时间:2023-09-18 17:33:20
一、通过化学实验来感性认识并形成概念原理
化学基本概念是从大量实验事实中抽象概括出来的,如化学变化、物理变化、催化剂、质量守恒定律、饱和溶液等,对这些概念教师可加强直观教学,尽可能通过化学实验帮助学生感性认识并形成化学概念原理。
例如,在学习“化学变化”与“物理变化”概念时,除了做教材中的实验外,还可以补充一个对比实验,即用手撕碎一张纸和点燃一张纸的两个小实验,引导学生观察撕纸的过程中纸由大变小了,纸的形状变了,但纸还是纸,没有变成其他物质是物理变化;在纸燃烧的过程中,纸由白色变成灰黑色的灰,在这一变化中纸燃烧生成了不同于纸的灰,有了其他物质生成是化学变化。让学生从这两个对比实验中感性认识并形成了两种不同“变化”的概念。
再如,“饱和溶液”、“不饱和溶液”概念的形成,可以让学生动手,室温条件下,在一定量水中加入不同质量的NaCl至有固体NaCl剩余,然后在有固体NaCl剩余的烧杯中继续加水至固体NaCl溶解,通过对实验现象分析、归纳得出“饱和溶液”与“不饱和溶液”的概念。
通过化学实验事实,不仅使抽象概念具体化、简单化,还使学生由表及里、由浅入深,有层次性地由感性认识上升到理性认识理解了概念原理,印象深刻。
二、加强联系和对比,理解和记忆概念原理
化学概念和原理之间既有本质区别又有联系,学习时不要孤立地、机械地单一记忆,应将不同的概念进行比较,从中找出它们之间的不同点和内在联系。
例如,辨析“分子”与“原子”,不同点是在化学反应中分子可分,原子不可再分,原子可构成分子,分子是由原子构成的;相同点都是构成物质的微粒。
辨析“元素”与“原子”,元素是描述物质宏观组成的,而原子是描述物质微观构成的。使用时要注意物质是由元素组成的,分子是由原子构成的。
再如,物质类别的判断,首先要从所含物质的种类上是否单一判断是纯净物(含一种物质)还是混合物(含多种物质),然后再从元素的种类是否单一判断是单质(一种元素)还是化合物(多种元素),可用下图表示出来:
三、突出对概念原理中关键字、词的理解,加深记忆
每个概念在教材中都是用精炼的语言进行描述和表达的,在理解时不可顾名思义,更不可断章取义,要理解化学概念的关键词,把握特征信息,将有关信息抽象化。
例如,“溶解度”概念中的“一定温度下”、“100 g溶剂”、“饱和状态”、“所溶解的溶质质量”等关键词,就勾勒出溶解度概念的特征信息。因此在讲解过程中,应抓住这四个要素之间的关系:缺少任何一个要素谈溶解度都没有意义。
再如,“单质”的概念,其关键词为“纯净物”,不能将“纯净物”改为“物质”,因为物质包括纯净物和混合物,由同种元素组成的物质不一定就是单质,如金刚石与石墨。
又如,“氧化物”的概念,关键词为“两种元素,化合物,其一为氧元素”,掌握这些要素,书写和判断氧化物就很容易。如KMnO4虽然是化合物,也含氧元素,但不是由两种元素组成,所以它不是氧化物。
在学习每个基本概念时,教师都应突出对概念原理中关键字、词的理解,让学生理解基本概念,掌握基本概念,加深学生的记忆。
四、从正反两方面剖析概念原理,避免混淆
在概念原理教学中,在讲授某些对学生难以理解的概念时,需要运用较多的例子。举反例或分析概念的逆命题是否成立都是很有效的方法。在划分类别的界限中,正例和反例都是不可缺少的。正例传递的信息最有利于学生从事例中概括出共同研究的特征,而反例传递的信息最有利于学生辨别差异,适当运用反例,可帮助学生排除概念学习中无关特征的干扰,有助于加深对概念本质的认识。
例如,在学习“氧化物”的概念(由两种元素组成的化合物中,如果一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物)之后,接着提出问题:“氧化物一定是含氧的化合物,那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢?”这样,可以启发学生积极思维,从而引导学生学会抓住概念中关键语句“由两种元素组成”来分析,由此加深对氧化物概念的理解。
在学习每个基本概念时,教师都应进行认真剖析,在剖析的过程中让学生理解基本概念,掌握基本概念。
五、通过模型或媒体动画模拟,直观理解概念原理
初中化学有些概念和基本原理,比较抽象。如分子、原子、化合价、原子内部结构、化学式等概念,它们都是无法用实验验证的,而学生对微观概念比较难以理解,这时借助多媒体动画来演示,形象逼真,生动易懂。
例如,在书写化学方程式时,必须遵守质量守恒定律,在配平时讲授遵守质量守恒定律,学生理解不是很深刻,我们可以用媒体动画模拟水电解时水分子分裂成氢原子、氧原子,氢原子、氧原子再重新组合成氢分子和氧分子的过程,使学生对抽象的化学变化过程有直观认识,从而领会为什么书写方程式时要使方程式两边的原子一定相等,让学生深刻理解化学变化都遵守质量守恒定律。
在平时的教学中,如果我们都重视从直观教学中帮助学生形成化学基本概念,引导学生把注意力放在观察现象上,那么学生形成概念时就会变得容易,使抽象问题具体化。
