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英文名称:Teaching and Learning Reference for Middle School Chemistry
主管单位:
主办单位:陕西师范大学
出版周期:月刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1002-2201
国内刊号:61-1034/G4
邮发代号:1972
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1972
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中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1992)
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关键词:规范 示范 细节
随着高考改革的开始,对近几年高考化学的研究,发现对学生“化学用语”的考查越来越严格,但是每年高考阅卷后反馈到得信息却不容乐观,“化学用语”却成了学生们的主要失分点,从中可以看出“化学用语”的教学在中学化学教学中还是个薄弱环节。因此,化学教师如何深入理解化学用语的概念内涵,准确而熟练地运用化学用语,掌握化学用语的教学规律、方法和特点是实现高考成功的关键。“化学用语”的教学不是一天两天能掌握的,必须把它充实到平时的教学中,那么如何规范学生的“化学用语”呢?我从以下几个方面谈谈。
一、“化学用语”包括哪些?
在中学化学中,化学用语主要包括化学符号、化学式、化学方程式、化学图式四个部分。它是按现行中学化学课本知识体系有计划有目的地引入的。在初中阶段初步形成体系,在高中阶段得到充分提高。
对于每一种“化学用语”,都要明确它们的表示方法和表示的意义。例如:乙炔和苯的最简式的表示方法为CH,它表示的意义是:表示组成物质的各种元素和各种元素的原子个数最简整数比。因此,教师要统观全局,理清脉络,认清各种化学用语的特点,比较各自的异同点以及它们之间的相互联系。从整体着眼,从具体入手,环环扣紧,严格要求,就能收到较好的效果,完成化学用语教学目标中确定的教学任务。
二、学生的盲区和出错区在哪里?
俗话说,知己知彼,百战不殆。教师必须要了解学生,从学生的作业、试卷总结出他们哪些方面存在不规范,分析造成不规范的原因,这样才能在课堂上有针对性。例如①错别字方面:将酯化反应写成“脂”化反应,消去反应写成“消化”反应,羧基写成“酸”基,苯写成“笨”,碳碳双键写成“炭炭”双键等。②描述实验操作:把“倒放”写成倒置、反转、反置、反转、倒扣、反扣、倒着、朝上放、朝天放、底部朝上平放等,“试管口稍微向上倾斜”写成试管口朝上、向上等。③化学概念上:“烟”和“雾”在化学中是严格不同的两个概念,“烟”是固体小颗粒在空气中形成的分散系,而“雾”则是小液滴在空气中形成的分散系。④要求规范上:书写化学方程式时,分清是 “== ”还是“?葑 ”,如一种盐水解方程式一定用“?葑”不能用“==”,其产物也不能标“”或“”,弱酸、弱碱的电离一定要用“?葑”不能 用“==”等等还有很多。
三、教师该如何做呢?
为培养学生的规范能力,教师不仅要严格要求学生,而且还得严格要求自己,做到教学语言示范化,使学生有样可学。教师的语言应具有科学性、启发性、教育性和艺术性,做到准确、简练、有条理。在课堂教学中,教师必须运用准确、科学的语言表达各种概念、原理和理论。例如“1摩水是18克”的说法就不够科学,而应该说“ 1摩尔水分子的质量是18克”。又如有的教师在说有机分子式时,将“碳”元素读成英文字母“C”,这种不科学的语言表明,化学教师注意严格的化学标准语言表达的训练是十分必要的。
1.初三《金属活动顺序的探究》和《酸的性质》中要用铜片、铁片、锌片和稀硫酸,稀盐酸反应。在准备实验时把三种金属剪成0.5~1.0cm宽,12~15cm长条备用,学生用12×100mm的小试管,加1ml酸放入金属片观察反应现象,反应完取出金属片洗净下一班再用,这样做既达到实验简洁方便、现象明显,又减少药品用量。
