化学新课程常见无机物及其应用的有效教学策略doc-化学新

1化学新课程“常见无机物及其应用”的有效教学策略江苏省兴化中学经志俊“常见无机物及其应用”是中学化学的主干知识，是《化学1（必修）》的三大主题之一。《普通高中化学课程标准（实验）》从元素分类的角度选择元素，并根据元素在周期系中的代表性、自然界中的广泛性、对生产生活和环境保护的重要性选取了四种金属元素（钠、铝、铁、铜）和四种非金属元素（氯、氮、硫、硅）的单质及其重要化合物。教学实践表明，“常见无机物及其应用”有效教学的策略，应围绕“知识的生成”、“难点的突破”、“体系的构建”、“效果的评价”等教学环节，通过精心的教学设计、智慧的教学实践、多元的教学评价，激发学生的求知欲望、培养学生的学习能力、优化学生的思维品质、提高学生的科学素养。1化学知识的多渠道生成随着教与学理念的更新，化学知识的生成已不能仅仅依赖于教材的呈现和教师的讲授，教师要有意识、有计划地引导学生从关注生活、实验探究、理论推导、网络检索等多种渠道进行自主学习、探究学习。1.1关注生活生成知识新教材借助生产生活等实际情景呈现“常见无机物及其应用”。教师要充分利用“化学源于生活、服务于生活”的特点，引导学生关注生活,在自然界和生产生活的大背景中进行“常见无机物及其应用”的学习，通过学习身边的化学与有用的化学，让学生在生成化学知识的同时，提高运用知识的能力，体会化学知识的价值。学生从对城市空气质量日报的解读，可认识二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮是大气污染物，能导致酸雨的形成；从“食品美容术”的相关报道，可了解二氧化硫对某些有机色素有漂白作用，二氧化硫有毒；由“84消毒液”的作用，可知道HClO酸性比H2CO3弱且具有强氧化性；由铝盐、铁盐的净水作用，可推测Al3+、Fe3+易水解生成氢氧化物胶体；由“钡餐”透视，可发现BaSO4既不溶于水，又不溶于酸。1.2实验探究生成知识新教材通过学习活动构建“常见无机物及其应用”。实验探究是一种重要的化学研究方法，也是新课程倡导的学习方法。教师要科学利用实验探究活动，引导学生在实验中质疑、在实验中思考、在实验中发现，让学生在生成化学知识的同时，掌握实验探究的方法，发展科学探究的能力，体验科学探究的魅力。金属钠的教学，可指导学生完成“钠与水反应”的探究实验，在实验操作的过程中，通过现象的观察与分析，认识钠的一系列物理、化学性质。操作或现象相关知识生成从煤油中取出金属钠钠化学性质活泼，钠的密度比煤油大用小刀切割金属钠钠硬度小，具有银白色金属光泽将金属投入滴有酚酞的水中，钠浮在水面上，熔为闪亮的小球钠的密度比水小，钠与水反应放热，钠的熔点较低钠在水面上游动，有“嘶嘶”响声发出钠与水反应有气体生成酚酞变红钠与水反应有碱性物质生成1.3理论演绎生成知识新教材应用化学核心概念统整“常见无机物及其应用”。各类物质的通性和物质的氧化还原性是“常见无机物及其应用”的两个核心概念，是新教材必修阶段用化学理论指导学习的两条重要线索。教师适时地引导学生运用理论分析，演绎得出常见无机物的性质，让学生在生成化学知识的同时，关注知识的内在联系，领悟理论对实践的指导价值。2酸、碱、盐、氧化物是中学化学常用的物质分类形式，各类物质均有其化学性质的通性。对物质进行正确的归类，结合通性去掌握相关的性质是一种科学方法。二氧化硫化学性质的学习，首先引导学生将二氧化硫归类为酸性氧化物，进而由酸性氧化物的通性，可推知二氧化硫能发生下列反应：SO2+H2O=H2SO3，SO2+CaO=CaSO3，SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2。物质的氧化还原性取决于物质内部元素化合价的高低，由元素的化合价可以分析物质的氧化还原性。硫元素常见化合价有-2价、0价、+4价、+6价，二氧化硫中硫元素呈+4价，由此可推知二氧化硫既具有氧化性又具有还原性。1.4网络检索生成知识新教材利用资料性栏目拓展“常见无机物及其应用”。网络是一种现代资源库，网络检索变革了传统的学习模式，是拓展知识的重要途径。