六、加强针对性练习,使学生巩固并应用化学概念
学习的最终目的在于应用,只有通过适当练习,才能达到巩固、深化概念原理的目的。对于一些重点、难点的概念原理,教师要设计一些针对性练习题,让学生思考回答,教师再讲评,对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。应用所学知识来分析、解释一些实际问题,是强化对所学知识的理解和记忆、提高分析与解决问题能力的重要环节,让学生在习题训练中会应用化学概念原理,从而真正理解、掌握。为使学生运用知识达到触类旁通的效果,这类习题可以自行编制,但应循序渐进,适当设疑,这样既能激发学生学习情趣,又能巩固化学概念。
例如,学完“溶解度”概念后,可以设计如下针对性练习:
下列有关NaCl的溶解度,说法中正确的是( )。
A. 20 ℃时,18.0 g 的NaCl溶解在50 g水中达到饱和状态,则20 ℃时,NaCl的溶解度为18.0 g
B. 36.0 g NaCl溶解在100 g水中达到饱和状态,则NaCl溶解度为36.0 g
C. 20 ℃时,36.0 g NaCl溶解在100 g水中,则20 ℃时,NaCl溶解度为36.0 g
D. 20 ℃时,100 g水中最多能溶解36.0 g NaCl,则20 ℃时,NaCl溶解度为36.0 g
关键词 初高中化学 共同点 断档点 衔接
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 初高中化学知识共同点及衔接
1.1 初高中化学知识共同点
比较普高化学必修1、必修2和义教化学教材找到以下一些共同点。物理变化――凝固、融化、汽化、液化或凝结、升华、凝华、沸腾、溶解和潮解等。物理性质――颜色、状态、气味、沸点、熔点、密度、硬度、溶解性、挥发性、导热性、导电性和延展性等。化学变化――实质是构成物质分子的原子重新组合。化学性质――可燃性、氧化性、还原性、腐蚀性、稳定性、酸性和碱性等。化学反应类型――燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃、分解反应、化合反应、氧化反应、置换反应、复分解反应和中和反应(复分解反应中的一种情况)。能量变化――放出热量和吸收热量等。物质的构成――分子、原子、质子、中子、电子、离子和元素。物质结构――化学式、化合价、原子结构、分子结构、晶体结构和元素周期表等。物质量――相对原子质量、相对分子质量、质量比、元素质量分数、溶质的质量分数、溶解度等。物质分类――混合物、纯净物、金属单质、非金属单质、有机化合物和无机化合物(酸、碱、盐和氧化物)。分散系――溶液(溶质和溶剂)、浊液(悬浊液和乳浊液)、饱和和不饱和溶液。物质的分离――蒸馏、蒸发、过滤和结晶。指示剂――酚酞试液、石蕊试液、红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸。简单有机物――甲烷、乙炔、尿素、醋酸、酒精和汽油。材料――金属材料、合金材料、天然有机材料(羊毛和棉花)、有机合成材料(高分子化合物如合成塑料、合成纤维和合成橡胶)和纳米材料。金属的锈蚀和金属的防腐。实验安全――浓硫酸、氢氧化钠溶液溅到皮肤的处理、浓硫酸稀释问题等。实验技能操作――用pH试纸测物质的酸碱性和酸碱度、氢气燃烧前验纯和氢气、一氧化碳、酒精和甲烷燃烧产物检验。物质的检验――氧气、氢气、二氧化碳、甲烷、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子的检验。其他――晶体、结晶水合物、结晶水、催化剂、触媒、湿法炼铜、物质转化规律、质量守恒、金属活泼性顺序。
1.2 初高中化学知识共同点的衔接
初高中涉及的知识面不仅有很多相同部分,而且有些知识的深度以及对学生的要求是不同的。所以初高中这些知识点的衔接教学不能是简单的重复。例如,初高中都要求了解金属的腐蚀和防腐,但初中只要求学生了解金属腐蚀需要的条件,如水和空气等,并以此推出防腐的条件即为隔绝空气或水,而高中对金属腐蚀的认识要求是从原电池角度深入的,要求学生清楚纯净的金属并不容易腐蚀,不纯净的金属内由于形成原电池的正极与负极,因而使腐蚀的速率加快,并要求会书写电极反应式。显然在要求上高了许多。
在教学过程中,特别是对于高中化学教师来说,一定要把握好初高中对于知识点具体要求的层次,把握好教学的深度,对于初高中教材的这些共同点,高中教学时不能在初中教学的基础上简单地重复,而应有所提升。初中教学时应在复习时不超初中《课程标准》的前提下适当拔高。
2 初高中化学知识断档点及衔接
2.1 相似相溶原理
义教化学涉及相似相溶但未提及此概念,教学中只要求学生了解水和油(有机溶剂)是相对立的两类溶剂,某物质若易溶于水则将难溶于有机溶剂。普高化学对相似相溶的理解升高到分子结构上,通过共价键极性及分子空间构型的分析来理解溶质分子的极性和溶剂分子的极性相统一而互溶的意义。义教化学的教学关于这一部分内容只能让学生通过对比的方法机械记忆。普高化学教学要让学生在分析的基础上认识。
