唐麗紅
【摘 要】通過研讀滬教版的化學(xué)上冊教材,體會教材對這部分內(nèi)容的編排意圖,有意識的在教學(xué)中滲透這些化學(xué)史,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,解決教學(xué)中的實際問題。
【關(guān)鍵詞】用教材教;四元素說;元素;最基本的結(jié)構(gòu)單元
根據(jù)長期的初三化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗,我發(fā)現(xiàn)元素的學(xué)習(xí)往往是學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難的開始,因此這部分教學(xué)的成功對后面的學(xué)習(xí)非常重要。有人說“千法萬法,讀懂教材是妙法”,讀懂教材是教學(xué)成功的第一步。因此,我仔細(xì)地研讀了2012滬教版的化學(xué)上冊教材,體會教材對這部分內(nèi)容的編排意圖。
一、在教材中的地位
化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在認(rèn)識化學(xué)元素一欄提到:形成“化學(xué)變化過程中元素不變”觀念。這個觀念貫穿在整個初三化學(xué)知識體系中,因此元素的學(xué)習(xí)是初三化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。元素教學(xué)是學(xué)生形成“化學(xué)變化過程中元素不變”觀念的基礎(chǔ)。
二、初識元素
從整體上看,滬教版教材首次提到元素在第一章第二節(jié)15頁,“木柴、石蠟、砂糖和面粉等物質(zhì)中均含有碳元素,這些物質(zhì)燒焦或烤焦后得到的黑色物質(zhì)的主要成分都是碳?!闭俏镔|(zhì)燒焦這一常見的生活現(xiàn)象將學(xué)生們帶到了元素面前,并且意識到“一種物質(zhì)可以通過化學(xué)變化變成其他物質(zhì),但反應(yīng)物及生成物中應(yīng)含有同種元素?!?/p>
在這段內(nèi)容之前,教材安排了“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”,為什么如此安排?對化學(xué)史稍作研究就可發(fā)現(xiàn)其中奧妙。
在古希臘:恩培多克勒提出,宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素,它們組成萬物。元素是物質(zhì)世界的最基本結(jié)構(gòu)單元。這是最早的四元素說。
四元素的說法,經(jīng)過亞里士多德的發(fā)揚(yáng)光大,才得以有系統(tǒng)的確立。他反對德莫克利特的原子論(即物質(zhì)是由一不可分割的最小粒子所組成),認(rèn)為一切物質(zhì)都由土、水、空氣和火組成。
接下來的幾個世紀(jì),四元素說占據(jù)統(tǒng)治地位。直到羅伯特·波義耳才否定了四元素說的錯誤,使得化學(xué)得以迅速發(fā)展。他在1661年發(fā)表《懷疑派的化學(xué)家》,為化學(xué)元素作出了科學(xué)而明確的定義:“它們應(yīng)當(dāng)是某種不由任何其他物質(zhì)所構(gòu)成的或是互相構(gòu)成的、原始的和最簡單的物質(zhì)”?!皯?yīng)該是一些具有確定性質(zhì)的、實在的、可察覺到的實物,用一般化學(xué)方法不能再分解為更簡單的某些實物”。這個樸實的科學(xué)定義為人們研究自然界中各種物質(zhì)的組成指明了方向,為使化學(xué)逐步成為一門真正的科學(xué)作出劃時代的貢獻(xiàn)。
由此可見“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”是對四元素說的沉重一擊,是非常重要的科學(xué)史實。在教學(xué)中可以適當(dāng)介紹,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣。
教材在第一章的第三節(jié)介紹了元素符號,并明確提出“化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,但在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中,元素本身并未發(fā)生變化,只不過重新組合形成了新物質(zhì)。”
在教學(xué)中,這正是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,開始元素教學(xué)的好時機(jī)。同時學(xué)期剛開始,學(xué)習(xí)任務(wù)較輕,我在周末布置學(xué)生背誦1-20號元素名稱。學(xué)生按五言絕句的方式將20個名稱斷成四句,朗朗上口,很快就讀熟了。趁熱打鐵,我在第二、三周布置背誦1-20號元素符號,學(xué)生們經(jīng)過兩周的準(zhǔn)備基本熟練地記住了初三常見的元素符號。
