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基于对话教学的高中化学实验教学研究
作者:周榕放 来源:wl 点击:5231次 评论:0


——以苏教版《必修1》“铝的性质”教学为例

 

 

( 福建省福州第十五中学 , 福建 福州 350000 )

 

摘要:针对现今高中教学中实验教学的低效问题,阐述了高中化学实验教学的重要性及实验教学中运用对话教学的必要性,并以以高一“铝的性质”教学为例,探讨了如何把对话教学应用到高中化学实验教学。

关键词:对话教学;化学实验教学;铝的性质

全国新课标考试大纲中对化学实验的考查内容和要求与往年的福建高考考试说明有很大不同,新大纲重视考查学生对探究过程的体验和探究方法应用能力,但是我们平时的实验教学较多是教师单纯的讲实验,一讲到底,满堂灌。学生考前背实验,一考完,马上忘。高三复习快到,猛做题陷题海;导致成绩不理想,难提高。显然这样的教学是低效的。所谓教学就是教师教与学生学,两方面应是双向的,平等的、同时进行,缺一不可。所以,要实现优质的教学,就必须让教师与学生间实现优质的沟通,而语言是人与人间沟通不可缺少的媒介,言语沟通对于课堂即师生对话。所以要真正将教师的教转化成学生的学,必须在常态课中实现对话教学,而化学又是以实验为基础的科学,所以要实现有效的化学实验教学必须实施以实验为主渠道、以师生间有效对话为主要手段的教学方式。

一、            当前高中化学实验教学存在的主要问题

1.教师对实验教学认识不到位

首先,有关教师对新课程的教学目标认识不足,不懂新课程理念不仅要求学生掌握化学知识与技能、过程与方法、还要求学生具备良好的情感态度和正确的价值观,这就要求化学实验应以科学的探究为主;另一方面,新课改教材不再像旧教材能完美体现教师的教学内容和教学方法,教师要通过教材提供的素材引导学生提出问题,思考如何通过实验解决问题,教师上的应是实验探究课。随着新课改的不断深化,高考实验题考察内容和方式也随之悄然变化,考查的是基于证据的判断、推理和探究能力等方面的学科核心素养[2],而这些是无法通过搞题海来实现的。

2、教师对自身能力的提升重视不足

   对大多数教师而言,演示实验方便快捷,不用做过多的准备,若做探究实验,要对教材做些处理,加上担心学生不配合,课堂纪律受影响,大家的担心也不无道理,这里存在教师驾驭教材能力和驾驭课堂能力的问题。但我们不能因噎废食,如没有把握的老师可以尝试选择简单的实验进行探究教学,通过不断的反思、改进,让自己实验教学能力和学生的实验探究能力一起成长,只有这样才能不断增强自信心,从而赶上新课改的步伐。

  3、教师对学生良好实验习惯的养成重视不够

   笔者来自一般中学,有相当一部分学生实验习惯欠缺,因为一开始他们实验的积极性给打消了,还会出现分组实验课前不预习,只做旁观操作者,甚至不写实验报告等。这就需要教师多了解学生的情况,以相对积极的学生带动相对落后的学生,加强实验操作技能训练,培养严谨求实的科学习惯;还能利用实验教学让化学抽象概念生活化、污染实验绿色化、课本实验微型化等,调动学生实验兴趣,教会一些学生能掌握的实验手段,解决某些化学问题,就会让学生真正觉得化学有用有趣。

