓學生養成正確使用含氯消毒劑的意識和認知,促進學生科學素養的生成。
在生活化情境教學過程之中,教師可以通過播放幻燈片展示2020 年春節武漢的新型冠狀病毒來襲時的場景,拋出與學生密切相關的情境,告知學生這種病毒與其他流感病毒對人體健康均會帶來威脅,相關研究發現含氯消毒劑是消殺這些流感病毒的有力武器。由此引導學生關注現實問題,激發學生的愛國情懷和社會責任感,為課題研究作好鋪墊。繼而,教師出示市場上幾種常見的含氯消毒劑,并讓學生拿出課前預先準備好的84 消毒液,設計相關教學活動。
活動一:了解物質的性質
觀察84 消毒液包裝上的信息,包括84 消毒液的主要成分、使用方法、注意事項等,了解84 消毒液的物理性質,從基本的物理性質進行宏觀辨析,與學生的認知過程和生活經驗相契合。并讓學生動手操作,取1 滴管84 消毒液于一支試管之中,調動自己的感官進行思考,初步形成物質性質認識的模型。
活動二:解讀84 消毒液的使用說明
教師讓學生觀察84 消毒液產品說明的相關圖示,從84 消毒液上的標簽解讀入手,讓學生認真閱讀并思考自己使用84 消毒液時出現的問題,自然而然地進入到與生活密切相關的問題情境之中,通過組間交流進行逐條解釋,體會化學知識與實際生活的密切聯系。
活動三:探究84 消毒液的化學性質
在學生了解84 消毒液的成分、使用常識之后,預測次氯酸鈉的化學性質,通過組內充分探討設計實驗方案,驗證次氯酸鈉的化學性質,較好地培養學生的科學精神和證據推理能力。同時,讓學生在實驗中思考84 消毒液的化學性質,對實驗過程產生的現象沖突進行充分思考與交流,并可以嘗試提出其他的實驗設計方案,從而引導學生在觀察實驗、操作實驗的過程中加深對化學知識的理解,提升自己的“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養。另外,教師可以讓學生思考84 消毒液的使用原理與生活中使用的漂白粉的使用原理,以生活化情境素材激發學生的好奇心和探究欲。并向學生提問:“既然次氯酸鈉有漂白作用,為何在使用時不直接用次氯酸溶液反而用次氯酸鈉溶液呢?”通過問題引發學生的深入思考,并運用所學的知識解答實際生活中的困惑,認識到84消毒液具有強氧化性、堿性和不穩定性的重要性質。
活動四:注重細節,把握84 消毒液的注意事項
教師出示相關新聞鏈接,讓學生觀看84 消毒液與潔廁靈混用的視頻,引導學生從化學的視角思考和分析其原因,并對84 消毒液與潔廁靈混用使人中毒這一現象進行解釋,通過使用說明中的各種注意事項與次氯酸鈉的性質建立關聯,引導學生從化學的視角觀察和分析實際生活現象,思考實際生活中出現的化學問題,從而培養學生的自主觀察分析能力和證據推理能力。最后,讓學生在課后自制家用消毒劑的使用手冊,熟悉并演示消毒液的使用原理、操作步驟、注意事項、不當使用的后果,向公眾傳遞科學態度和社會責任。
化學實驗是一種極其有效的教學策略和方法,更是連接宏觀和微觀的橋梁,對于培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”的科學素養有重要作用。教師要合理運用標準化實驗情境,讓學生積極主動地參與到化學實驗設計、準備和實施過程之中,在可視化的情境中增進對抽象知識的理解,從宏觀現象中探察其微觀本質,提高學生的宏微轉化應用意識和能力,生成高中化學相關概念,突破高中化學知識的重難點。
以魯教版高中化學《離子共存問題》的情境教學為例,為了幫助學生對抽象的化學知識點進行理解式記憶,教師可以精心設計相關實驗情境,激發學生的學習探究興趣,如設計學生熟悉的“橙汁變可樂”的趣味性實驗,將100mlFeCl3溶液倒入可樂瓶、100mlKI 溶液倒入雪碧瓶,讓學生仔細觀察實驗現象,帶著問題進行思考,充滿興趣地進入到高中化學課堂學習之中。在《離子共存》的化學課堂中,讓學生開展實驗:取少量“橙汁”(FeCl3溶液)于試管之中,滴加KSCN 溶液,觀察溶液變為紅色。再取少量“可樂”(I2溶液)于試管之中,滴加淀粉溶液,觀察溶液變為藍色。學生思考后對這一實驗現象進行分析,認為可以用KSCN 溶液檢驗Fe3+離子,用淀粉溶液檢驗I2。繼而,教師再取少量“可樂”于試管之中,逐滴加水,觀察溶液顏色逐漸變為棕黃色、黃色,讓學生觀察實驗現象并進行思考,得出結論:溶液的濃度不同則顏色也不盡相同。通過上述實驗可以讓學生通過宏觀現象得出實驗結論并加以驗證,培養學生細致嚴謹的科學態度。
