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处理好初中化学教学内容的三对关系

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  【摘 要】初中化学课程肩负着小学科学与高中化学课程衔接的使命,因此在初中化学课堂教学内容的选择和掌控上,要结合不同的校情、班情、学情以及教师自身的“教情”,妥善处理好“宽与窄”“深与浅”“对与错”等三个方面的关系。
  【关键词】初中化学;教学内容;教学理念
  【中图分类号】G633.8  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009(2019)35-0025-03
  初中化学课程位处小学科学课程和高中化学课程之间,肩负着课程衔接的使命。对于小学科学而言,初中化学应体现出一定的提升性;对于高中化学而言,初中化学又要体现出必要的基础性。“两重性”的课程定位提醒我们,在初中化学课堂教学内容的掌控上,应处理好“宽与窄”“深与浅”“对与错”等三个方面的关系。
   一、宽与窄
   初中化学不仅与公民的日常生活相关,也是材料科学、生命科学、信息科学、环境科学和能源科学等现代科学技术的重要基础[1],可见,初中化学与其他科学的联系是广泛的,课堂教学理应呈现出一定的宽度。然而,当前的初中化学教学却因为升学考试等多种因素的影响,出现了“考什么教什么”的现象,教学内容有着向狭窄方向转化的倾向。
   适当放宽教学内容,并不意味着教学要面面俱到、平均用力,而是要求我们把平时教学中易淡化、易忽略却拥有教学价值的内容(如化学史、物质用途、物质物理性质、化学与社会发展的联系等)与教学情境的创设、教学主线的确立、教学活动的设计、思想方法的渗透有机融合起来。
   以化学史的教学素材为例。法国科学家拉瓦锡用定量的实验方法测定空气组成的这段化学史实,教学中通常是一带而过。如果我们能够从以下几个角度有选择地去加以使用,课堂教学就会呈现出一定的宽度。
   1.创设教学情境。学习“空气中氧气含量的测定”时,可以这样把学生引入学习情境:“他是一位十分富有的法国人,他可以用当时最先进的实验仪器进行最前沿的研究,他用定量的实验方法揭开了空气组成的面纱,他是谁呢?请同学打开化学教材……”
   2.确立教学主线。拉瓦锡测定空气组成的实验→教材中用红磷测定空气组成的实验→学术期刊中用铁生锈的原理测定空气组成的实验(该实验中可以用普通铁粉也可以使用纳米铁粉),彼此构成了一条认识主线,沿着这条线,学生可以看清这个重点实验的“前世今生”以及其中的科学原理。
   3.设计探究活动。教师可以向学生详细介绍200多年前拉瓦锡用汞、曲颈瓶、火炉做的经典实验,并提出“汞的光辉为何迷人”的探究性话题,引导学生找出汞“迷人”的理由:①易气化,气相反应充分,有助于耗尽氧气;②生成的氧化汞密度小于汞的密度,彼此容易分离;③氧化汞受热分解后又能释放出氧气。
   4.渗透思想方法。教师向学生介绍化学家舍勒和普利斯特里在1774年之前就分别制得了氧气,然而,他们却没能够发现空气的组成,原因在哪里?在于他们没能冲破当时“燃素说”的束缚,迷信权威使得他们都与真理擦肩而过。拉瓦锡之所以能抓住机遇,最主要的原因在于他“敢破敢立不盲从”。通过对拉瓦锡求真精神的介绍,让学生形成求真品质以及创新精神。
   二、深与浅
   初中化学教学内容过深,会违背学生的认知规律,增加学生的学习负担;过浅,又会导致化学课堂教学的“科普化”,学生学不到应有的知识,学不到应有的方法,学科核心素养的提升自然也就成了空中楼阁。
   笔者以为,教学内容深度的把握,要弄清两个问题:有没有必要深究?用什么方法深究?如果有必要、有方法,我们就可以对教学内容进行适当的加深。
   例如,原子核外电子排布与离子的形成、离子所带的电荷数、元素的化合价、元素的化学性质这四者间存在着内在的联系,了解原子核外电子排布的情况,有助于其他相关知识的教学,因此,教学时教师对原子核外电子排布的知识适当加以介绍是有必要的。具体的教学路径是:要求学生记住1-20号元素的核电荷数(可以以化学“绝句”的形式呈现给学生)→帮助学生了解这些原子核外电子排布的情况(不介绍核外电子排布的规律)→指导学生根据原子核外电子的排布情况推测离子的结构、带电情况以及元素化合价的数值(限于1-18号元素中的常见离子和常见元素)。