在教学中教师可指导学生从浩瀚的网络资源中去搜索、筛选、提取有效信息，让学生在生成化学知识的同时，拓宽学习视野、感受信息时代的脉搏。凡阅读记忆性知识和社会热点问题，如酸雨的形成及其防治、重要的金属材料、新能源的开发等，都可以用网络检索的方式学习。2教学难点的多策略突破“常见无机物及其应用”学习的总体难度不大，但一些重要化学概念、易混淆的物质性质以及某些化学变化的机理，常常成为初学者的学习难点。利用表格对比学习、运用图像形象学习、设计实验探究学习、组织讨论合作学习是难点突破的有效策略。2.1利用表格对比学习对比是一种常用的学习方法，而列表对比是一种简洁而有效的对比手段，通过列表对比物质的性质，可以明晰共性，彰显个性，避免认识和记忆的混淆。碳酸钠与碳酸氢钠的性质既存在许多相似性，又存在明显差异，可用列表的方式进行对比教学。碳酸钠碳酸氢钠溶解性均可溶于水，且相同温度下碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠水溶液的碱性均呈碱性，且相同条件下碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠溶液强热稳定性受热不分解与H+反应CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O与OH-的反应不反应HCO3-+OH-=CO32-+H2O2.2运用图像形象学习化学图像直观形象，在教学中巧妙地利用化学图像可使抽象的问题形象化，复杂的问题简单化。铝盐溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液，生成沉淀的量与所加氢氧化钠溶液体积关系的计算，牵涉两步化学反应及过量计算的讨论，情况比较复杂，而利用右图可以让学生轻松把握如下关系从而获得清晰的解题思路。（1）一定量Al3+完全转化成Al(OH)3，生成的Al(OH)3完全转变成AlO2-消耗氢氧化钠溶液的体积比为3:1（2）铝盐溶液中的部分Al3+转化成Al(OH)3所需氢氧化钠溶液的体积有两解，分别对应于氢氧化钠溶液不足或过量。2.3设计实验探究学习3实践是检验真理的标准。通过合理的实验设计、鲜明的实验现象，探究物质的重要性质，求证化学现象的本质，在解决问题的过程中，学生的实验技能、创新能力可获得同步提高。H2O2具有氧化性和弱酸性，将H2O2加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，可观察到酚酞褪色。在该变化中H2O2到底是显示了氧化性还是显示了酸性？学生众说纷纭。这时引导学生设计实验，对酚酞褪色机理进行探究：往褪色后的溶液中加入氢氧化钠溶液，根据溶液不能恢复红色，发现酚酞褪色的原因是被H2O2氧化成无色物质。2.4组织讨论合作学习认知遭遇障碍、理解碰到困难时，组织学生进行讨论，让他们在思想和观点的交流中，彼此吸取经验、相互启迪；在解决化学问题的过程中，养成敢于质疑、勤于思索，善于表达的优良品质，体验合作学习的乐趣。在具备次氯酸、浓硫酸、硝酸等强氧化性酸的知识储备的基础上，为帮助同学准确把握“氧化性酸”的概念，教学中设置下列问题情境：（1）酸的强氧化性与元素化合价高低有无必然联系？（2）酸的强氧化性与酸性强弱有无必然联系？（3）酸的强氧化性与稳定性有无必然联系？组织学生进行讨论、交流，在过程中老师给予适当的引导、评价和鼓励。3知识体系的多维度构建缘于课程目标和教材编写理念的变化，新教材中“常见无机物及其应用”知识的系统性确实有所弱化。在学习过程中，尤其是复习阶段，应深刻反思知识间的内在联系和规律，用“把握内在联系”和“理论联系实际”的方法构建符合学生认知规律的知识体系，实现知识的结构化、功能化。3.1把握内在联系构建知识体系化学知识不是孤立存在的，而是彼此间存在着普遍联系，从“物质的分类与通性”、“物质的性质与用途（存在）”、“物质间的相互转化”等角度把握知识间的内在联系，构建合理的知识体系，有利于掌握规律。