二、基于对话教学开展高中化学实验教学

1.何为对话教学

对话是指两人或多人之间以语言为媒介的交流、是人类沟通的主要方式。对话早在古希腊以及春秋战国时期就已经成为人类赖以生存的一种方式,如苏格拉底的“产婆术”、孔子的“教学相长”都蕴含对话的思想。对话教学是教师、学生、有关文本或媒体、及实验之间相互交融,产生多种关系。在师生及生生之间彼此相互尊重差异,平等的基础上,让师生在和谐、健康氛围中,通过课堂的师生互动和生生互动不断交换见解,进行思维的多元发散最后再聚合统一达成共识,或共生出新问题,让知识探究不断引向深入,甚至可以共享获得新知的经验和情感体验,并在共享中创生新知,让学生从被动的学习者转变成新知识的真正需求者和探索者。教师的引领作用体现在教师不断创造一种让师生及生生都能彼此悦纳的心理环境,于是,不同的思维共振、碰撞随时可能带来师生意想不到的结果。特别是当今世界进入信息时代,学生的信息量很有可能比老师还多,对话教学更显示其存在的优越性,也更符合新课改的精神。因此,对话的最终目的是唤醒和点燃学生的正能量,提升教师教学有效性;对话教学是在尊重个性差异及平等基础上,具有其独特的社会性、探究性、创造性和时代性的教学。

     2.基于对话教学开展高中化学实验教学的基本思路

笔者据多年的实践,基于对话如何开展实验教学基本思路总结为以下三点。 

第一弄透教材编写思路,理清教材知识的基本脉络。本节课“铝的性质”教材编写思路从学生生活能感受到的问题为切入点,启发诱导学生展开探究,教材的活动与探究部分要求学生亲自动手进行实验探究,或自己设计实验,通过观察分析总结铝的化学性质的一般性和特殊性。教材铝的知识脉络:由学生日常生活中的铝制品归纳铝的物理性质;由铝原子的结构推测铝的化学性质,将铝和学过的金属钠和镁放在一起构建活泼金属的化学性质。教师整堂课要贯彻这条思路和脉络,一气呵成,才能保证学生的学习思路也清晰顺畅。

第二把握学生的学习思路。一开始就要了解所教班级学生的兴趣、学习方式、各个学生学习特长及薄弱点及原有的学习水平。对话教学过程遵循学生的认知规律:从具体到抽象,从实践-理论—实践。对话内容与学生生活有关,学到的知识回归生活,解决生活中的问题。

第三教师的教学思路既要符合教材的编写思路又要切合学生的学习思路。所以教师要在两种思路之间铺设必要的桥梁,要做到这点,就要及时引导学生预习,如课前布置学生阅读一些与课堂对话相关的材料或练习;上课时,面向全体学生,兼顾两头调动学生参与意识,热心倾听,让提出的问题落在学生的最近发展区,保证师生间对话的有效性。

三、基于对话教学的高中化学实验教学案例剖析

  下列以苏教版《必修1》“铝的性质”教学为例,谈如何将对话教学运用于实验教学。

     1.引题当刀直入-------共享对话之高效

师:播放视频:婵娥1号升空全过程。提问:航天飞机外壳材料是什么?

生:科代表展示各小组收集的各种有趣的铝制品并,总结预习和上网所了解的铝的应用。

师:铝作为地壳中含量最大的金属还有哪些物理性质和用途?PPT展示工农业生产,科学技术方面铝的应用图片,师生归纳总结铝的物理性质及用途。

    设计意图:音像视屏引入,令人震撼的音响,气势恢宏的画面,以一则简洁的“对话”直奔主题,“航天飞机外壳材料是什么?”学生自然想到铝合金,对“铝的性质”的探究充满期待,这样的引入让师生感觉激趣和高效;小组合作收集铝制品,科代表展示和叙述,实现生生对话,师生共享集体智慧带来的成果,为铝物理性质的归纳总结做了感知积累;通过列表对比的方式自主构建铝的物理性质。

2、实验探究———共享对话之乐趣

探究一:铝与氧气的反应

师:对比铁窗和铝合金PPT图像,一个锈迹斑斑,另一平整光滑,无任何生锈腐蚀。根据金属活动性顺序表,铝比铁更活泼,但铁为什么更容易生锈腐蚀?

