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化学教学中“多维度”打造魅力课堂(殷蔚宇)

作者:殷蔚宇 来源:无锡市北高中 发布时间:2012年12月01日 点击数:

摘要:传统的化学教学严肃有余,活泼不足;压力有余,魅力不足。教学设计遵循的理论再多,如果不能真正吸引学生的注意力,那么教学还是收效甚微,弊端在于不能引起学生的共鸣,激发不了学生的兴趣、探索的欲望。那么,从长远来看,我们的教育也无法培养终身致力于化学科学的化学家。现在中学化学教学,学生甫接触化学就打上了沉重的烙印,这是教育的悲哀。让我们用更多的方法吸引学生热爱化学,打造一个和谐课堂、魅力课堂。

 

 

关键词:魔术 魅力 平等 科技时尚 魔术式实验 人格魅力

 

 

 

 

刘谦的魔术风靡一时,先不说其中好多手段和化学原理紧密相连,把现代光学、化学等因素引入魔术,刘谦并非第一人,光是刘谦把它做得格外有声有色,吸引众人的眼球,大获成功这一点就能引起我们的深思。我想,其中的奥秘在于:一与观众的零距离,随时调动观众的情绪;二增加了时尚的元素,生动的语言、神秘的眼神增强了观众的好奇心,强化了观众对他的表演节目的注意力。所有这些使他的表演打破了传统魔术的沉闷,增加了魔术的魅力。

 

 

那么我们的课堂教学又何尝不能借鉴这些元素,打破传统沉闷无味的说教,将现代元素融入到化学课堂教学中?关注学生的共性与个性,抓住学生好奇心强的特点,打造魅力化学教学氛围,使化学课堂真正成为学生追求睿智,积淀知识,享受成功的精神乐园。

 

 

一、         民主平等的教学理念唤醒学生学习化学的主体意识

 

 

尊重学生的情感,体现学生的意志,彰显学生的个性,有利于创设民主和谐的教学氛围,激发学生的主人翁意识。教师不是高高在上知识的统领者,也不存有话语霸权,课堂专制,有的只是平等的人格,学习的伙伴。以相信学生、发动学生、利用学生、发展学生为宗旨,学会对话、商量、征求甚至请教、道歉。高举尊重大旗,实施感动教育,创设民主、宽松、自主、和谐的良好环境。学生在这样的氛围中会自觉地认为自己就是学习的主体,是知识体系的建构者,是探究的实施者,是问题的解决者,更乐于进入化学情境。

 

 

课堂教学应充分尊重学生的个性、人格、情感与学习权力。为此,要倡导并实施教学过程中的师生交往互动,要实现教师、学生、教材、教学环境四因素的对话与交流。为促成课堂教学中师生之间交往互动的顺利开展,应突出培养学生的问题意识。新课标下的课堂教学更为强调学生的主体地位,要求课堂教学中的师生关系应完全是平等式、朋友式的,学生要能获到充分的信任与尊重。为此,我们的课堂教学要充分保证学生的“三权”,即学生的读书权、思考权、讨论权。只有这样,课堂教学中才既能重视教师的启发、点拨,又会突出学生的讨论、参与,这样的课堂教学少了一味盲从与谨小慎微,多了独立钻研与质疑问难,少了思维被禁锢的烦恼,多了自由创造的喜悦。

 

 

 

二、         先进时尚的生活观念提升学生对科技前沿的关注

 

 

青少年最容易接受新鲜事物,他们崇拜时尚,将化学知识与生活紧密联系,介绍本学科的科技前沿,更新他们的生活观念,时尚是一种文化,内涵非常广泛,当然并非穿衣打扮这么简单。要让他们了解科技塑造时尚、科技引领时尚、科技改变时尚。

 

 

比如绿色化学是现在科技的时尚之一。人们为何要崇尚它?事实上迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料,能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气,水和土壤等排放了大量有毒,有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算.化学工业的排放量为30亿磅.因此,加工费用又增加了废物控制,处理和埋放。环保监测,达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元,环保费用为10亿美元。所以,从环保、经济和社会的要求看,化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用,需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。绿色化学正是实现防止污染的基础和重要工具。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖,这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外,日本也制定了新阳光计划.在环境技术的研究与开发领域。确定了环境无害制造技术,减少环境污染技术和二氧比碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发方向。这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。

 

 

再比如,低碳科技是科技界公认的时尚。上海世博会 “城市,让生活更美好”的主题,既涵盖了人类未来城市发展趋势、城市经济社会协调发展、人与自然和谐相处等理念,也充分体现了应对气候变化,降低二氧化碳等温室气体排放的低碳理念。世界博览会上将汇聚交融全球多元科技,集中展现人类利用科技创新,共同演绎出“城市,让生活更美好”主题的美好景象,同时也是科技创新支撑城市低碳发展的充分。

 

 

化学教师就是要将这样的先进理念介绍给学生,将环保意识渗透在各个教学环节,让低碳环保成为他们的思维习惯,引导他们将来的行为方式,让他们从小形成社会责任感,努力完成“人与自然和谐相处”的科技创新的使命。