3.1.1物质的分类与通性归纳酸、碱、盐、氧化物等各类物质的通性，强化物质归类与物质性质的关系,有利于学生在掌握规律的基础上有效进行知识的迁移。亚硫酸氢钠属于弱酸的酸式盐，弱酸的酸式盐具有如下通性：与强碱作用生成正盐，与强酸反应生成弱酸。由此可推知亚硫酸氢钠能发生如下反应：3.1.2物质的性质与用途（存在）物质的性质决定物质的用途，元素在自然界的存在形式反映了相关物质的性质。从物质性质可以展望物质用途，从元素在自然界的存在形式或物质用途可以联想物质性质。氯在自然界只能以化合态存在，说明氯气的化学性质非常活泼。依据氯气的化学性质：，可联系氯气的重要用途——工业制备盐酸，自来水杀菌消毒等。3.1.3物质间的相互转化单质及其化合物在一定条件下可以相互转化，抓住某种元素的单质及其重要化合物的相互转化可以建立起一种知识网络。硅及其重要化合物通过右图所示的知识网络，可把握主干知识：硅的化学性质、硅的制备及提纯、二氧化硅、硅酸的重要性质，依据教学实际还可以将网络关系设计为两个层次，即一级网络（基础知识，用实线表示）和二级网络（拓展知识，用虚线表示），以适应不同层次的学生的学习要求。43.2理论联系实际构建知识体系理论联系实际，恰当运用化学理念指导元素化合物知识体系的构建，既能有效构建知识体系，又能加深学生对化学理论的理解，体会化学理论对认识化学世界的指导意义。3.2.1氧化还原反应原理铁、铁盐、亚铁盐的相互转换是建立在氧化还原反应原理的平台之上的，以氧化还原反应为抓手可构建右图所示的知识体系。3.2.2元素周期律元素的金属性、非金属性，最高价氧化物对应水化物的酸碱性，气态氢化物稳定性，物质的熔沸点等的递变规律的掌握，是建立在元素周期律的平台之上的,在学习了必修《化学2》“元素周期律”以后，可引导学生利用同周期，同主族元素及其化合物的性质相似与递变构建知识体系。3.2.3溶液中的离子平衡水溶液中的离子反应的规律（复分解反应、盐类水解反应、难溶物的相互转化）,是建立在水溶液中的离子平衡的平台之上的，选修4《化学反应原理》中“水溶液中的离子平衡”的学习，为学生理解、掌握常见无机物在水溶液中的反应规律提供了新的途径，此时可引导学生将复分解反应的条件与产物、盐类水解情况和规律、沉淀的生成和溶解等知识统整在水溶液中的离子平衡的框架之下。应该注意，知识体系的构建，必需具有一定的知识储备，要符合学生认知水平，符合新课标的教学要求，把握恰当的时机，使用适当的方法，不切实际的提高要求或超前要求，只能增加学生学习负担，挫伤学习积极性。4教学效果的多元化评价合理的教学效果评价是有效教学的重要环节，合理的教学效果评价必须注意检查知识和锻炼能力并举，考查功能与激励功能并存，定性评价与定量评价并行，过程与结果并重。在“常见无机物及其应用”的教学中，评价的重点应放在考核学生分析问题和解决问题的能力上，要紧密联系实际，在生产、生活和科学研究的背景中设计化学问题，注重考查学生对知识之间总体联系的认识，关注学生对物质及其变化规律和变化本质的理解，重视考查学生对化学观点和方法的运用。问题情境的分析、探究方案的设计、学习方法的交流、反馈练习的点评都可构成教学评价的有机组成；社会调查、小论文、小辩论、小报告、小测验均可作为教学评价的有效载体。在教学效果的评价过程中，要多鼓励少批评，不要轻易否定学生的思想、观点和方法，对于学生“标新立异”应予以充分的肯定，并给予必要的指导。总之，在新课程理念下,“常见无机物及其应用”的有效教学，必须建立在教师深入钻研课程标准、准确把握教学要求、合理选择教学内容、优化组合教学方法的基础上，要从学生关心的具体问题入手，让学生亲自体验探索、思考和研究的过程，在学习活动的设计上提倡主动的、建构的、体验的、发现的学习方式，努力使学生在“知识和技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个方面得到统一和谐的发展。参考文献：[1]普通高中课程标准实验教科书化学①（必修）北京人民教育出版社2004[2]普通高中化学课程标准（实验)北京人民教育出版社2004(《化学教与学》08年第17期)