2.初三《钢铁的锈蚀及其防护》,根据实验内容可以事先做好几个样品,然后用蜡烛封口,这样存放4~5年都可以用。
3.初三《酸碱指示剂和PH试纸》,实验中要准备花瓣、紫包菜、胡萝卜,如果每个学生三样都做时间来不及,可分三组,每组做一样,然后互相交流观看,包菜和胡萝卜不易研碎,事先用搅拌机粉碎再发给学生,节省实验时间和药品。
4.初三分子运动的分组实验,如按书中的要求用大烧杯罩住两个小烧杯,根据中学常用的实验仪器我试验了一下,需要一个1000ml的大烧杯和两个50ml的小烧杯,我们不可能专门购买更小的烧杯专用,我改用包药片的小塑料板,剪取两个,分别放氨水和酚酞各1~2滴,用50ml的烧杯罩住,实验现象非常明显,既节省药品又减少仪器数量(如图1所示)。
5.初三质量守恒定律的实验中改用图2和图3的方法进行实验。找一个青霉素小药瓶,一只小气球,气球内放半角匙碳酸钠固体,在青霉素小药瓶内加入1ml1:2的盐酸,将气球套在瓶口上,然后把气球内的碳酸钠倒入青霉素小药瓶内,可以看到反应产生的气体把气球涨大,(因为反应容器小,气球涨大的浮力在称量时可以忽略不计)改进后的实验既节省药品又简单,学生还有兴趣。
一、演示实验的作用
教学中使用演示实验,可以起到很好的辅助教学的作用。通过演示实验,不仅可以使学生比较容易地接受新知识,还可以使学生了解正确使用仪器及试剂的方法和操作过程,以便日后独立进行实验时能使用或容易学会使用这些仪器和试剂,并进行正确的实验操作,提高教学效果;它还可以为学生提供鲜明、准确、生动的感性材料,帮助学生从宏观向微观过渡,使概念、原理容易理解,使知识形象化,便于记忆;还可以培养学生的观察能力、分析能力和推理能力。
例如:火能不能在水下燃烧?学生受到前知识的影响,往往认为不可能,但把白磷放到盛有热水的烧杯的底部,然后用导气管向白磷上通入氧气,会发现白磷燃烧起来,水下能着火。鲜明的实验事实与学生原有的经验所形成的观念发生了矛盾,产生了认识失调,于是心理上就产生了欲望,必然产生认知动机,并采取认知行为。
另外,演示实验中,合理而美观的讲台布置,适当而协调的布局比例,正确而整洁的实验装置,清洁而明亮的实验仪器,教师正确、规范的操作,镇静自若的演示,变化无穷的实验现象,对学生形成正确的操作技能、方法,严谨的科学态度和一丝不苟的学习作风以及培养审美的能力等都具有潜移默化的影响。
二、演示实验的类型
演示实验的教学可分为四种类型
(一)传授新知的演示
这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,通常是边讲边演示。教师在演示时,先讲述实验原理、条件及注意事项;当学生观察到实验现象后,教师再通过谈话启发学生对所观察到的现象进行解释,引导其得出正确的结论。
(二)巩固旧知的演示
这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直观教具讲授新知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。该演示实验由于不适合培养学生的能力,所以在现行教材中大大减少,变为探究型的实验。
(三)指导型的演示
这是指以指导学生进行正确实验为目的而进行的演示实验。例如,在学生上分组实验课时,为了使学生能正确而迅速地进行实验操作和观察,避免在实验方法或使用实验仪器和试剂方面出现大错误,教师一般都要先进行部分实验的演示。例如,学生在进行初中化学第一章“化学实验基本操作”的分组实验时,教师应先进行示范性演示,以指导学生准确、规范地进行实验操作,然后学生在独立完成,避免学生出现较大错误或危险。
(四)探究型的演示
这是以指导学生以探究形式获得知识而进行的演示实验。先提出问题,然后进行实验,并加以分析,在弄清原理的基础上,经过归纳概括得出结论。例如实验室制取氧气的方法的探究,提出问题:哪个方法最适合制氧气? 然后进行实验,并根据三个试管中的现象加以分析,归纳得出结论,同时引出催化剂的概念。
三、演示实验的原则
