吴永才 崔迎春
基于“生活”的化学教学实施策略
——以“溶液的形成”为例
吴永才1崔迎春2
(1常州市教育科学研究院江苏常州213001;2如皋市城南初级中学江苏南通226500)
基于“名师课堂”公开课的观摩学习、反思总结和提炼概括,从凸显教学的思想和智慧、凸显学科的特点和价值、凸显学生的主体和思维等三个方面来阐述基于“生活”的化学教学实施策略。
名师课堂;课堂实录;回归生活;化学教学;实施策略
2013年12月,崔老师曾在江苏省教研室教学新时空“名师课堂”上了1节公开课,课题是“溶液的形成”,研讨的主题是基于“生活”的化学教学。笔者应邀参与现场直播活动作点评,多次课堂观察、研究分析和反思总结,笔者对基于“生活”的化学教学有了切身的理解和认识,现从课堂实录和实施策略两个方面来阐述。
[教师]同学们,超市的货架上有琳琅满目的各种饮品。同学们桌上就有其中的几种,老师还给大家带来了一瓶蒸馏水。你能给这七种物质分分类吗?分类的依据是什么?
[学生1]根据是否有颜色来分,有颜色的有3种:粒粒橙、农夫果园和可乐。
[学生2]根据是否是纯净物来分,蒸馏水是纯净物。
[教师]今天,我们要学习一种新的分类方法!接下来,我们一起来学习“溶液的形成”。桌上的这些饮品中,哪些是溶液?我们要知道溶液的定义。请看屏幕。你觉得溶液的定义中有哪些关键词呢?
[学生3]均一、稳定、混合物。
[教师]很好!请同学们找出桌上饮品中哪些属于溶液。
[学生4]是溶液的有可乐、苏打水,农夫果园、粒粒橙不是溶液。
[教师]你为什么认为农夫果园、粒粒橙不是溶液呢?
[学生5]不均一,有浑浊。
[教师]你观察得很仔细啊!所以广告词说得好:“农夫果园,喝前摇一摇”。蒸馏水,均一稳定吗?是不是溶液呢?
[学生6]不是溶液,因为蒸馏水是纯净物。
[教师]同学们已经抓住了溶液定义中的要素:均一、稳定、混合物。均一是指溶液各处的性质处处相同,稳定是指当外界条件不变,溶液不会出现分层、沉淀等现象。现有浓度为0.9%的生理盐水100mL,倾倒出50mL,剩余生理盐水的浓度是多少?为什么?
[学生7]0.9%,因为溶液是均一的。
[教师]生理盐水是将氯化钠溶于水配成的,是医院里给病人输液时常用的一种溶液。那么,生理盐水的溶质是什么?溶剂是什么呢?
[学生8]溶质是氯化钠,溶剂是水。
[教师]桌上的这些饮品中的溶质、溶剂是什么呢?先看看北京二锅头(看标签),其中的溶质是什么?溶剂是什么?
[学生9]溶质是酒精、溶剂是水。同学们有没有发现,溶质也可以是液体。(师强调)
[教师]再看一下苏打水饮料(看配料表),其中的溶质、溶剂又是什么呢?
[学生10]回答了溶质的成分。关于溶质,你有什么新的认识?(师追问)
[学生11]溶质可以有多种。
[教师]拿起一瓶可乐、打开瓶盖,你看到了什么?有气体、CO2。(生抢答)气体也可以作为溶质,溶质还有什么?
[学生12]看配料表,谈溶质。
[教师]溶液是由溶质、溶剂组成的,溶液、溶质和溶剂三者的质量之间有什么关系呢?让我们通过一个实验来共同认识一下吧。
学生实验1:分别向装有5g食盐和5g蔗糖的甲、乙两支试管中加入10g水振荡,静置。观察现象。(学生分组实验)
[教师]甲、乙两支试管中,溶液中的溶质和溶剂分别是什么呢?
[学生13]甲中食盐是溶质、水是溶剂,乙中水是溶剂、蔗糖是溶质。
[教师]乙试管中溶液的质量为多少?为什么?