又如:在魯教版高中化學“鹽類水解的應用”教學之中,學生在真實情境的實驗之中進行探究和實踐,觀察并思考實驗中出現的現象及其化學本質,探入到化學知識的深層,而非淺層次的知識學習和理解。考慮到鹽類水解的應用知識點原理性強、抽象性強,對此可以設計探究性實驗,讓學生用實驗探究的方式進行考察,包括配制或貯存易水解的鹽溶液、物質的提純、鹽溶液去除金屬表面的氧化膜、判斷鹽溶液蒸干灼燒后的產物等,從而達到事半功倍的實驗教學效果。在《油脂的皂化反應》實驗情境教學之中,要從有機化合物及其性質的角度分析實際生產生活中的問題,了解合成油脂在生產生活中的重要作用,學會在生活中妥善保存和合理使用常見有機化學品。教師首先制作微課,讓學生通過微課拓展自己的視野,了解化學反應在實際生活中的作用,布置學生任務,讓學生分組查閱資料,根據皂化值計算30ml或15g 油脂消耗NaOH 的量,在實驗課中講解實驗原理,并向學生仔細講解本次實驗步驟及注意事項,使學生把握油脂在堿性條件下的水解反應,思考實驗中加入乙醇的目的及實驗中加入飽和氯化鈉溶液的作用,并將肥皂與合成洗滌劑進行比較,最后進行分組實驗展示,填寫實驗報告。
真實的主題化情境對于激活學生的發散思維和創新性思維有著不容小覷的作用。要結合課程教學要求和學生的具體學情,基于核心素養培育的視角創設豐富多樣的主題式情境,并注重主題情境與實際生活的鏈接,增強學生的宏微辨識、變化與平衡、證據與模型等核心素養。
在學習《硅無機非金屬材料》之中,教師可以開展基于“工業生產”的主題式情境教學,由學生感興趣的新興科技5G 引入主題內容SiO2,讓學生接觸和認識到科技前沿技術——人體芯片,極大地激發學生的化學探究興趣和熱情,繼而通過問題質疑和主題活動引導學生進行思考,在主題活動一中引導學生從教材中提取信息,通過圖片中展示的自然界中硅和SiO2的結構示意圖,思考硅的存在形式及SiO2的結構;在主題活動二中引導學生通過生活現象預測SiO2的物理性質,并在實物展示中探究SiO2的物理性質;在主題活動三中引導學生觀察并思考盛有堿液的試劑瓶瓶塞,讓學生觀察比較NaOH 和KOH 等盛有堿性的試劑瓶,探究SiO2的化學性質;在主題活動四中引導學生思考探究雕花玻璃工藝,以圖片展示精美的雕花玻璃,并向學生提問:“含SiO2的玻璃試劑瓶能保存氫氟酸嗎?”讓學生通過實驗掌握SiO2與HF 發生反應的特性,了解硅酸制備的方法,從而讓學生在主題式情境中逐漸由感性經驗過渡到理性分析之中,增進對高中化學知識的理解和體悟。最后,在遷移應用的教學環節,教師引導學生以小組為單位進行實驗探究,思考是否能用SiO2和水來制取,了解H2SiO3的性質及實驗室制備方法,在小組合作自主探究并總結規律之后,將知識遷移和應用于實際之中,思考 H2SiO3及 SiO2的用途。
多媒體教學是一種極其重要的情境教學方法,通過直觀可視的多媒體教學能夠給予學生更為多樣化的感官刺激,讓學生快速沉浸到多媒體情境之中,加深對化學知識點的理解和記憶。
以學習魯教版高中化學《化學電源》一課為例,教師可以通過多媒體展示學生兒時的各種玩具,如:芭比娃娃、變形金剛、汽車等,快速吸引了學生的注意,緊接著教師以“汽車”為例引導學生進入到新課之中,向學生提問:“汽車玩具中的電是從哪里來的呢?”學生不假思索地回答:“因為汽車玩具中有五號電池或紐扣電池。”教師再次發問:“那當這個汽車玩具的電量用完之后,還想玩,應當怎么辦呢?”學生回答:“換電池。”教師進一步拋出問題:“是的,換電池。然而哪些電池只能用一次,沒電了就不能再用了呢?”引導學生觀察一次電池,并對五號電池進行動手實驗,了解五號電池的內部構成,包括金屬帽、密封塑料、糊狀電解質、去極化混合物、碳電極、鋅筒等,知道五號電池的正負電極,并能夠寫出五號電池放電時的電極反應方程式。通過上述多媒體標準化情境的創設,激發學生的學習動機,深入探索事物發展的內在規律。
綜上所述,標準化情境教學在高中化學課堂的應用要以實際為主,明確學生的主體性地位,激發學生的積極思維,使教學活動順序更加科學合理,引導學生深入探究高中化學知識關鍵點,活躍課堂氛圍,幫助學生突破高中化學知識的重難點,從而更好地促進學生的個性化發展。