教學活動是在一定的時間和空間構成的環境裡進行的,師生的主觀心理因素和教學的客觀環境(由教學手段所形成的自然現象、自然過程、社會形象等)構成了一定的教學情境。這種情境是無形的“情”與有形的“境”的有機融合。作為外部誘因,它可以誘發並觸及學生的精神需要,開啟學習者心靈的窗戶,激發學生學習的興趣,點燃其思維火花,使學生以積極的心態,投入到教學活動之中。因此,作為化學教師就應當善於在化學課堂教學中,把創設最佳的教學情境作為自覺設計教學過程的產物,從而貫穿於教學過程的始終,以獲取最大的教學效益。換句話說,創設並研究化學教學情境,已成為課堂教學改革的切入點。研究並開發這一環節,探討其內在要素構成,對於當前化學課程改革和教學改革顯得十分重要。
一、化學實驗情境
化學是以實驗為基礎的學科,實驗現象引人注目,極易把教師和學生帶進變化紛繁的化學世界。化學課程的開發和設定、化學教師的教學實踐以及學生的化學實驗活動,都會形成良好的實驗情境氛圍。國中化學教科書中的82個演示實驗即為化學課程通過教材所設定的重要的實驗情境要素:鎂帶燃燒發出的耀眼白光,轉眼間銀白色金屬變成白色粉末;
鹼式碳酸銅受熱分解,綠色變成了黑色;
氫氣的爆炸實驗;
一氧化碳還原氧化銅中黑色變成亮紅色;
酸鹼鹽中的變色、沉澱反應;
……
這些內容在教學過程中經過教師的進一步開發和完善足以突出化學學科教學的明顯特徵,營造化學思維和化學創新的良好氛圍。因此,在化學課堂教學中,教師要善於設計鮮明有趣的實驗,尤其是將學生的驗證性實驗變為探索性實驗,引導學生全面細緻地觀察實驗現象,認真思考和分析有關問題,最後歸納總結出正確結論,從而順利地實現教學目標。
二、化學問題情境
所謂問題情境,簡單地說就是在化學課堂教學中教師通過精心設計問題立“疑”設“障”,從而創設激發學生進行積極思維的學習情境。作為一種教學手段,問題情境的設定取決於教師運用恰當的方式方法,使學生處於探索的情境中,激發他們進行一定的智力和動作技能來分析和解決問題。
1.實驗問題情境
如前所述,紛繁燦爛的化學實驗可以營造良好的教學氛圍。探析這種氛圍,則是由一系列問題構成的。針對學生渴望瞭解的事物,聯絡學生已有的知識經驗,通過實驗創設問題情境,激發學生興趣,啟迪學生思維,使學生能自己在化學知識的迷宮中找到答案,提高學生分析問題和解決問題的能力,這對培養學生的創新精神大有益處。
在學習燃燒這一知識點時,做完演示實驗“燃燒的條件”後,學生通過觀察、分析、總結出燃燒的兩個條件後,接著教師又分別點燃兩根火柴,學生觀察到一根豎起來火焰向上的火柴很快熄滅,而平放的火柴火焰卻不會熄滅,如此反覆數次,結果都一樣。這是為什麼?教師及時提出問題。由這種司空見慣的現象,再一次喚起學生心靈深處的探索慾望,經教師的引導,學生共同分析、討論,得出正確的解釋結論。
在《氫氣的性質和用途》的教學中,把氫氣還原氧化銅的演示實驗改進為探索性的隨堂實驗。在介紹該實驗的注意事項時,有的同學會提出“假如實驗結束時,沒有繼續通氫氣到試管冷卻為止,會有什麼現象呢?”這時,不要急於回答學生的問題,而是要求學生進行兩種不同實驗操作結果的比較。根據前後兩次實驗的不同現象,再組織學生討論、分析,從而得出結論:如果實驗結束時沒有繼續通氫氣到試管冷卻為止,則灼熱的銅就會再次被氧化成氧化銅。
2.思維問題情境
思維總是從疑問開始的。一部優秀的影片,往往把尖銳的矛盾衝突呈現在鏡頭的開篇,扣人心絃,欲罷不能。所以,一個成功的教學過程,教師應有目的、有計劃、有層次地設疑、激疑、導疑、釋疑,使學生的思維環環相扣,層層登攀。通過思維問題情境的創設、解決的不斷迴圈,使學生的思維能力得到提高。在化學計算中,培養學生一題多解的能力,是訓練學生思維的常用方法。
例:在溶液中含有鐵的氯化物1g,使其和過量的硝酸銀溶液反應,可得沉澱物2.65g,求此氯化物是FeCl2還是FeCl3?(此題有多種解法)
解法一:用化學方程式進行計算。
將該氯化物的化學式設為FeClx。寫出相應的化學方程式:
璅eClx+xAgNO3——→xAgCl↓+Fe(NO3)x