2.2 酸性氧化物及碱性氧化物
义教化学教材用“某些金属氧化物”一词来代替“酸性氧化物”及“碱性氧化物”概念。教学中涉及酸性氧化物与碱反应,碱性氧化物与酸反应,但因无酸性氧化物及碱性氧化物的概念,初中学生并没有掌握酸性氧化物与碱反应生成盐和水,碱性氧化物与酸反应生成盐和水,及酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐这些典型基本反应类别。普高化学中对酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物这些概念的系统归纳学习,这些物质的化学性质将被肢解为一个个独立的反应方程式,并得出一些规律的知识。极大地提高了学生的化学思维能力。普高化学中强调了酸性氧化物不完全等同于非金属氧化物,碱性氧化物不完全等同于金属氧化物,是值得学生研究的概念。
2.3 元素周期表
这一概念在义教化学和普高化学中都有,但内容层次上断档。义教化学中有关于元素周期表相关概念的介绍,包括原子的微观结构、相对原子质量的计算及应用等。普高化学中有关的概念不再出现。但是学生对以上知识的掌握情况却差异很大,往往对微观结构记忆深刻,高中教师不再需要重复,而对相对原子质量的概念及计算本质却不能深入理解。然而在高中学习中,相对原子质量的概念及计算,与摩尔质量这个重要概念间有千丝万缕的联系,两者间有相似处也有区别处,是学生需要着重理解的,如果没有初中的相对原子质量概念做基础,这些比较区别将无从谈起。因此高中教师必须做适当的复习和补充讲解。在高中学习中,更进一步地涉及到元素的相对原子质量计算,这不仅与原子的相对原子质量概念有关,还需要同位素概念的配合,可以说缺一不可,高中教师千万不能以为学生在初中已经学习过,因而粗略带过,那样将给学生的学习造成很大困难。
2.4 电解质
义教化学中关于溶液中电解质电离的介绍没有涉及电解质的概念,只是要求学生知道哪些能物质电离,哪些物质不能电离,哪些物质能电离成分子,哪些物质能电离成离子。然而高中对电解质的电离情况要求很高,除了区分电解质在水中的电离和熔融状态下的电离情况以外,还要区分在水溶液中,由电解质是否完全电离来推出弱电解质和强电解质概念,并且涉及到弱电解质弱酸的分步电离,以及强酸酸式盐、弱酸酸式盐的电离情况,这些复杂又精细的内容学生在短时间内要掌握是比较困难的,因此,高中教师还是应当从零起点开始系统地为学生讲解电解质的概念及电解质的电离为好。高中教师面对学生某些断档的知识点时,需要放慢教学节奏,给学生更多巩固和温习的时间。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2011.
[2] 人民教育出版社.义务教育教科书化学.北京:人民教育出版社,2012.
关键词:氧化还原反应;教学难点;教学建议
文章编号:1008-0546(2015)10-0030-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.012
氧化还原反应是化学反应的半壁江山,氧化还原反应贯穿中学化学的教学,氧化还原反应教学的成败会对学生能否更好地理解化学、运用化学产生深远又连锁的影响。在不同的学习阶段,氧化还原反应的概念由表及里,应用由易到难,呈现出分阶段提升又相互衔接趋势,不管是传统教材还是新教材,都采取了分阶段落实的策略。梳理各阶段氧化还原反应的教学难点及其衔接关系,处理好各阶段的教学侧重点和教学目标,有利于整体提高氧化还原反应的教学效率。
一、初中阶段氧化还原反应教学现状对高中阶段的影响
初中阶段,氧化还原反应的概念是建立在得失氧的基础上,对学生的要求停留在表面上。氧化还原反应被分割成两部分内容:氧化反应与还原反应,要求学生能认识到某物质得到氧元素即发生了氧化反应,某物质失去氧元素即发生了还原反应,并能根据这一特征对具体的反应进行判断。较高的要求是:从氢气还原氧化铜反应认识到在同一个反应中,某物质发生了氧化反应,另一物质也会同时发生还原反应,氧化反应与还原反应存在在同一反应中。
由于化合价概念与元素化合价判断在初中化学教学中并不是重点知识等原因导致初中化学中化合价概念的削弱。这种削弱反映在高一新生学习化学的困难上:一是化学式书写基本靠记忆,经常出现下标错误,对稍陌生的物质化学式书写一筹莫展;二是同一元素在不同化学式中呈现的化合价认识混乱;三是在学习运用化合价理解氧化还原反应感到困难。因此,高一化学教学在处理初高中化学教学衔接时,突出化合价教学,帮助学生认识到化合价的重要性,帮助学生从源头上理解化合价,把化合价作为元素的重要性质与标志贯穿到元素及其化合物、物质结构等教学。
二、必修化学1中氧化还原反应概念及其教学