三、再識元素的重要實驗
在第二章《身邊的化學(xué)物質(zhì)》中介紹了第三節(jié)《自然界中的水》。按照氧氣,二氧化碳的學(xué)習(xí)方法,本節(jié)應(yīng)該先學(xué)習(xí)水的物理化學(xué)性質(zhì),但是并沒有,只學(xué)習(xí)了水的組成。也許是考慮到水的性質(zhì)太熟悉的原因,可以安排學(xué)生自學(xué)。
水的組成的發(fā)現(xiàn)是對四元素說的再次重?fù)?,水的合成否定了水是元素的錯誤觀念。1781年,普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中,用電火花引爆,發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn).同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進(jìn)行這項實驗,確認(rèn)這種露滴是純凈的水,表明氫是水的一種成分.這時氧氣已被發(fā)現(xiàn),卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗,不僅證明氫和氧化合成水,而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水。這些實驗結(jié)果本已毫無疑義地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素,但卡文迪許卻和普利斯特里一樣,仍堅持認(rèn)為水是一種元素。1782年,拉瓦錫重復(fù)了他們的實驗,并用紅熱的槍筒分解了水蒸汽,才明確提出正確的結(jié)論:水不是元素而是氫和氧的化合物,糾正了兩千多年來把水當(dāng)做元素的錯誤概念。
也許是考慮到發(fā)現(xiàn)水的組成是化學(xué)史上的重大事件,有必要讓學(xué)生們重溫歷史,向化學(xué)家們致敬,教材安排了電解水和點燃?xì)錃獾膶嶒?,雖然實驗條件不同,但是也能從當(dāng)年拉瓦錫的研究角度了解水的組成。
四、“水到渠成”——形成元素概念
化學(xué)史的資料顯示,到了19世紀(jì)初,元素和原子兩個概念終于聯(lián)系到一起了。此時,英國物理學(xué)家和化學(xué)家道爾頓于1803年提出原子學(xué)說,其要點之一:化學(xué)元素由不可分的微?!訕?gòu)成,它在一切化學(xué)變化中是不可再分的最小單位。
元素的教學(xué)出現(xiàn)在第三章《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》。在介紹了第一節(jié)《構(gòu)成物質(zhì)的基本微?!分?,學(xué)習(xí)第二節(jié)《組成物質(zhì)的化學(xué)元素》,遵循了人們認(rèn)識元素的一般規(guī)律,為理解元素的概念做足準(zhǔn)備。我們仔細(xì)閱讀教材74頁和75頁這部分內(nèi)容,僅僅100多字,雖然內(nèi)容很少,但實際上它的相關(guān)信息已經(jīng)大量分散在教材之中,到這里元素的定義水到渠成,不必多說什么。
所以在進(jìn)行元素教學(xué)之前,我就有意識地將人們認(rèn)識元素的歷史滲透進(jìn)教學(xué)中,讓學(xué)生可以真實地體驗當(dāng)時科學(xué)家們的想法,這樣也降低了元素的神秘化。告訴學(xué)生,今天的我們不必做實驗也可以知道許多物質(zhì)的組成,只要有物質(zhì)的化學(xué)式即可,因此學(xué)會根據(jù)物質(zhì)的名稱寫出化學(xué)式很重要,這為后面的教學(xué)做了鋪墊。
從“元素的教學(xué)”我深深體會到:讀懂教材是實現(xiàn)新課程提倡的“用教材教”的第一步,然后才能摒棄以往的“教教材”。在具體的實施前教師還要根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生的實際情況判斷學(xué)生可能遇到的困難,根據(jù)擁有的教學(xué)資源預(yù)設(shè)相應(yīng)的問題和鋪墊,對教材的內(nèi)容進(jìn)行一定的取舍,實現(xiàn)對教材的內(nèi)容的優(yōu)化組合。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]王祖浩.義務(wù)教育教科書九年級上冊化學(xué)教師教學(xué)指導(dǎo)書[M].上海:上海教育出版社,2012.1-3