聚焦深度學習 助力化學實驗教學

謝玲星

(福建省龍巖市第五中學,福建 龍巖 364000)

深度學習最早起源于布魯姆的目標教學,通常認為知道、領會和運用這三個層次屬于淺層學習范疇,分析、綜合和評價這三個層次則歸屬于深度學習范疇.九年級作為初中階段的最后一個學年,是幫助學生形成關鍵能力、必備品格與樹立正確價值觀念的關鍵時期.實驗教學作為初中化學教學中的重要組成部分,教師需聚焦深度學習為實驗教學提供更多助力與支持,帶領學生高效學習化學知識,透徹理解化學原理,增強思維能力[1].

1 教學背景分析

1.1 教材分析

“酸堿中和反應”以學習常見酸與堿的性質及用途為前提.學生在已經初步學會基于微觀角度研究溶液中的微粒的基礎上,進一步探究酸與堿之間發生中和反應時微粒的組合與變化情況,以此理解中和反應的微觀實質,知道中和反應在現實生活中的應用原理,為后續學習鹽類化學性質、用途和中和滴定實驗奠定基礎.

1.2 學情分析

學生通過對前面內容的學習,已經了解一些常見酸和堿的結構、性質和用途,以及酸堿指示劑的顏色變化規律,會通過對比法完成實驗,還會根據實驗現象有無明顯變化判斷出反應是否發生.但是稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發生的中和反應不會出現明顯現象,所以教師應引領他們基于酸堿指示劑的變色規律展開分析和思考,且借助pH計傳感器、信息技術等手段探究酸堿發生中和反應的實質.借此培養學生的實驗能力和邏輯推理能力,使其掌握歸納學習的方法,促進深度學習,初步建立起微粒觀[2].

2 教學目標設計

(1)通過實驗探究活動明確酸與堿之間會發生中和反應,構建物質的變化觀,培養敢于提出問題、大膽創新和實踐的科學精神.

(2)利用實驗驗證猜想培養科學探究意識;訓練制定和評價實驗方案的能力,會采用控制變量與對比的實驗方法,體驗由感性至理性、由現象至本質、由宏觀至微觀、由個別至一般的科學思維.

(3)利用現代教育技術拓展學生的視野,了解酸堿中和反應的實際應用;知道化學同人類生產、生活與健康的密切聯系,體會到化學在社會中的作用和價值.

3 教學過程設計

3.1 運用趣味導入方式,激起學生學習興趣

在初中化學課堂教學上,利用趣味、新奇的導入方式,能夠吸引學生的目光,引發學習新知識的熱情.在本節課開始環節,教師拿出魔術道具,是兩瓶裝在透明塑料瓶中的無色溶液.A組是加有1 mL酚酞50 mL質量分數為10%的稀鹽酸,B組是50 mL質量分數為10%氫氧化鈉溶液.從每瓶溶液中都倒出一半至另外一個空塑料瓶里面,讓學生從A組溶液中任意選擇一瓶,再從B組溶液中任意選擇一瓶,把A組溶液放到左手里面,B組溶液則放到右手里面,教師則把剩余的兩瓶拿起來,左手拿B組溶液,右手拿A組溶液.之后,教師把右手中拿的溶液慢慢倒入左手溶液中,學生進行同樣的操作.教師手中的兩種溶液混合以后變為紅色,而學生手中的兩種溶液卻沒有發生變化,初步建立物質的變化觀,并對科學探究充滿激情,為深度學習的實現做好鋪墊[3].

3.2 制造實踐探究機會,促進核心知識學習

教師現場演示實驗：把鹽酸溶液滴入到盛有氫氧化鈉溶液的小燒杯里面,引出問題：酸與堿是否會發生反應?教師利用多媒體展示“溫馨提示”化學反應通常伴隨著沉淀、氣體的產生、發光、發熱、變色等現象,這些現象常幫我們判斷一個化學反應是否發生.對于無明顯現象的化學反應,我們通常可以從以下視角進行探究：(1)驗證反應物減少或消失;(2)驗證生成物存在.引導學生從復分解反應的條件分析,氫氧化鈉與稀鹽酸能發生反應,并嘗試寫出反應的化學方程式.結合化學方程式分析該實驗無明顯現象的原因.

學生結合方程式和老師提供的藥品,思考、交流、討論、小組合作設計實驗方案.小組代表分享實驗方案.

方案1：向裝有氫氧化鈉溶液的試管中滴加2～3滴石蕊溶液,再加入稀鹽酸,觀察現象;

方案2：向裝有氫氧化鈉溶液的試管中滴加2～3滴酚酞溶液,再加入稀鹽酸,觀察現象;

方案3：向裝有稀鹽酸的試管中滴加2～3滴石蕊溶液,再加入氫氧化鈉溶液,觀察現象;

方案4：向裝有稀鹽酸的試管中滴加2～3滴酚酞溶液,再加入氫氧化鈉溶液,觀察現象.

與學生共同分析實驗方案,找出最優方案：方案2.

接著,教師指導學生親自動手操作方案2的實驗.教師結合實驗設置問題：向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液里面滴入稀鹽酸,可以看到什么現象?學生根據剛才的觀察得出“紅色慢慢變淡,最后完全消失,變為無色”,借機追問：氫氧化鈉溶液紅色慢慢變淡的原因是什么?學生提出猜想：可能是鹽酸與酚酞反應.也可能是鹽酸與氫氧化鈉反應.追問：如何設計實驗驗證你的猜想.引導學生討論,設計并進行以下實驗：(1)取剛實驗后的溶液于一支潔凈的試管中,繼續滴加酚酞,觀察現象;(2)取剛實驗后的溶液于另一支潔凈的試管中,繼續滴加氫氧化鈉溶液,觀察現象.引出問題：結合實驗現象說明什么事實?學生分析：實驗(1)無明顯現象,說明溶液不顯堿性,氫氧化鈉參加反應;實驗(2)中溶液由無色變成紅色,說明酚酞沒有發生反應.

3.3 注重微觀探析安排,真正揭示反應實質

3.4 理論緊密聯系實際,達到學以致用目的

教師在多媒體課件中出示酸堿中和反應在現實生活具體應用的圖片,且加以介紹.如工業上,在硫酸廠廢水中通過加入熟石灰的方式來治理;農業上,通過噴灑熟石灰的方式來治理酸性土壤,達到中和的目的;飲食上,當面食與皮蛋有澀味時可以加入適量的食醋來調味;醫療上,治療胃酸過多的病人時服用主要成分是氫氧化鋁的胃舒平等.要求學生結合所學知識寫出相應的化學反應方程式,或者分析其中的化學原理.接著,教師要求學生根據生活經驗與常識再舉出類似實例,拓展學習空間,使其體會到化學同生活之間的緊密聯系及化學知識的實用性.實現理論同實踐的有機結合,鞏固與深化對酸堿中和反應的認知,自覺樹立社會責任意識,形成端正的化學價值觀[6].

4 結束語

總而言之,深度學習就是學生在教師引導下進行挑戰性學習,極力調動學生在學習活動中的主觀能動性.教師應以深度學習為聚焦點,重新設計與優化實驗教學部分,幫助學生深度掌握酸與堿之間發生中和反應的事實與原理,讓他們深刻理解學習過程,樹立積極向上的學習態度,最終促使其綜合素質得以提升.