生1:铝、铁和钠一样都是活泼的金属已被空气中的氧气氧化生成氧化膜,

生2:这层物质是什么

生3:当然是氧化铝

生4质疑 :生锈的铁窗表面不是也有氧化膜吗?

师:请阅读课本P67关于金属铝表面形成氧化膜的作用。

师追问:铝表面的氧化膜是致密的,那铁表面的呢?思考、归纳、书写方程式。

设计意图:从学生生活的现象出发,进一步用所学的理论分析得到不同的结果,此时,教师指导学生带着困惑阅读,让学生与课本对话中豁然顿悟,由此,深刻意识到金属铝抗腐蚀性的原因,轻松构建铝的第一点化学性质,实际上也为后续突破铝的“钝化”这一难点打下坚实的基础。

探究二:铝与酸的反应

师:日常生活使用的铝餐具要注意什么?上星期已让大家去收集各方材料。谁来展示?

  生:投影高压锅说明书:每次用后及时擦干以免酸碱性物质腐蚀锅体……

教师引导学生根据上述展示,猜想铝可能的反应,再利用下列提供的试剂设计实验验证自己的猜想。

提供试剂和仪器:铝条(已除膜)、3 molL-1稀硫酸、浓硫酸、浓硝酸 、 试管若干

生:猜想,讨论,实验

师:分组实验,同学将看到的实验现象记入学案。10分钟后,各组长汇报实验结果,其他同学可补充。

  师:同样是铝片与硫酸反应, 不同小组观察到的现象为何不同?为何有的同学看到了气泡,有的没有看到?

生1:铝遇浓硝酸也没气泡。

生2:因为不同组所用的酸的浓度不同。

师:其他组发现了没?

生: 铝遇到浓硫酸、浓硝酸到底怎么啦?

师:答案尽在P.68 有谁找到了?

  设计意图:引入“钝化”现象时,不是平铺直叙,而是先通过分组实验让学生感知铝和稀硫酸及浓硫酸反应的基础上,借助不同组的对比实验,得到与常规推论不同的结果,产生认知冲突。上述室验探究的过程中,有学生和实验对话、生生对话、师生对话还有学生与课本对话即阅读,多种对话相辅相成,相得益彰,让学生倍感探究的畅快和乐趣。

3、深入探究----共享探究之顿悟

探究一:铝与碱溶液的反应

铝条(已除膜)、6 molL-1氢氧化钠溶液、带有尖嘴的橡皮塞、大试管一支、干燥的小试管一支、酒精灯。

师:大家完成铝和碱的反应,都看到产生大量的气泡,生成的是什么气体?可以从(稍停顿)氧化还原的角度分析。

  生:单质铝为零价是最低价,化合价只能升高,同一反应中化合价有升高就必有降低,只有氢化合价能降低生成氢气,因为氧为最低价不可能降低,所以不可能生成氧气。

  师:太对了!你就是未来的科学家!如何检验生成的气体是氢气?    

  师生共同完成氢气的检验,得出结论。

  生:取出上层清液,该溶液是什么?

  师坦言:铝与氢氧化钠溶液的反应,实际上是铝先与水反应生成氢氧化铝和氢气(犹如钠和水反应生成氢氧化钠和氢气一样),而氢氧化铝具有两性再与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠。

所以,该无色溶液若反应完全为偏铝酸钠溶液。

  生1质疑:铝与水反应生成氢气,家里的铝锅烧水不是爆了吗?

  生2反驳:家中的铝锅表面有一层致密的氧化膜,铝无法进一步与水反应生成氢气。

  师坦言:即使是去氧化膜的铝与水反应生成氢氧化铝也会在铝的表面形成致密保护膜。

  生3质疑:那么,我们的实验中为什么有氢气生成?