必修化学1中氧化还原反应概念是全册教材的重点之一,是对初中阶段相关知识在认识深度与知识拓展的一种升华。其内容标准是:从电子转移的本质上认识氧化还原反应,对后续学习到的化学反应能从氧化还原的角度来分析。通过化学1的学习,形成氧化还原对立统一的观念,化合价升降守恒与电子得失守恒的观念,从更深层次上认识氧化还原反应的本质,学会运用化合价升降判断氧化还原反应,分析氧化剂与还原剂,比较氧化性和还原性,把物质的氧化性和还原性与物质结构联系起来并作为物质的重要性质。
从教学实际来看,这部分内容多数学生感到困难,主要表现在:
1.概念混乱:当氧化反应、被氧化、氧化剂、氧化性、氧化产物及其镜像概念一起出现时,学生难以区别,难以从本质上理解而只能靠记忆,在具体运用时常常颠倒,往往在这节课搞清楚了,运用过关了,等到了下一节课或稍长一段时间后又如坠入云雾。
2.意识不强:化合价是学习氧化还原的基础也是重要的方法,初中教学导致化合价概念的薄弱认识成为高中学习氧化还原反应的“短板”。在分析氧化还原反应时,意识与能力都显得力不从心,在稍复杂的反应面前,缺乏分析的方法与勇气。
3.思维僵硬:初中时,氧化还原反应是从得失氧的角度来认识,比较表面,理解起来难度不大。而高中需要从化合价升降来判断,从得失电子来理解,这时,没有实验佐证,电子得失与化合价变化只能建立在物质性质与物质结构的基础上,因此,不少学生感到抽象。在具体分析一个反应时,思维僵化,无从下手。
教学对策是:
1.处理好初高中的教学衔接,特别要强化化合价概念。做好概念学习的递进性,防止大量相似、相对立的概念同时呈现,创设实验,优化语言表达,使概念学习生动化、形象化,尽量分散教学难点,降低学习起点。
2.从词意上帮助学生理解概念。氧化反应与还原反应的前提是化学反应、氧化反应:物质跟氧化合,如金属生锈了,燃料燃烧了。还原反应:恢复原状,含氧物质失去氧,如冶炼金属。氧化与还原、被氧化与被还原是物质在反应中表现出的一种动作,氧化:主动语态,如氧气氧化了铜;被氧化:被动语态,如铜被氧气氧化了。氧化剂与还原剂是指物质,剂即“药剂”即指化学物质,在化学反应中当反应物。氧化性与还原性是指物质表现出的性质。氧化产物与还原产物是指反应中的生成物。它们的对应关系是:氧化剂具有氧化性,能够氧化还原剂,本身被还原剂还原生成还原产物。
3.帮助学生形成镜像概念,帮助学生建立守恒观。氧化与还原是对立统一的,是一对镜像概念,互相存在。有氧化就有还原,甲物质氧化乙物质,就意味着甲同时被乙还原,甲物质中有元素的化合价升高,就意味着同时乙中有元素的化合价降低,甲物质失去电子,就意味着乙物质得到电子。通过概念的镜像组对和守恒观的感悟,梳理概念群,避免陷入判断颠倒、概念混乱的“泥沼”。
4.分阶段落实,不求一步到位。第一阶段侧重于概念的理解,从词意上和从电子得失的两个层面上理解,夯实概念。第二阶段运用概念,在后续元素及其化合物的教学中,让氧化还原概念的分析成为常态,任何物质的性质学习都要让学生运用氧化还原反应原理进行分析,从电子得失和化合价的角度指出该物质具有氧化性还是还原性,发生氧化反应还是还原反应,其对应产物属于哪类,具有哪种性质。使氧化还原反应的概念群融入到具体物质性质的学习中去,成为学生固有的概念和分析物质性质的常用工具。第三阶段更深入地理解概念的内涵,如氧化性与还原性的决定因素是什么,与物质的结构有什么关系,氧化性与还原性的比较如何判断,如何理解金属活动性与金属离子氧化性关系。第四阶段运用电子得失配平氧化还原反应方程式。
三、必修化学2中氧化还原反应概念及其教学
化学2由两部分组成,一是物质结构与化学反应原理,二是有机化学基础。虽然均没有明确标出氧化还原反应概念,但在这两部分中,都有氧化还原反应的身影。
在化学2中,氧化还原反应作为学生已知的概念渗透其中。其定位是进一步提高学生运用氧化还原反应原理分析问题的能力,进一步拓展氧化还原反应的概念范畴,丰富学生对氧化还原反应原理的认识。把氧化还原反应作常用概念应用于化学2及后续各模块的教学中,借助新内容的载体不断强化、巩固,从而达到熟练应用,成为学生分析问题的化学方法。
专题1“微观结构与物质的多样性”中,通过原子结构、离子结构的知识载体,要求学生通过分析微粒的核外电子排布、结构示意图、微粒半径等分析微粒得失电子的可能性和能力强弱,深化认识氧化性、还原性及其强弱的本质。在化学1学习中,单质得失电子能力与相应离子得失电子能力,元素在不同物质中呈现出的氧化性与还原性是学习的难点,“易得难失,易失难得”规律模糊。本专题的学习是帮助学生拨开这些“云雾”的关键和契机。
在周期律与周期表的学习中,要把氧化性、还原性等概念纳入其中,与物质的金属性、非金属性注意区别联系,与元素化合价的变化趋势联系起来。在教学中需要创设情景,多给学生运用氧化还原反应原理分析问题的机会,充分暴露学生对概念的掌握程度,对学生暴露出的概念混淆、判断颠倒等错误,需要及时纠正,在分析问题过程中,不断强化巩固。
专题2“化学反应与能量变化”中,涉及到氧化还原反应原理在生产生活中的实际应用。让学生认识到氧化还原反应原理虽然概念众多、抽象,但并不是“从理论中来到理论中去”的“空对空”,而是有其现实意义,充分发挥电化学对学生学习氧化还原反应的激励作用。
