知识过程方法的巧妙融合对亚硫酸氢钠主要化学性质初探一节课的评析.docx
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知识过程方法的巧妙融合对亚硫酸氢钠主要化学性质初探一节课的评析
知识、过程、方法的巧妙融合——对“亚硫酸氢钠主要化学性质初探”一节课的评析
2011年第6期化学教育
知识,过程,方法的巧妙融合
——
对"亚硫酸氢钠主要化学性质初探"一节课的评析
杨玉琴王祖浩
(华东师范大学化学系上海200062)
摘要评析了"亚硫酸氢钠主要化学性质初探"一节课的鲜明特色——以精心设计的问题链贯
穿探究过程,融知识建构于问题解决过程中,融概念原理的认知价值于元素化合物知识学习中,并
在知识学习中运用和提炼化学科学方法.
关键词探究教学知识建构化学科学方法问题链问题解决认知价值
笔者近期在上海某中学高三观摩了一节课"亚
硫酸氢钠主要化学性质初探",感觉耳目一新.教师
在教学中选择NaHSO.作为载体,巧妙地将知识建
构与探究过程融为一体,并凸显化学科学方法的应
用.所折射出的教学设计思想对高中化学元素化合
物知识的教学具有启示作用.
本节课的主要教学过程由4个环节,5个核心
问题构成,如图1所示.
提出主问题:
概念原理知识与元素化合物知识之间有无关联?
如何关
联?
学了这么多化学知识后,当面对一个新化学物质(单质或化合物)
时,我们如何米研究它
[问题l】从物质组成的角度,指NaHSO3的物质类别
[问题21从物质组成上看,NaHSO3的化学性质主要巾哪一部分所决定?
[题31猜测NaHsO可能有哪些化学性质?
根据什么做出这样的猜测?
[问~4]NaHSO3町能与哪些类别的物质发生反应?
会有什么现象产生?
[实验】
(1)用pH试纸测溶液的pH;
(2)与滴加了酚酞的Ba(OH)2反
应;(3)与稀盐酸反应;(4)与BaC12,CaC12溶液反应;(5)与
碘水反应;(6)与硫化钠溶液反应
[题51许多现象.iE~H我们所料,但如何解释有些现象与预测的不一样
研究物质的一般思路:
(1)首先根据物质组成和结构进行分类
(2)根据所属类别确定可能具有的通性
(3)根据价态分析氧化性和还原性
(4)分析反应进行的方向需关注多种索对反应的影响(如反应物
浓度,生成物的溶解度,溶液的酸碱度……)
图1"亚硫酸氢钠主要化学性质初探"一节课的教学流程图
1以精心设计的问题链贯穿探究过程
本节课主要经历了问题—一猜想—一验证—一
解释的探究过程.从教学流程图中可看出本节课的
最显着特点,即教师利用几个核心问题引导并串联
了整个探究过程.课堂伊始,教师提出本节课的主
问题:
"前一阶段整理的化学概念原理知识与我们即
将要复习的元素化合物知识有无关联?
如何关联?
学了这么多化学知识后,当面对一个新化学物质(单
质或化合物)时,我们如何来研究它?
"该问题隐含了
本节课的两个重要目标:
一是化学概念原理知识的
认知价值;二是研究化学物质的方法.因此,对整节
课具有统摄性作用,5个核心问题的构建皆围绕主
问题展开,激发学生"像科学家一样去思考",最终引
导学生提炼出关于NaHSO.主要化学性质的有理
有据的结论.
"只灌输或者只涵盖内容的教学会压制学生的
发展,但帮助学生完善思维就是赐予他们成长的力
量."l_1]问题不仅是学生思维的引发剂,更是学生思
维的催化剂.教师巧妙地用5个核心问题贯穿教学
过程,推进探究活动的展开.不仅如此,教师在教学
过程中还善于对学生的回答"穷追不舍",每每学生
对核心问题做出回答后,教师立即敏锐地补充一些
后续性问题,让学生通过反思自己的初始回答来解
释,验证或支持自己的所思所想,或者生成个性化的
观点,如教学片断1所示.