  生4顿悟:不是说了吗,氧化铝和氢氧化铝有两性都能与氢氧化钠溶液反应溶解了,导致铝进一步与水反应,生成氢气。

  师:对了!机灵!思考,推断,书写方程式。

  设计意图:利用氧化还原反应得失电子守恒、元素守恒,原子个数守恒的原理推断产物再实验验证。和谐的课堂氛围中,学生渐渐地成为了探究者,个体间(包括师生间)皆可以相互提问、质疑甚至反驳,教师的态度是坦然和悦纳,就在这样“针锋相对”思维碰撞的过程中豁然开朗,产生顿悟,只有通过顿悟获来的知识才能成为探究能力,教师体验顿悟降生的自豪,学生体验突然拥有顿悟的惊喜!

  探究二:铝热反应

  师:通过以上探究我们知道铝和活泼金属钠和镁相似,都能与氧气、酸及水反应还能与哪类物质反应?

  生:金属钠和镁不能用二氧化碳灭火,因为它们都能与二氧化碳反应,与氧化物反应。

  师:精辟!请推断铝能否与氧化铁反应?如何将这两颗铁钉(钉帽已除)焊接起来?

师:演示改进后的铝热反应,取一大号蒸发皿,装满沙子,取一底部破裂的试管插入沙中,将干燥的沙子倒入试管,并埋好两根铁钉,只让两钉上端的位置相接触并稍露出沙子,再倒入氧化铁和铝粉的混合物(质量比7:2),加些氯酸钾,氯酸钾受热分解产生的氧气可助燃,插入镁条,镁条点燃产生高温(注意:药品稍低于试管口)。

  师生分析:铁钉焊接的本质原因,书写化学方程式,教师解释该反应的本质和“铝热反应”的含义,让学生将铁钉想象成两段铁轨,归纳铝热反应的用途。

设计意图:改进后的铝热实验让学生看到了试管内反应剧烈产生高温,铁熔化后的铁水红热区至上而下扩散,发出耀眼的光芒;冷却后,取出铁钉投影,2颗铁钉被银白色的铁焊接起来。壮观的场面不仅震撼而且激趣,用试管代替了纸漏斗,没有看到任何铁珠溅落,不仅操作安全,由于试管透明,还产生更鲜明的现象,加深了对铝热反应及铝的还原性的认识。

  四、对话教学在高中化学实验教学中运用的几点再思考[ 1]

    要上好实验课对普通的化学教师来说已经是不容易,还要在实验探究的同时进行成功对话就更难了,因为无论实验教学还是对话教学花大量的时间不说,还有许多不确定因素造成教学任务无法完成。另一方面害怕学生不配合或配合不力,造成课堂失控。笔者就这些问题提几点建议:

  1.备课力争预见性

  教师备课不仅备教学内容目标,还要备实验和备学生;亲自做一遍实验,预知实验过程遇到什么问题,实际看到什么现象;根据学生的知识基础预测学生面对这些现象可能怎么想,做怎样的判断。

2.实验方式多样性

本节课实验贯穿整堂课,有教师演示、分组实验、创新实验、对比实验,为突破学生的疑点和难点善于诱导学生的注意力和想象力通过形成学生认知冲突制造悬念等,所以每个实验都特别震撼。

3.设计问题层次性

对话教学离不开师生呈现问题。一堂课是否成功要看师生是否思路明确连贯,条理清晰,要做到这点关键是教师设计问题要有层次性,就是一个问题回答完再进入更深层次的问题,一个问题解决后又带来新问题,层层推进直至教学目标的实现。

总之,高中是形成学生发展核心素养[2]的重要阶段,作为高中化学教师只有重视实验教学,并在实验教学中有效运用对话教学才能更好的形成学生的化学学科素养[2],这是时代赋予我们的责任和义务!

参考文献

[1]张贤金,基于对话教学的初中化学课堂教学转型———以科教版九年级“金属的化学性质”为例[J].化学教与学,2015(11)

[2]王云生. 基础教育阶段学科核心素养及其确定———以化学学科核心素养为例[J].福建基础教育研究,2016(2)

更新:2016/10/15 6:14:03 编辑:fengyefy
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