在化学2中,电化学部分属于基础,对学生的要求不高。无论是原电池还是电解,其化学反应的基础是氧化还原反应。引导学生从氧化还原反应的本质上过渡到电化学的学习中来,氧化还原反应的本质是电子转移,既然反应中存在着电子转移,那么,我们就有可能把电子转移外化,让电子真正“转移”起来,这就是原电池、电解的认识基础。
电极反应分成氧化反应与还原反应,即把一个完整的氧化还原反应“拆开”成两部分。从初中氧化反应与还原反应各自独立表述到化学1氧化还原反应合二为一,突出氧化与还原的对立统一关系,再到化学2电化学中氧化反应与还原反应的独立存在,实现了概念认识的螺旋式上升,对此要充分认识到从分化到统一再到分化的教学意义,防止由于教学认识不到位给学生造成莫名其妙之感。
四、各选修模块中氧化还原反应概念及其教学
氧化还原反应作为基础概念,出现在各选修模块中。总的来说,各选修模块中氧化还原反应概念并没有新的拓展,重在应用,在教学中的任务也是回顾、巩固、应用、深化,使氧化还原反应成为学生分析化学问题的“常规武器”和基本思维方式。
《化学与生活》、《化学与技术》两模块侧重于化学知识的一般应用,在氧化还原反应概念范畴里,要让学生熟悉常见氧化剂、还原剂及其生产生活中的应用。
《有机化学基础》:从得失氧的角度分析含氧衍生物相互转化,醛氧化反应条件认识到物质氧化性、还原性与反应环境存在着一定关系,运用氧化还原反应的方法分析有机物性质、反应规律、反应产物及方程式配平。
《化学反应原理》:电化学建立在氧化还原基础上,在中学阶段,电化学是氧化还原反应概念的最高层次,是氧化还原反应概念的应用。要求学生运用氧化还原反应原理处理相对复杂的电极反应,物质的氧化性、还原性及其强弱,得失电子趋势及其产物等知识是处理电化学问题的工具。在教学中,需强化氧化还原反应原理,在原理的基础上,给方法,找规律,把电极反应式书写作为教学难点的突破口。
《物质结构与性质》:从物质的微观结构认识物质的氧化性与还原性,与化学2专题1进行衔接教学。氧化还原反应的概念继续深化,帮助学生从结构层面上理解相关概念与规律。
《实验化学》:重在指导学生灵活运用氧化剂、还原剂的能力,因此,需要熟练掌握常见氧化剂与还原剂及其特点,相关概念的拓展不多,主要反映在电化学实验中氧化剂能减轻极化现象等个例上。
参考文献
【关键词】 初中;化学;基本概念教学;温故而知新
初中化学是化学教育的启蒙阶段,在初中的化学教材中,大部分是一些基本概念。所以加强基本概念的教学,对初中化学教学来说,尤为重要。化学基本概念是反映客观物质及其变化的本质特征的一种思维的基本形式。它属于理性认识范畴,是理论知识的基础:让学生准确地理解化学基本概念,可以为他们系统地学习具体的物质知识和理论知识、化学用语、化学计算及其化学实验技能打下基础,使他们能透过纷繁庞杂的物质及现象,理解其变化的本质和规律。科学地进行概念教学对发展学生的智能、培养学生的各种能力以及提高他们的思想道德水平也有积极作用。
概念教学的作用,只有通过优化的教学过程才能得以充分的实现。以“教师为中心”的教育思想,注入式教授方法,死记硬背的学习方法,不可能很好地达到概念教学的目标。在此,就当前概念教学中存在的主要问题,根据概念形成和发展的内在规律以及学生的认知规律和同仁们一起作些探讨。
1 激发学习兴趣,实现“学为主体”
兴趣是学习的内在动机。它是由人的需要引起的。这种需要有时是自发的,有时则要靠外界诱导才会产生。化学基本概念多是些抽象的语句,学生没有学习的自发兴趣。在教学中,如果只是单纯地用“下面我们学习一个重要的概念……”的教学用语,很难诱发学生的学习动机。因此,教师应该分析所学的概念,努力把它跟学生熟悉的工农业生产实际、日常生活中的问题以及已学过的或将要学习的知识联系起来,使学生感到学习概念有用,从内心产生“我要学”的愿望。例如,在对农村学生讲“溶质质量分数”的概念之前,如果先讲一段使用农药的故事:甲、乙、丙三人使用同一农药杀灭同一害虫,甲的药液过浓,乙的过稀,而丙的适当,结果甲田的害虫和庄稼都被杀死,乙田害虫安然无恙,只有丙田的害虫消灭、庄稼茁壮成长,使学生认识到确切地知道溶液的浓稀非常重要。“怎样表示溶液的浓稀呢?”学生便会产生强烈的求知欲。
激发动机的素材不一定都从课本外寻找,要注意从教材中挖掘。例如,在讲相对原子质量的概念之前,教师可先指出在生产和科研以及我们今后的学习中,经常要应用和计算原子的质量,然而原子的质量非常小,用千克做单位来表示,记忆和使用都很不方便。然后可让学生读出几种原子的质量,以强化“不方便”,强调寻找新途径的必要性。这样,学生便不知不觉地参与到新概念的教学活动中。当然,一些不太重要的概念,也不必都在讲授之前做一番文章,这种做法应忌讳不紧扣概念和叙述冗长。
2 分析实验现象,引导学生思考
概念是客观事物的本质属性在人脑里的反映。由实验获得正确的感性认识,再引导学生思考,透过实验现象抓住本质属性,便能在大脑里形成概念。