[学生14]15g蔗糖全部溶解了。
[教师]甲试管中溶液的质量为多少?为什么?
[学生15]小于15g,我发现甲试管中还有少量食盐未溶解。其他组一样吗?(师追问)
由实验可知:m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)。(师强调)
[教师]你能说说下列溶液中的溶质、溶剂是什么吗?
溶质溶剂溶液硫酸铜溶液碳酸钠溶液碘酒(碘的酒精溶液)
[学生16、17]完成了上表中的内容。
[教师]碘酒在医疗上的重要用途就是给皮肤消毒,为什么医院里不将碘溶于水配成溶液而选择酒精作为溶剂呢?我们一起通过实验来探讨探讨。
学生实验2:在两支试管中各加入1小粒碘,然后分别加入2mL水和2mL汽油;另取两支试管各加入1~2小粒高锰酸钾,然后分别加入2mL水和2mL水汽油,振荡。观察现象。
试管编号溶质现象1 2碘碘3高锰酸钾水4高锰酸钾汽油溶剂水汽油
[学生18]展示实验成果:拿了4支试管,上讲台依次讲解。(学生18很高兴)
[教师]由1、2实验现象,说明了什么?
[学生19]相同溶质在不同溶剂中的溶解能力不同。
[教师]由1、3实验现象,又说明了什么呢?
[学生20]不同溶质在相同溶剂中的溶解能力不同。
[教师]由于碘几乎不溶于水,所以医院里选择溶解碘的能力较强的酒精作为溶剂。你还有什么生活经验,能说明物质在不同溶剂中的溶解能力不同呢?
[学生21]植物油不溶于水,溶于汽油。
[学生22]油漆不溶于水,溶于香蕉水。你是怎么知道的?(师追问)我家以前装修时,油漆工就用了香蕉水。(生22)很好!关于香蕉水,同学们课后可以上网查一查(师)。
[教师]物质溶于水的微观过程又怎样呢?让我们一起来观看一段动画。
[学生]观看蔗糖、氯化钠溶于水的微观动画。
[教师]蔗糖、氯化钠放进水中,很快就“消失”了。原来是蔗糖分子在水分子的作用下,逐步向水中扩散,最终蔗糖分子均一地分散到水分子中间;氯化钠在水分子的作用下,也会向水里扩散,最终均一地分散到水分子中间,不同的是氯化钠在溶液里是以钠离子、氯离子的形式存在的。
[教师]物质溶于水的过程,往往还伴随溶液温度的变化,这就是溶解时的吸热或放热现象。你能设计实验测量出物质溶于水时溶液温度的变化情况吗?
学生实验3:现有试管、烧杯、玻璃棒、温度计等仪器和NaCl、NH4NO3、NaOH固体(你还可以选用其他仪器和药品),试设计实验,探究物质溶解于水时是放热、还是吸热?
[学生]设计方案、组内交流与讨论。请大家先谈一谈实验方案。[师]
[学生23]向烧杯中加入等质量的水,再分别加入NaCl、NH4NO3和NaOH固体,用温度计来测量烧杯中溶液温度的变化。
[教师]水的质量要相等,很好!那么,加入固体的质量要怎样呢?也要相等。(生23)
[学生]各小组学生完成实验。
[学生24]向水中加入NaCl,温度不变,说明NaCl溶于水时既不放热、也不吸热;向水中加入NH4NO3,温度降低,说明NH4NO3溶于水时吸热;向水中加入NaOH,温度升高,说明NaOH溶于水时放热。(学生24很自信)
[教师]很好!老师也来做个实验,演示硝酸铵溶于水结冰实验。(投影实验)
[教师]溶液在日常生活、工农业生产和科学研究中具有广泛的用途,与人们的生活息息相关。小芳的衣服上不小心沾上了油污,你能想出帮助她清洗油污的方法吗?