教学片断1:
教师:
从物质组成的角度,指出NaHSO.的物
质类别.
学生:
酸式盐
教师:
你为什么强调它是"酸式"盐?
学生:
因为它能水解和电离.
教师:
是酸式盐都能水解吗?
一一一
化学教育2011年第6期
学生:
不一定,只有能与水作用生成弱电解质的
盐才能水解,HS03能与水作用形成H.SO.,所以
NaHS03能水解.
教师:
如此,从水解的角度看,NaHSO.是一种
什么盐?
学生:
强碱弱酸盐
教师:
那么判断NaHS0.是酸式盐的关键依据
是什么呢?
学生:
应该是电离,有氢离子生成
教师:
也就是说,在NaHS0.溶液中同时存在
着电离过程和水解过程,电离使得它呈酸性,水解又
使得它呈碱性,那NaHS03溶液究竞呈什么性呢?
学生:
我需要知道哪个程度更大,或者用pH试
纸测一下.
从这一教学片断中可看出,在倾听学生对核心
问题的回答中,教师敏锐地捕捉到学生头脑中的模
糊观念,通过一系列的后续生成问题,促进学习者反
思自己的初始回答,加深对重要概念的理解.而这
些重要概念的理解正是后面核心问题解决的重要基
础.通过这一步,学生便有可能发现课程内容所蕴
含的意义.以核心问题贯穿探究过程,以生成性问
题引导探究走向深人,正是本节课的鲜明特色.
2融知识建构于问题解决过程中
元素化合物知识是构成中学化学知识的基础和骨
架,覆盖整个中学化学内容.虽然知识本身的难度不
大,但学生常常感到内容庞杂,琐碎,条理性较差,逻辑
性也不够强,看似简单易学,但要掌握好并非易事.本
节课教师以元素化合物知识为载体,创设探究情景,引
导学生学会分析问题,既帮助学生在巩固和深化概念
原理认知的同时,形成学习元素化合物知识的方法框
架,又利用NaHSO3这一载体,将水解,电离,氧化,还
原以及化合物性质巧妙地融会贯通,形成一个具有内
在联系,逻辑关系的整体.图2呈现的是教师这节课
的主板书,同时也是这节课的知识建构图.
是一些孤立知识点的简单堆砌,相反它们之间存在着
一
定的内在联系.一是元素化合物知识与理论性知识
联系密切,是理论I生知识的具体体现;二是元素化合物
知识之间存在着相互联系.若在教学时借助化学概念
原理引导学生运用演绎,比较,归纳的方法找出共性和
差异,深层理解反应的本质和规律,并按一定的逻辑关
系进行归类,整理,可以使零散,孤立的知识变为彼此
间相互联系的整体,形成一个系统化,结构化的知识网
络.无疑有利于学生把握知识之间的复杂关系或内在
联系,从而减轻记负担,提高学习效率.
现今提到探究,许多教师往往认为其是耗时的,
低效的,并将其作为不开展探究的主要缘由.这节
课完全可以说明探究活动的开展与知识的建构并不
相左,而是完全可以相互促进,相互融通,关键在于
教师要进行精心的教学设计.
3融概念原理的认知价值于元素化合物知
识学习中
化学的研究对象是物质,而对物质及其性质,变
化的深人认识必须植根于对化学概念原理的理解.
化学概念原理的认知价值不仅在于它对元素化合物
知识的学习具有指导作用,更在于其可以帮助学生
掌握规律,实现知识的迁移.本节课从两个角度去
研究NaHSO.的主要化学性质,一从物质类别的角
度,研究其通性和特殊性;另一从元素化合价的角
度,研究其氧化性和还原性.教师在学生猜想的过
程中,不仅仅满足于学生提供的答案,她经常向学生
追问的是"你为什么会这么说?
""你基于什么样的道
理这样说?