化学所研究的客观事物是物质及其变化,只有让学生看清物质的特征和发生变化的现象甚至亲手做实验,才能获得生动的直观。因此教师应该克服困难,做好演示实验和学生实验,并且使实验现象正确、鲜明、生动。例如,“还原反应”这一概念是基于氢气还原氧化铜实验的,在做这个实验时,开始应该让学生看到试管里加进黑色粉末氧化铜,然后向试管内通入氢气、加热。反应一会儿试管口有水滴生成,黑色的氧化铜变为红色物质,如果红色物质能做成光亮的“铜镜”则更好。生动的直观给学生以深刻的表象,而形成概念的关键则是引导学生由近及远、由浅入深,透过现象、抓住本质。有的老师实验后写出反应的化学方程式:H2+CuOCu+H2O,然后照本宣科:“含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。”这样的教学给学生的只是三个孤立的知识点:反应的化学方程式、还原反应及其定义,对还原反应的概念学生只好死记硬背。如果教师能引导学生由形象思维进入抽象思维,找出由化学反应现象到形成还原反应概念的途径,把三点按其内在规律连成一条线,则能启发学生理解概念。这里必须做好三点之间的两个线段的连接。一是根据实验现象得出反应的化学方程式,并认真分析反应物变为生成物的过程是“在这个反应里,氢夺取了氧化铜中的氧与它结合生成水;氧化铜(铜的氧化物)失去了氧而还原为游离态的铜”。这后一句把该反应与“还原”一词联系起来;原来的铜被氧化后变为氧化铜,氧化铜失去氧又还原为原来的铜,这样,“还原”一词就变得不陌生了。二是根据上述分析,氧化铜失氧而被还原,或者说氧化铜中的氧被氢夺去的反应是还原,于是就把还原反应与其定义联系起来,原来好象风马牛不相及的“含氧化合物里的氧被夺去的反应”叫做“还原反应,,就变得理所当然了。在概念形成过程中引导学生透过现象看到本质是十分重要的,它不仅能使学生真正理解概念,而且有助于发展他们的智能。
概念的形成在没有条件做实验时,则应把已有的知识、数据、资料等摆出来。例如讲授相对原子质量的概念,应列举原子的具体质量说明用”千克“作单位表示不方便,然后通过举例或比喻,进一步说明必须用相适应的质量跟原子质量作比较,才能得到简便的数值,从而引出用碳一12原子的1/12作标准。应该注意摆事实要具体,切记抽象。例如,一般不单说''氧原子质量非常小”,“碳一12原子的质量与其相适应”等等,而说“氧原子质量为0.000,000,000,000,000,000,000,000,02657千克”,“碳一12原子的质量的1/12为1.66×10-27'千克”(若不用负指数表示更直观),两者相比得氧的相对原子质量为15.9994≈16。这样,虽未做实验,但给学生的仍是“生动的直观”。否则,由抽象到抽象,学生则难以理解概念的内涵。
3 先揭示本质,后定义概念
化学基本概念教学的目标,是让学生记住概念的定义,并能理解概念的内涵和外延,从而会运用概念分析和解决一些化学问题。
概念的内涵就是概念所揭示的事物的本质属性,概念的定义则是严格准确地表述概念内涵的语言。如果学生不理解概念的内涵,也就难以理解定义中为什么必须采用这些词语,就容易记错定义,在运用中就会误判外延。例如质量守恒定律的定义,学生往往会忘记“参加”二字,例如做某些图示题时错写成“4A+B=2C+A”。这就是对质量守恒定律的内涵不甚理解的结果。所以,概念教学的目标能否达到,主要看学生是死记硬背定义还是理解掌握内涵,这与教师的教学方法又息息相关。
在概念教学中,先给概念下定义还是先分析其内涵,对初中教学来讲,往往会导致两种不同的教学模式:注入式教学和启发式教学。例如固体物质溶解度概念的给出,常常有两种不同的程序。一是教师提出为了确切表示物质的溶解性,要介绍一个新的概念――溶解度。什么是溶解度呢?教师板书溶解度的定义,然后对“一定温度”、“100克溶剂”、“饱和”、“质量”等“四要素”――分析。二是教师先提出要确切表示不同物质的溶解性,就要作出相应的规定。然后引导学生分析,可用溶解的克数多少表示物质的溶解性,但溶剂的量不同溶质溶解的克数也不同,必须规定一定量的溶剂――100克;在100克溶剂中,物质溶解的量也有多有少,还必须达到溶解的最大限量――饱和时溶解的克数;此外,饱和溶液中溶质的多少与温度有关,还应规定“在一定的温度下”。按照这些规定,来确切表示物质溶解性的概念就是溶解度。然后让学生归纳溶解度的定义。上述两种程序中,前者在教师给出溶解度,因学生缺乏认识的基础,突然出现的概念离“可接受区''太远,学生积极性会因之受到挫伤,尽管接着又分析了”四要素“,终因注意力不够集中而使信息接收率大为降低。学生不理解概念,只好死记硬背。后者在学生已有知识的基础上,提出一个个问题搭桥,创造了一个个思维的近距离,让学生自己达到终点。这样的教学,学生始终处于积极主动的状态,不仅容易理解概念,而且培养了思维能力和掌握了科学方法。所以在教学中,一般先要通过实验或运用学生已有知识,让学生初步认识概念的内涵,然后尽量让学生归纳出定义,教师给予订正强化,然后再举例练习、巩固概念。当然,教学方法应该为内容服务,对于一些显而易见的概念,对于理解力较强,自觉性较高的学生,也不应该受此限制。
四 温故而知新,编制概念网