然後列比例計算,求得x=3,即化合物為FeCl3。
解法二:用化合物中元素的質量分數進行計算。
將該氯化物的化學式設為FeClx。由2.65g氯化銀沉澱中含氯元素的質量代入FeClx,求得x=3,即化合物為FeCl3。
解法三:用假設法(或討論法)計算。
把FeCl2或FeCl3代入方程進行計算,通過討論分析,捨去不符合題意的答案。
3.辨析問題情境
學習能力的提高和發展是一個逐步深化的過程,它需要通過學生對問題的分析、討論和辨析而完成。因此,設定一系列遞進層次的辨析問題情境,對於教學目標的達成會產生積極的效益。例如下面問題:
溶於水的`鋇鹽[如Ba(NO3)2,BaCl2等]對人體有毒,但是不溶於水也不溶於酸的BaSO4,不但沒有毒,還由於它不易被X射線透過,醫療上被用作為X射線透視胃腸的內服藥劑——“鋇餐”。
①有人認為也可以用BaCO3作為X射線透視胃腸的“鋇餐”,你認為可以嗎?寫出有關的化學方程式。
②若誤食了BaCl2,可用於解毒的藥劑是__________。
A.糖水
B.硫酸鈉溶液
C.食鹽水
D.硫酸鎂溶液
此題的資訊是隱含的,要通過觀察分析,挖掘出其中的一條資訊“可溶於水的鋇鹽如Ba(NO3)2,BaCl2等對人體有毒”;另外,挖掘出第二條資訊是“胃酸的主要成分是鹽酸”。這樣,鹽酸與BaCO3反應生成BaCl2就會引起人體中毒,所以第①小題的答案就很明顯了。在已學知識的基礎上,對問題進行辨析,不僅會使學生學會如何獲取問題的資訊,進而分析資訊,最後利用這個資訊與學過的知識進行聯絡、推導,根據題意進行選擇;而且由此獲得成功的體驗,領略成功的喜悅,更能增強學習的自信心。
三、化學史實情境
與教學內容相關的科學史實、記載、故事、傳記、格言等生動活潑、引人入勝的情節都是青少年所喜聞樂見的。課堂上一個動人的故事、一個美妙的傳說,都會使學生很快進入學習角色,將注意力轉移到本學科的情境之中。因此,從化學科學史實故事及化學趣聞等方面入手開展教學,引發學生興趣,使之在一定的人文歷史背景下學習,在良好的精神支配和積極的價值判斷及其選擇過程中學習,其學習效果是不言而喻的。
當學習《空氣的組成》時,可以在介紹各國的科學家如何通過不斷的實驗探索,發現空氣組成的科學精神後,再引入新課。
學習有關氧氣的知識時,以氧氣的發現過程引入新課。
學習鹽時,可通過講述侯氏制鹼法及其為純鹼和氮肥工業技術的發展作出了傑出的貢獻的故事吸引學生等等,提高學生的學習積極性和趣味性,達到事半功倍的效果。
故事可以由教師講,也可以讓學生課前準備好以後上臺講,然後教師再根據學生講的內容引入新課。
四、化學語言情境
語言是人們交流思想的手段和工具。在教學中,不論採用何種教學方式,都是以語言為主要手段,它支配、調節著學生的認識活動。課堂上時時刻刻都伴隨著教師以自己的口頭語言、板書語言和體態語言,以此向學生源源不斷地輸送著各種資訊,這就是所謂的語言情境。如果化學教師的課堂語言具有戲劇語言的生動,相聲語言的幽默,演講語言的激情,軍事語言的果斷,並且在課堂教學中,語言表達精練簡潔、生動有趣、通俗易懂、詼諧幽默,還能借助詩歌、諺語、比喻、歌詞、笑話等活躍課堂氣氛,則可將化學教學的語言啟用。在這樣的前提下,學生的學習質量和效率就會大大提高。
氫氣的性質和用途的教學中,為了便於學生記憶和掌握那些“易混難記”的知識點,教師可將氫氣還原氧化銅的實驗步驟編成順口溜,引導學生記憶。
化學方程式的寫法:“左邊反應物,右邊生成物;寫對化學式,計量數配平;中間連等號,條件要寫清;生成沉澱氣,箭頭來註明。”
根據化學方程式的計算步驟可歸納為:“設、寫、找、列、算、答”,即設未知、寫方程、找關係、列比例、細心算、簡答案。
總之,教學活動是在一定的情境氛圍中的一種帶有情緒色彩的意向活動。精心創設良好的教學情境,使學生由情入境,情境交融,學習慾望達到旺盛狀態,教學過程就會收到事半功倍的效果。在教學過程中,每一節課的成功,都是教師創造性勞動的成果。重視學生的主體地位,發揮教師的主導作用,創設最佳教學情境,使學生在良好的教學氛圍中學習,這是全面提高化學課堂教學質量的保證。