[学生25]用汽油清洗。
[学生26]用洗涤剂清洗。
[教师]洗涤剂为什么可以清洗油污,它与汽油清洗油污的原理是否相同呢?我们一起来动手做个实验。
学生实验4:在两支试管中各加入5mL水和几滴植物油,观察试管中的液体是否分层。向其中一支试管中滴入4~5滴洗涤剂。用胶塞分别塞紧试管,振荡,静置。观察现象。将两支试管内的液体倾倒出来,并用水冲洗试管,比较这两支试管的内壁是否干净。
编号振荡后试管内物质水+植物油②水+植物油+洗涤剂现象(填:“分层”、“乳状浑浊”)振荡前用水冲洗后的试管是否干净静置后①
[学生27]完成了上表中的空白内容。(学生27表达清晰、正确)
[教师]试管①中形成的浑浊液体叫什么?请同学们阅读课本。乳浊液有什么特征?
[学生28]乳浊液不稳定。
[教师]洗涤剂为什么能清洗油污呢?我们一起来观看一段动画。追问:汽油和洗涤剂清洗油污的原理是否相同呢?
[学生29]汽油是溶解,洗涤剂是乳化。
[小结]无论是溶液还是浊液,它们在生产和生活中具有广泛的用途。
[作业]上网查查,衣服上的葡萄汁、圆珠笔油、墨水等污渍的清洗方法及利用的化学原理。
1.凸显教学的思想和智慧
“教育即生活”是杜威先生针对美国教育脱离社会生活,脱离儿童生活的弊端而提出的;“生活即教育”是陶行知先生教育思想的核心,反映了陶先生探索适合中国国情和时代需要的教育理论的努力。笔者认为,两个相反的命题,实际上是殊途同归,教育要回归学生的生活,走进真实的儿童,赋予生命的价值和生活的意义,促进学生的成长和发展。学生是生活中的人,是生活世界中的人,“新课程强调课程、教学与学生生活的联系,联系学生已有的经验,将教学内容纳入学生与自然的关系、学生与社会的关系、学生与自我的关系以及学生与文化的关系中,引导学生在习得书本知识的同时,形成对待生活世界中各种问题的健全的价值观,良好的情感、态度,形成健康和负责任的生活态度。”[1]
本节课构思巧妙、立意高远,基于“生活”的化学教学,立足于学生的现在、着眼于学生的将来,引导学生“从生活中来,到生活中去”,学会用化学的视角和思维来审视世界。崔老师对学生的研究深入,学情把握准确、目标的确定、内容的选择和策略的制定等贴近学生的实际,满足学生的需求,符合知识的逻辑顺序和学生的认知顺序。本节课能较好地将知识线、情境线、问题线和活动线等“四线”融合,知识线为:溶液的概念,溶液、溶质、溶剂三者的关系→溶解的过程、影响物质溶解性的因素→乳化现象、乳浊液,知识间的过渡有机渗透了溶液在生活、生产等方面的应用与意义;情境线(以生活情景为主):从农夫果园、粒粒橙→生理盐水→北京二锅头→苏打水→可乐→碘酒→汽油→植物油→洗涤剂→葡萄汁、圆珠笔油、墨水等,涉及的与学生生活有关的物质阵容庞大,强大的视角冲击,激烈的思维碰撞,有效激发了学生的学习兴趣,引发了学生的认知冲突,诱发了学生的探究欲望,体现了真实的、有用的化学。本节课以问题为主线,线索明显,过渡、衔接顺畅,设计的问题有引导过渡性问题和开放性问题等,多角度、多层次、多方式地设问和追问,设问启智、追问拓智。本节课以活动为载体,设计的活动主要有三大类:一是交流类,二是实验类(主),三是调查类(课外)。崔老师有发现的眼光和探索的精神,本节课的教学设计是个性化的创新设计,体现了先进的理念和思想,崔老师不仅知道得多,而且思考得多,思想得深,将化学知识与学生的生活世界紧密地联系起来,教学过程之中主要体现了两种智慧:一是“技能拷贝”,机器生产似的快节奏,细节整合见长的流水线装配(如公路绿化);二是性灵对话,森林发育似的慢节奏,宏观布局见长的大模样建构(如苏州园林)。
2.凸显学科的特点和价值
“化学是一门以实验为基础的学科,在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有利于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力。”[2]本节课中崔老师基于“课标”研发教材,基于学情和内容设计教学,充分利用实验来实施教学,引导学生从生活走进化学,用实验来探究化学,从化学走向社会,让学生体悟化学学科“生活化”和“社会化”的价值。