化学基本概念数量多、类型繁,但它们都不是孤立的,而是相互联系的。任何一个新概念的建立,都需要有学过的概念作基础,同时又为学习后续概念做准备。因此,温故而知新,既体现了教学内容上的必然联系,又符合认知规律的科学方法。在概念教学中,一定要很好地分析各种概念之间的关系,做到温故而知新。
例如,温“饱和”概念之故,知“饱和溶液”、“不饱和溶液”概念之新。
不同概念的相互联系,又带来了概念之间易混淆的困难。这就要通过对比,找出概念之间的差别。对初中学生来讲,概念之间的对比应尽量避免抽象,例如,比较原子和离子的区别,应具体列出Na与Na+、Cl与CI-异同点;要抓住概念的主要内容,一一对应比较,例如,学生在做溶解度计算题时,常常把“溶剂”和“溶液” 混淆造成错误,应该引导学生比较溶解度和溶质质量分数这两个概念在有关方面的异同。
所谓“概念网”,指的是各种概念纵横之间的联系,自然也包括相似概念之间的区别。编制成有关的概念网,就说明已经掌握了有关方面的全部概念。当然,这一工作通过长期学习才能实现,初中阶段只能编出概念网的若干片段。
关键词:初中科学;概念;概念教学;有效措施
中图分类号:G633.98 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)26-0158-02
一、概念教学的意义
概念教学是培养学生科学素养的一种途径,是当前教学研究的一个热门话题。与之相辅的是探究教学,这两种教学方式相辅相成,带领学生们走向了科学研究的道路。概念教学纠正、补充、完善了学生的前概念,以构建正确的认知为任务,对学生平常的生活,以及未来的人生均有影响。因此概念教学主要就是基于了解学生的前概念,然后以一系列方式,帮助学生构建新概念。
二、初中科学概念教学中存在的问题
1.教师自身问题。初中科学这门课程属于一门综合课,教课老师大部分都是从别的专业课转教这门课的。在没有经过专业的培训下,而且以前对这门课程也只有模糊印象,想在短时间内掌握好这门课程,当然不是一件容易的事。教师对概念的理解也是基于自己的理解,有些概念甚至理解不透彻,不明白同一个概念在不同环境的意思。这些都需要教师花大量的时间研究课本,并且与学生们充分交流,了解学生们的前概念。否则对课本了解的不透彻,只能导致科学概念教学事倍功半。
2.以“我”为主,无视学生已存在的知识经验。大部分教师在教学当中,有教课的经验,但方式不对,把自己脑海中的,课本中的概念强加给学生,也不考虑学生是否能接受。其实教师当初接受一个概念,也是经过不断认知,以及生活中的不断实践而来的,想要彻底理解一个概念不是那么容易的事。例如分子的概念为“由原子构成的微粒”,在化学中分子的定义为“保持物质化学性质的最小粒子”。这就很容易让学生产生混淆,分子是由原子构成的,那最小的粒子不应该是原子吗?问题就在于保持物质的化学性质上,分子可以构成物质,并保持物质的化学性质,而原子是构成分子的,所以教师要重点让学生分清分子和原子的概念。学生本身头脑并不是一张“白纸”,其中包括了已经认知的前概念和生活中丰富的认知经验。而大部分教师都认为学生一无所知,对他们进行填充式教育,殊不知有些概念会与脑海中的前概念起冲突,处理不好,反而会在脑海中加深错误的概念。举个例子,我曾经对本校的中学科学老师做了个调查,随即抽取了10名中学科学教师,让他们谈谈对小学科学课本的了解,有7名教师对小学科学一无所知,2名教师表示看过小学科学课本,只有1名教师认真阅读了小学科学的教案,并能结合初中科学进行授课。其实中学的科学课程是对小学课程的加深和延伸,想要教好中学科学,有必要去了解一下小学科学,做到心里有数,设身处地的以学生的思想考虑,这样做会使概念教学事半功倍。
三、初中科学概念教学的有效实施方法
1.概念的情境教学。(1)巧设情境,引出概念。在建构主义理念下,要根据生活经验引入概念,引发认知冲突,使学生产生感性认识,激发学生的好奇心和求知欲,从活动中学到经验和知识。如“纸锅烧水,纸不会发生燃烧”、“用毛笔蘸取酚酞试液在白纸上写几个字或者画图,完了后喷点稀释碱溶液就会显现出来”、“彩色温度计的制作”等等。就初中生心理状态而言,他们的学习活动最容易从兴趣出发,而兴趣是在学习活动中产生的,又可成为学习的动力。做好概念的引入,激发学生的求知欲,是学好概念至关重要的一步。例如,在讲《地球、宇宙和空间科学》一节课时,我们可以从外星人入手,“某报纸上曾刊登过,地球上最早出现的外星人是1934年在美国发现的”;在讲《健康与环境》时,教师可以就身边的案例来创设情境,如结合2003年的非典,2006年爆发的禽流感等案例进行教学,由于是真实的案例,学生的积极性一般都比较高。(2)结合生活,建立概念。对于基本概念的教学,应该让学生们看一看,说一说,画一画,摆一摆,自己动手操作、练习,做到眼、口、手、脑并用,使科学概念的形成更加形象化,最后在脑海中建构一个正确的概念体系。欲速则不达,对于基本概念的讲解,不能急于求成,可以通过几节课的时间,让学生们真正理解,在生活能充分利用这些知识。例如燃烧这一现象,大部分学生的脑子里的理解都应该是在有氧气的条件下才能燃烧,这就需要教师结合实际例子来说明,在课堂上准备一些镁条,使之在二氧化碳其中燃烧,让学生们自己动手亲自去实验,并鼓励学生畅所欲言自己所知道无氧能燃烧的东西,引导学生构建新的正确的概念。(3)使用模型,构建概念。有些概念是比较抽象的主观定义,从文字上不好理解,这就需要教师课前做充分的准备,把无形的概念转换成有形的东西,让学生们能看到,感受到,这样会使学生的理解和记忆更加深刻。如分子、原子、离子教学中,概念很容易混淆,我们就可以利用模型来让学生们区分,更容易辨别。