"(见教学片断1),让学生在思考问题的
过程中常常须回到酸式盐,电离,水解,氧化,还原等
概念原理中,凸显了化学概念原理的认知价值.
化学概念原理是揭示化学现象本质及规律性的知
识,学生掌握了一定的概念原理,就可以使他们对元素
化合物性质变化的学习不只停留在描述性的水平上,
而且能比较深入地认识到这些事实现象的本质,从而
预见某些元素化合物的性质和发生化学反应的趋势,
解释产生某些事实和现象的原因,触类旁通,实现知识
的迁移.这正是化学概念原理重要的认知价值,很显
然教师在这节课中以NaHSOa为载体,加深了学生对
概念原理认知价值的领会.
4融方法运用于知识学习中
[至田
图2"亚硫酸氢钠主要化学性质初探"一节课的知识建构图图3化学科学方法的分类
尽管元素化合物知识内容相对庞杂,但它们并非(下转第81)页)
?
8O?
化学教育2011年第6期
教师经常在计算机课室上课,在现阶段难免是不太符
合实际环境的想法.另一方面,若要分子可视化技术
真正融入化学教育,化学教师对分子可视化技术的态
度与使用能力是关键的影响因素.许多化学教师未必
认同分子可视化技术的价值,他们由于不认同和不适
应而会对分子可视化技术的使用及其对课堂教学方式
可能产生的改变具有相当强烈的忧虑和抗拒,容易质
疑投入的心力与时间究竟会带来何种回报.我们固然
不应该为化学教师在这一化学教育议题上设定任何角
色,并由此对化学教师的不作为给予猛烈的批评.因
此,如何对化学教师给予各种支持,使其自觉探寻和认
识分子可视化技术的价值和实在地深入发挥分子可视
化技术的作用,让学生能够与分子可视化技术互动,是
值得深和需要创造性解决的问题.台湾地区分子
可视化技术融入化学教育的某些经验值得我们借
鉴,我们仍然应该通过自己的行动快步追赶上他们
的步伐!
为此,笔者建议:
(1)化学教育研究者适宜
围绕分子可视化技术开展广泛和深入的研究;
(2)国
内化学教育软件开发人员适宜研发具有高效的可视
化功能且支持中文界面的分子可视化软件;(3)在各
级中学化学教师培训中,适当增加各种分子可视化
技术的使用培训;(4)高师院校和有关单位建立适应
国内中学化学教育实际需求的分子可视化资源库;
(5)广大中学化学教师加大使用分子可视化技术的
力度,及时交流教学经验.分子可视化技术融入化
学教育是一个循序渐进,持续不断的过程,期待我们
善用各种分子可视化技术,建构促进学生微观思维
认知方式的学习环境,为支持和促进学生最终理解
化学知识的微观本质而不懈努力!
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(上接第
化
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线和纬线构成织物一样.解决化学问题不仅需具备
一
定的化学理论知识,而且需掌握研究化学知识的科
学方法,两者缺一不可.一般可将化学科学方法分为
感性认识方法和理性认识方法J,如图3所示.
"授人以'鱼',不如授人以'渔'''.科学方法就是
"渔",是有利于学生持续发展之"渔".良好的教学方
法本身应包含着科学的研究方法与学习方法的示范
与熏陶.本节课中,教师通过设计亚硫酸氢钠主要化
学性质的探究活动巧妙地将知识学习与方法应用融
合在一起,短短的一节课中渗透了多种化学科学方
法.如在对NaHSOa主要化学性质的预测及验证中
就涉及了分类,类比,演绎,假说等方法的应用;在通
过实验及现象分析,检验并修正预测的过程中则运用
了实验,观察,分析,归纳等方法;而在课的结尾部分,
则将将本节课所学抽象为研究物质的一般思路,并通
过解释"为什么有些现象与预测的不一样"让学生关
注一般与特殊的关系.引导学生对物质的认识由表
及里,深人体会从个别到一般的归纳及规律的升华.
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- 知识 过程 方法 巧妙 融合 亚硫酸 主要 化学性质 初探 一节课 评析