馬潤仙,孫應(yīng)倫
(1.昆明經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)第四中學(xué),云南 昆明 650217;2.昆明市教育科學(xué)研究院,云南 昆明 650031)
科學(xué)探究歷來是化學(xué)學(xué)科的重要研究方法,無論是《義務(wù)教育化學(xué)課程標準 (2011年版)》,還是《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022版)》,科學(xué)探究都是非常重要的組成部分。相較于《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2011年版)》“科學(xué)探究”而言,《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022版)》的“科學(xué)探究與化學(xué)實驗”學(xué)習(xí)主題更全面、更突出地反映化學(xué)學(xué)科研究的重要方法和主要方式,同時對舊課標的一些內(nèi)容進行了整合,并增加了部分新內(nèi)容。例如,新增了“1.3化學(xué)實驗探究的思路與方法”。在此部分中提出“通過具體的化學(xué)實驗探究活動,學(xué)習(xí)研究物質(zhì)性質(zhì),探究物質(zhì)組成和反應(yīng)規(guī)律,進行物質(zhì)分離、檢驗和制備等不同類型化學(xué)實驗探究活動的一般思路與基本方法;學(xué)習(xí)控制變量和對比實驗的實驗設(shè)計方法”。強調(diào)的是以學(xué)科知識為載體,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維??茖W(xué)思維是義務(wù)教育化學(xué)課程培養(yǎng)的四大核心素養(yǎng)之一。由此,在教學(xué)中充分利用好不同類型的科學(xué)探究,帶領(lǐng)學(xué)生厘清思路和方法,成為新課標下化學(xué)教師應(yīng)該認真思考并進行實踐的新課題。
化學(xué)變化常常伴隨發(fā)光、放熱、變色、生成氣體或沉淀等現(xiàn)象,在判斷物質(zhì)是否發(fā)生化學(xué)變化時通常以這些現(xiàn)象作為依據(jù)之一。但有些化學(xué)變化沒有明顯的現(xiàn)象,如人教版初中化學(xué)教材第十單元課題1出現(xiàn)的氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)、課題2中鹽酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng),都沒有明顯現(xiàn)象。部分學(xué)生在新課學(xué)習(xí)時,知道有沒有明顯現(xiàn)象,不能作為判斷是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的標準。但是在解決問題時,特別是探究某反應(yīng)是否發(fā)生時,并不能將知識進行遷移應(yīng)用。究其原因,是學(xué)生沒能概括出問題所隱含的原理及方法,所以難以解決實際問題。在中考復(fù)習(xí)階段,學(xué)生的學(xué)習(xí)時間有限,需要利用更高效的方法促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。
微課主要是數(shù)字化的教學(xué)視頻資源,具有時間短、內(nèi)容精、可反復(fù)觀看等優(yōu)點。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息化技術(shù)的發(fā)展,微課已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中。微課在制作時可以打破教材編排的順序,根據(jù)知識點進行整合,能夠更好地建立知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,更利于學(xué)生對知識的識記與應(yīng)用,強化學(xué)生對某一知識點的理解與運用。這些特點決定了微課具有傳統(tǒng)課堂無法比擬的優(yōu)勢。若將“無明顯現(xiàn)象的反應(yīng)”這個微課整合在教學(xué)過程中,作為學(xué)生補充學(xué)習(xí)的資料,不僅能讓學(xué)生反復(fù)觀看,有助于鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還能將科學(xué)探究原理進行歸納,讓學(xué)生從個別反應(yīng)探究出一類反應(yīng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
“無明顯現(xiàn)象的反應(yīng)”屬于物質(zhì)檢驗的實驗探究類型,主要是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來進行檢驗。在探究物質(zhì)之間是否發(fā)生化學(xué)變化時,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),可采用檢驗反應(yīng)物是否消失或檢驗新物質(zhì)是否生成兩種方法。本節(jié)微課設(shè)計中,利用學(xué)生已學(xué)過的兩個無明顯現(xiàn)象的反應(yīng)引入,結(jié)合科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié),以問題為導(dǎo)向,啟發(fā)學(xué)生進行思考。先從理論上找出設(shè)計實驗的依據(jù),再結(jié)合二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的“噴泉”、氣球變化等教材中未出現(xiàn)過的實驗進行驗證,分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)論。設(shè)計流程可以簡單概括為:提出問題→思路分析→實驗驗證→實驗結(jié)論。
通過分析兩個反應(yīng)中的探究思路和方法,讓學(xué)生掌握根據(jù)不同反應(yīng)選擇合適的方法,不能生搬硬套。本微課不僅有方法的概括和運用,還解決了傳統(tǒng)課堂上的演示實驗存在的不足,如部分學(xué)生未能及時觀察到實驗現(xiàn)象等問題。同時引入教材外的實驗,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
以二氧化碳通入氫氧化鈉溶液、稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液的實驗為例。引入問題:如何證明兩組物質(zhì)之間是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?依據(jù)之一是驗證反應(yīng)物消失,之二是驗證有新物質(zhì)生成。詳見表1、表2。
表1 探究二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中是否發(fā)生反應(yīng)
表2 探究稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中是否發(fā)生反應(yīng)
總結(jié):在判斷無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生時,可通用的方法是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),檢驗反應(yīng)物是否消失或檢驗新物質(zhì)是否生成,但在檢驗過程中,要注意排除干擾項。
本微課通過對具體物質(zhì)的性質(zhì)進行探究,一方面有利于學(xué)生對涉及到的酸、堿、鹽的性質(zhì)的知識進行梳理和回顧;另一方面在解決問題的過程中,建立根據(jù)化學(xué)反應(yīng)對物質(zhì)進行探究的模型,可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。
當然,對于教學(xué)而言,學(xué)生利用微課進行學(xué)習(xí),存在的問題主要是缺少了師生間的互動,教師不能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并針對個性化問題及時解決;科學(xué)探究涉及到的實驗采用視頻模式呈現(xiàn),相較于學(xué)生動手動腦實驗,效果大打折扣。因而本類型的微課并不能取代課堂教學(xué),只能作為課堂教學(xué)的補充手段,而且在學(xué)生進行學(xué)習(xí)后,應(yīng)進行鞏固練習(xí),讓微課能夠發(fā)揮最大作用。
總之,隨著《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022年版)》的實施,在課堂教學(xué)或微課設(shè)計中,如何落實基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),是老師需要深入思考和實踐的問題。