2.加强概念的“内外”理解。教师应加强概念的训练,是学生们在脑子里形成一个知识的网络。科学概念是反应事物的内在联系的,越是基本的概念,它所反应的事物联系就越广泛。注意基本概念的教学,不单单是要注意一般的知识,而是以基本概念为中心,在对概念的理解上,由点到面,由简单到复杂,把所有相关的知识都要联系起来,形成一个既有内在联系,又有外在延伸的知识网络。这种紧密相连的知识网,为学生前概念的转变打下了良好的基础,使学生们能顺利的理解和掌握新的科学知识。
3.重视前概念的影响。教师在授课前,一定要充分了解学生脑海中的前概念,上课时可以引导他们自己说出自己脑海中的概念,从而加以引导,转换成正确的科学概念。学生大脑中往往都存在大量与科学概念不相符的前概念,这些都是他们自己亲眼所见或亲身体会到的,属于先入为主的印象。如燃烧现象,学生们会认为没有氧气就不能发生燃烧;再如在自由落体一节教学中,学生认为“重的物体比轻的物体下落得快”等等。如何处理这类不完全甚至错误的概念,就成为教师首要的任务。不可否认,生活中也有一些比较好理解的概念。如水往低处流,地球是圆形的等概念,这些都是正确的生活概念,我们可以加以利用,让其变得更丰富。因此科学概念教学中,前概念是一重要影响因素,充分了解学生的前概念,仔细备课,能很大的提高科学概念教学的有效性。
关键词:理清;吃透;夯实;活化;化学概念
在初中化学的教学中,几乎每节课都涉及有关化学概念的教学。内容涉及定义、原理、物质的组成和分类、相互反应及变化规律等。其中的字、词、句、注释都是经过了认真推敲并赋予了特定含义的,是用来保证概念的完整性和科学性的。准确把握这些概念,是学好化学的基础。可是初中生的分析理解能力又不高,如果只靠死记硬背去学这些概念,一方面影响学生学习化学的兴趣,另一方面学生不能很好地应用这些概念解决相关的问题。因此需要老师在教学过程中讲清概念。
一、解析重点字词理清化学概念
有些概念不仅字数多内容复杂,还不容易记忆,对这些概念教师可以通过解析重点字词,既能帮助学生理解概念的实质,又可以使概念形象化、生动化。比如,我在教学质量守恒定律时,重点解析“参加”(指的是已经发生了反应的部分,没发生反应的部分不属于参加的范围),“化学反应”(指的是发生了化学反应的物质,没有发生化学反应的物质,其质量关系与质量守恒定律无关)。“生成”(指的是化学反应生成的所有物质)和“质量总和”(指的是所有参加反应的物质之和或所有生成物之和)几个词语。同时解析“两个不变”即反应前后元素(或原子)种类和各原子的数目都不发生增减。学生只要掌握了这几个重点词,质量守恒定律的运用就不在话下了。又如,我在教学单质是由同种元素组成的纯净物与化合物是由多种元素组成的纯净物的时候,我重点强调了“纯净物”三个字。因为不管是单质还是化合物,它们首先是纯净物,然后才根据组成它们的元素种类的多少来区分到底是单质还是化合物的。如果学生没有搞清它们的区别,在运用这两个概念解题时就容易出错。比如把金刚石、石墨的混合物看成是单质的原因就是疏忽了“纯净物”三个字造成的。
二、拆分句子吃透概念
还有一些化学概念,如果只是笼统地去讲解,学生很容易顾首不顾尾,造成在运用这些概念解题时出现顾此失彼的现象,因此讲解这样的概念很有必要把概念的前后分开,分别强调,以加强学生对概念的理解程度。比如,我在教学初中化学四大反应中化合反应的概念时,在给出概念后,
我引导学生“左看反应物,右看生成物”,这样学生就不再因为只掌握半截概念而出错了。讲完后我给学生出了一道判断题:生成物只有一种的反应是化合反应吗?学生用了上述方法,马上得出了正确的结论(这句话是错的,因为在这句话中没有提到反应物)。
三、多方举例夯实概念
有些概念只从正面去讲,学生不能很透彻地理解概念的实质,
如果从反面再讲一遍,就能加深学生对概念的理解程度,学生才不至于混淆。比如,我在讲“氧化物”的概念时,讲完“由两种元素组成的化合物,如果其中一种是氧元素,这种化合物就叫氧化物”后,接着提出了一个问题:“氧化物一定是含氧元素的化合物,那么含氧元素的化合物就一定是氧化物吗?为什么?”这样,可以启发学生积极地思考,从而引导学生学会抓住概念中关键的词句来分析问题进而解决问题,由此加深对氧化物概念的理解。这样既避免了学生对概念理解的模糊不清,也为学生今后的学习打下良好的基础。
四、巧用变式教学活化概念
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