 

 

三、         环环紧扣的问题设置增强学生对探究过程的好奇

 

 

问题往往产生于具体的情景、不平常的现象、未见过的内容、奇异的事物、引起矛盾的说法、在理论和实际中解决不了的事情、常见的现象或习惯的对立面中。环环紧扣的连续发问往往能将学生带入矛盾的激化点,思维的兴趣点。通过教师的设问、追问、反问,结合多媒体手段与学生作交流进行的。教师要本着尊重学生的想法,对他们的想法真正感兴趣,在旁作引导的原则。

 

 

比如在盐类水解的引入时介绍我们已学过水的电离和溶液的pH,了解到酸溶液与碱溶液的本质差别在于c(H+)、c(OH-)的相对大小不同,酸溶液中c(H+)>c(OH-),碱溶液中c(H+)<c(OH-)。提问:那盐溶液中两者大小关系如何呢?请凭你的直觉与经验回答。大多数学生回答“中性,两浓度相等”,演示实验:使用pH试纸测试溶液的pH。边讲述:使用pH试纸是不用蒸馏水润湿的,因为水会稀释测试溶液,影响测试结果。用实物投影展示结果,肯定同学们的回答。提问:是不是所有盐溶液都呈中性呢?邀学生上讲台实验,测试CH3COONa、NH4Cl、Na2CO3、Al2(SO4)3溶液的pH。学生回答结果,投影:

 

 

溶液

 

 

CH3COONa

 

 

NH4Cl

 

 

Na2CO3

 

 

Al2(SO4)3

 

 

pH

 

 

>7

 

 

<7

 

 

>7

 

 

<7

 

 

c(H+)c(OH-)的相对大小

 

 

c(H+)<c(OH-)

 

 

c(H+)>c(OH-)

 

 

c(H+)<c(OH-)

 

 

c(H+)>c(OH-)

 

 

提问:为什么不同的盐溶液中的大小关系不同呢?(为充分质疑特用Flash动画制作了一个大问号)

 

 

考虑到盐类水解理论性较强,将难点问题拆分成若干个小问题,难易适宜,即学生“跳一跳”就能摘到的,通过多媒体手段,层层深透,逐渐逼近结论。如将醋酸钠的水解问题拆分为(1)溶液中的氢离子和氢氧根离子从那里来(2)水电离初始氢离子和氢氧根离子浓度是什么关系(3)溶液中还有什么离子(4)四种离子共存可能会发生怎样的结合(5)阳离子之间、阴离子之间会结合吗,为什么(6)钠离子与氢氧根离子会结合吗,为什么。学生按顺序答完所有问题时,也就自然明白了溶液因何c(H+)<c(OH-)。同时制作相应的分步动画,帮助理解。

 

 

四、变化莫测的化学实验激发学生对学科知识的兴趣

 

 

化学学科是实验性很强的科目,那些实验的器皿的形状、颜色等展示就是一种外在的美,而实验的操作过程,就是师生一次次探究真理、一次次探究美的过程。魅力课堂的 “有趣”,不单是外显的课堂氛围的和谐,更主要的是追求一种内在的深沉的美,是一种收获知识,习得技能,产生智慧,愉悦心灵的和谐之美,这种“有趣”构成魅力课堂的一大特质。

 

 

教师在介绍相关知识的时候可以选择一些趣味性强、“魔术式”的实验,辅以生动幽默的语言“接下来就是见证奇迹的时刻”,学生的兴趣顿时被激发起来。

 

 

比如在介绍Na2O2的性质时,可以做一个“冰点爆竹”,在爆竹的引火线上,沾上少量的过氧化钠(Na2O2)粉末,用冰棒接触引火线的Na2O2,爆竹立即被点燃产生爆炸。这是由于:冰棒上的水分与过氧化钠反应Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑+热量,放出氧气和热量。热量足以使爆竹中的黑火药燃烧,产生如下反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑而引起爆炸。

 

 

做一个“土豆变色”的小实验,请同学门思考其间的化学原理。 取土豆一个,当中切开,用蘸有药用碘酒的脱脂棉涂擦一下,土豆切面立即变蓝色。再用已蘸硫代硫酸钠浓溶液的的脱脂棉在变蓝的土豆面上涂擦一下,蓝色立即消失。因土豆中含有淀粉,淀粉有一特性,遇上分子碘变蓝色。硫代硫酸钠与碘作用时,使分子碘变成离子态碘。反应如下式:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI淀粉遇到离子态碘不变色,所以蓝色就消失了。

 

 

请同学们观看神奇的“白纸变纸币”的魔术介绍硝化纤维的知识。

 

 