   再如,能使带火星的木条复燃的氧气一定是纯氧吗?如果不是,纯度至少要达到多少?过量的红磷在盛有空气的集气瓶中燃烧,火焰熄灭时,集氣瓶中的氧气真的耗尽了吗?如果没有,残留气体中的含氧量又是多少?这些很有探究价值的问题,以前往往因为仪器不够先进而探究不了。随着数字传感器的普及,如今完全可以探出一个究竟。实验表明:即使是过量的红磷在集气瓶中充分燃烧,也会留下7%左右的氧气。苏州市立达中学有老师还借助数字传感器,探测到了木炭、蜡烛、硫粉、白磷等可燃物在集气瓶中燃烧后所留氧气的含量分别为8.4%、15.3%、10.1%、3.1%。[2]上述探究活动的出现,加深了学生对燃烧的认识,是初中化学“深度学习”的典型案例。
   还有,教材中对复分解反应的梳理,主要是从氧化物、酸、碱、盐等物质层面去进行的,可不可以引领学生从离子反应关系的角度去归纳呢?(不要求学生写离子反应方程式)多年的教学尝试表明,这一设想是可行的。具体的路径是:从中和反应的微观实质引出“H+-OH-”,然后“左右开弓”——顺着H+向左拓展,引出CO32-,再引出Ca2+、Ba2+、Ag+等离子;沿着OH-向右延伸,可以引出NH4+、Cu2+、Fe3+、Mg2+等离子。由此,建立起初中阶段常见离子的反应关系图(见图1)。
  
   这种关系图思路清晰,学生全程参与了整个建构过程,因此,即使他们对某些关系遗忘掉了,也能按照一定的思路回忆出来。更重要的是,这一建构过程,加深了学生对复分解反应实质的认识,加强了复分解反应“宏观-微观-符号”三种表征形式的融通和对接。[3]    三、对与错
   在初中化学教师学科素养专题培训活动中,经常会听到一些专家对教材内容科学性的质疑。质疑的声音听多了,一线教师的疑惑也随之增多。上述现象从一个侧面反映了一线教师对教学内容“对与错”的无奈,更反映了他们在处理相关教学内容时的无措。
   其实,教材中有些教学内容的“错”是有原因的:限于初中生的知识经验和认知能力,在描述某些比较复杂的化学知识时往往采取模糊性表达,而不苛求知识的精确性。实际上这也是教材编写的一种策略。但作为教师,此时不应将认识停留在教材显浅的表观水平,不能仅满足于理解上的模糊性,应对知识的来龙去脉做到心中有数,在准确、深刻地理解知识基础上恰当的把握教学过程。[4]
   例如,对于“水的通电分解”,人教版和沪教版初中教材里出现的模型是:水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子。如此描述的目的,是帮助学生从微观的角度认识化学变化的实质,初步建立化学变化中分子和原子之间的转化关系。事实上,电解水中氢分子和氧分子产生的微观过程并非如此:阴极上产生的氢分子是氢离子得到电子形成的(4H++4e=2H2);阳极上的氧分子是氢氧根离子失去电子形成的(4OH--4e=2H2O+O2)。对于上述的“错”,教师自己有准确的认识就可以了,没有必要去和学生讲明。如果情况许可(假如学生知道水在高温下也能发生分解),教师也可以做这样的变通处理:把“水通电分解”改成“水受热分解”。这样,就实现了知识学习的阶段性和科学性的统一。
   类似上述“对与错”的问题,初中化学教学内容中还有不少。比如,金属活动性是热力学问题,金属与稀酸反应的快慢属于动力学问题,人教版、沪教版的教材中都没有对此进行严格的区分,依然在用金属与酸溶液反应速率的快慢去判断金属活动性的强弱。又如,初中化学将物质的状态变化列为物理变化,事实上,硫的熔化、三氧化硫的熔化甚至石蜡熔化的过程中都包含了化学变化。再如,教材中强调,金属活动性顺序中排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢,事实上铜就能和浓盐酸反应放出氢气,银也能和氢碘酸反应放出氢气。面对这些模糊甚至是错误的描述,教师要做好两个方面的工作。一方面,自身对教学内容作深度研究,直至搞清探明。另一方面,寻求处理的策略,能做到阶段性和科学性相统一固然好,实在寻求不到好的处理策略,可以給学生的认识加上一个前提:在初中阶段,我们暂且可以这样认为。
   必须指出的是,初中化学课堂教学内容的掌控,离不开具体的校情、班情、学情以及教师自身的“教情”(学科素养和教学能力等)。将上述三个维度的掌控建议和具体情况结合起来,我们就有可能找到适切的内容定位,寻得相应的教学策略,达成预期的教学目标。
   【参考文献】
   [1]教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:1.
   [2]严西平,陈学东,钱蕙.可燃物在密闭容器中燃烧耗氧量的数字化探究[J].教学仪器与实验,2015(4):34-36.
   [3]缪徐.试论初中化学核心知识网络的建构与内化——金属、氧化物、酸、碱、盐的反应关系为例[J].化学教学,2016(10):25-27.
   [4]王祖浩,张文广.模糊表达 准确理解[J].化学教育,2009(1):21.
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