如学生实验1,在学生知道了溶液由溶质和溶剂组成的基础上,让学生利用实验、问题来探究、发现、认识、理解溶液、溶质和溶剂三者之间的质量关系;实验设计有创意、对比实验有思想;问题设计有梯度、有层次,有较好的针对性和启发性。从概念的建构到概念的应用,从特殊到一般(食盐水、蔗糖水到溶液),从定性到定量,为学生今后学习质量分数和溶解度夯实基础,从中可以看出崔老师对教材的深度理解和对教学的系统设计。
又如学生实验2,利用“碘酒在医院中给皮肤消毒”的事实,引出探究问题:为什么医院里不将碘溶于水配成溶液而选择酒精作为溶剂呢?(知识学习的意义建构)问题设计联系学生的生活,充分利用学生已有的知识和生活经验,有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望;设计了对比实验,渗透“控制变量”的思想,让学生通过实验探究和问题讨论来发现知识,让学生在知识的应用中加深对知识的理解和发现新的知识。
再如学生实验3,在实验1、2的基础上设计了探究性实验,要求学生利用“控制变量”的思想,设计对比实验(见图1);实验3与实验1、2相比,开放度大,自主性和选择性较大,难度也较大。实验前告诉学生“物质溶解时吸热或放热”的事实,引出问题:你能设计实验测量出物质溶于水的溶液温度的变化情况吗?(探究目标)实验后引导学生交流与分享,教师视机演示硝酸铵溶于水结冰实验,强化学生的认知;实验3的设计流程可概括为:事实→问题→实验→结论→应用。实验设计有台阶、有铺垫、有升华,学生有体验、有发现、有收获。
图1
3.凸显学生的主体和思维
本节课基于“生活”设计、实施和反思教学,形式新、内容实、方法巧、效果好!教学充分关注学生的生活方式,关心学生的生存状态,关怀学生的可能生活,较好地处理了生活世界和科学世界之间的关系。“使每一个学生以愉快的心情去学习生动有趣的化学,为每一个学生提供平等的学习机会,注意从学生已有的经验出发,让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程,为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景。”[3]
本节课中,任课教师仪表大方、朴实,教态亲切、稳重,动作自然、规范,语言简洁、生动,思维敏捷、灵活,任课教师有足够的爱心和耐心,积极营造民主的课堂氛围,建立和谐的人际关系,创造良好的学习环境,为学生的学习提供必要的帮助和恰当的指导,学生享有充分的自由,思想得到解放,个性得到弘扬,学生主体发挥好,思维发展好。
本节课中,学生有多次实验的机会,动手动脑的机会,学生在主动参与中获得亲身体验,在做中学、学中思、思中悟;学生有良好的举手发言的习惯,学生想说,也敢说,1节课有29位学生有发言的机会,大多数学生自信而不慌张,几乎所有的学生回答问题都比较好;学生听课认真、专注,且与老师、同学能积极对话;学生在学习过程中用心地做,尽心地说,倾心地听,开心地笑(见图2、图3)。
图2
图3
本节课的教学引发了笔者持久、深入的思考,现提两点建议与大家分享:一是化学教学中如何有效地把握实验探究的开放度?多研究验证性实验与探究性实验的不同,更好地将验证性实验设计为探究性实验,让探究始于问题,让学生有更多的体验和发现实验“意外”或“异常”的机会和可能;二是化学教学中如何有效地将原始问题转化为化学问题?如原始问题:碘酒在医疗上的重要用途就是给皮肤消毒,为什么医院里不将碘溶于水配成溶液而选择酒精作为溶剂呢?化学问题:碘在水中和在酒精中的溶解能力有何不同?问题由立意、情景、设问和答案等组成,上述原始问题立意较高,但答案较开放,学生回答时也较困难。
[1]教育部基础教育司,教育部师范教育司组织.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社,2004:62
[2][3]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2011:3
1008-0546(2015)09-0044-04
:G633.8
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10.3969/j.issn.1008-0546.2015.09.015