在人民币上贴了一层火药棉制成的。火药棉在化学上叫做硝化纤维,是用普通的脱脂棉放在按照一定比例配制的浓硫酸和浓硝酸发生了硝化反应,反应后生成硝化纤维,即成了火药棉,然后把火药棉溶解在乙醚和乙醇的混合液中,便成了火棉胶,把火棉胶涂在一百元的人民币票面上,于是一张“白纸”做成了。这种火药棉有个特殊的脾气,就是它的燃点很低,极易燃烧,一碰到火星便瞬间消失,它燃烧速度快得惊人,甚至燃烧时产生的热量还没有来得及传出去就已经全部烧光了。所以,一百元的纸币还没有受到热量的袭击时,外层的火药棉就已经燃光了,因此,纸币十分安全

 

 

五、          耐人寻味的人文故事触发学生对化学精神的思考

 

 

化学家是人类文明的杰出代表,其人格魅力时刻彰现着化学的魅力。质疑、探究、实践、创新是化学家的永恒的主题,感悟化学家的人格魅力,探寻化学家成长轨迹,体会化学家们在化学探究过程中的艰辛和乐趣,这些也是学好化学的有效途径。

 

 

化学家的故事比比皆是,讲原子结构可以介绍道尔顿、卢瑟福;讲氨的合成可以介绍德国科学家哈伯;讲元素周期表就要联系门捷列夫;讲纯碱工业就要介绍侯德榜的爱国故事。推荐学生《化学物质的发现》(作者:凌永乐编者:凌永乐 科学出版社)作为课外读物。请同学们在课上交流这些故事。

 

 

例如门捷列夫的故事。门捷列夫出生于1834年,他出生不久,父亲就因双目失明出外就医,失去了得以维持家人生活的教员职位。门捷列夫14岁那年,父亲逝世,接着火灾又吞没了他家中的所有财产,真是祸不单行。1850年,家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活,后来成了彼得堡大学的教授。

 

 

幸运的是,门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时,各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。

 

 

1865年,英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列,发现无论从哪一个元素算起,每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。这很像音乐上的八度音循环,因此,他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”,并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。

 

 

显然,纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神”的裙角,差点就揭示元素周期律了。不过,条件限制了他作进一步的探索,因为当时原子量的测定值有错误,而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素,只是机械地按当时的原子量大小将元素排列起来,所以他没能揭示出元素之间的内在规律。

 

 

可见,任何科学真理的发现,都不会是一帆风顺的,都会受到阻力,有些阻力甚至是人为的。当年,纽兰兹的“八音律”在英国化学学会上受到了嘲弄,主持人以不无讥讽的口吻问道:“你为什么不按元素的字母顺序排列?”

 

 

门捷列夫顾不了这么多,他以惊人的洞察力投入了艰苦的探索。直到1869年,他将当时已知的仍种元素的主要性质和原子量,写在一张张小卡片上,进行反复排列比较,才最后发现了元素周期规律,并依此制定了元素周期表。

 

 

门捷列夫的元素周期律宣称:把元素按原子量的大小排列起来,在物质上会出现明显的周期性;原子量的大小决定元素的性质;可根据元素周期律修正已知元素的原子量。

 

 

门捷列夫元素周期表被后来一个个发现新元素的实验证实,反过来,元素周期表又指导化学家们有计划、有目的地寻找新的化学元素。至此,人们对元素的认识跨过漫长的探索历程,终于进入了自由王国。门捷列夫,这位化学巨人的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。

 

 

当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单,轻松地说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现的,门捷列夫却认真地回答说,从他立志从事这项探索工作起,一直花了大约20年的功夫,才终于在1869年发表了元素周期律。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。此外,因为他具有很大的勇气和信心,不怕名家指责,不怕嘲讽,勇于实践,敢于宣传自己的观点,终于得到了广泛的承认。

 

 

在他死后;人们格外怀念这位个子魁伟,留着长发,有着碧蓝的眼珠、挺直的鼻子、宽广的前额的化学家。他生前总是穿着自己设计的似乎有点古怪的衣服。上衣的口袋特别大,据说那是便于放下厚厚的笔记本——他一想到什么,总是习惯地立即从衣袋里掏出笔记本,把它顺手记下。

 

 

门捷列夫生活上总是以简朴为乐。即使是沙皇想接见他,他也事先声明——平时穿什么,接见时就穿什么。对于衣服的式样,他毫不在乎,说:“我的心思在周期表上,不在衣服上。”他的头发式样也很随便。那时,男人们流行戴假发,对此,门捷列夫总是摇着头说:“我喜欢我的真头发。”

 

 

门捷列夫的身上体现的科学精神,映衬着他对科学的巨大贡献,深深地影响着后人。

 

 

每个化学家的身后都有一个探索创新的故事,每一个新物质的发现都隐藏着一个曲折动人的过程,每一个化学研究的进程都是蕴涵着开拓进取的精神。这样的故事放在课堂上,完全可以使同学们听得津津有味,从而对化学产生难以割舍的情怀。

 

 

知识的魅力、实验的魅力、人格的魅力、情感的魅力、智慧的魅力,这些是不是就可以构成化学课堂教学的几个维度。

 

 

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