(一)目的明确,有针对性
每一个演示实验,根据它的内容和在教材中所处的地位不同,有它特定的目的性。所以教师演示实验时,对于每一个演示实验说明什么问题,得出什么结论,培养哪些方面的技能,实验的重点、难点以及主要现象是什么,哪些地方应特别注意等等,不仅教师自己必须清楚,还必须向学生交待清楚。通过演示实验,揭示概念、原理、规律。使重点、关键、难点知识形象化,使学生便于观察,容易理解记忆。并要教会学生观察实验的方法以及观察实验的顺序。
例如:灼烧密闭在注射器中一定体积空气中的铜丝的实验。如果是测定空气中氧气的含量,则观察重点是反应前后注射器活塞的位置;如果是为了说明质量守恒,则反应前后的质量总和是否相等是观察的重点。教师在实验前,应明确实验的目的和观察的对象。
(二)仪器整洁,操作规范
仪器装置要整洁。演示实验所用的仪器及其他用品都应该整洁,而且要摆放协调。如仪器的大小、高低、长短要协调,布局合理,重心沉稳;玻璃器皿的内外壁不能有污痕;破旧的配件如胶皮管、药匙、镊子等不宜再用于演示实验。这样做的目的是,不但给学生以美的享受,更重要的是逐渐使学生形成一种观念:化学实验是一项严肃、认真、来不得半点“凑合”的工作。这有利于培养学生整洁习惯和一丝不苟的科学态度。
演示操作应规范。教师的实验操作速度要快慢适中,使学生对每一个动作甚至动作细节都能看清,不可随意。对于第一次接触的较复杂的操作要先示范分解的动作,然后再演示连续动作。这样容易使学生在头脑中形成完整的操作表象。
(三)现象明显,便于观察
教师应选择那些在反应中有可见(气体、沉淀)、可感(热、光、气味)、可辨(颜色变化)、可称(质量增减)等能给学生较强的感官刺激的现象实验作为演示实验。实验中如果现象不明显,不管你教师如何解释,学生都不能得到满意的答案。实验时教师可采取一些使观察对象突出、清晰的措施。如:在保证演示时间的情况下,选用较大的实验仪器,加背衬,作空白对比,或用实物投影仪放大等。如需要观察一些细微现象的演示实验(如少量气泡),最好配合多媒体设备加以放大,同时,还要考虑自己所站的位置以及手势是否挡住某些学生的视线,所穿衣服的颜色是否干扰实验现象等。
例如:介绍“酸和碱的反应”时,就不宜选用HCl和NaOH的反应,因为反应物和生成物均是无色的,反应前后无颜色的变化,而借助酚酞指示,虽然现象明显但毕竟是间接现象,理解上有难度。而用Cu(OH)2固体中加入HCl溶液,效果就很好。因为在反应过程中,既可观察到到反应物Cu(OH)2固体的溶解,又可观察到HCl溶液由无色变为美丽的蓝色CuCl2溶液,现象非常鲜明,十分有利于说明酸和碱反应的规律,且给人以视觉的美感。
(四)安全可靠,力求成功
演示实验中必须树立“安全第一”的思想,不可出现任何伤害师生的事故发生,如浓硫酸、浓硝酸、金属钾等易燃、易爆、强腐蚀性物质要规范操作、妥善保管、谨慎使用,氯气、二氧化硫等有毒气体应避免在空气中弥散。否则,不但有害师生的身心健康,还会造成学生对化学实验的恐惧心里,进而导致失去学习化学的兴趣和信心。因此,教师在选择、准备和演示实验时。为了确保实验的安全性,教师应做到:(1)改革实验的方法,消除不安全因素。(2)操作力求正确、规范、熟练。这既是安全的需要,也是实验成功的保证,更是学生的一种示范。 (3)采取必要的针对措施。如必要的保护措施。
教师课前应进行预备实验,其目的在于探索影响实验成功的因素,掌握好成功的条件和关键,从而保证课堂上演示的成功。
(五)引导启发,掌控全局
演示过程中,教师除了演示,还要把演示与讲授完美的结合起来 。既要认真实验,又要注意讲清实验的原理和步骤;既要组织学生观察实验现象和结果,又要启发学生积极思维。另外演示实验中,教师考虑问题的出发点不应该是“怎样讲”应该是“如何导”,做到边实验、边观察、边讨论、边讲解,这样才能体现“主导”和“主体”关系。这样学生观察与思考同步进行,紧密结合,达到启智养能的目的。
(六)改进设计, 激发兴趣
有些实验,教师略加设计改进,使实验更有趣味和观赏性。
例如氢气的燃烧和爆炸,课本上的实验学生只能听到爆鸣声,如果略加改进:把集满氢气塑料瓶直接放地上,在尖嘴金属管处点燃氢气,不但能听到爆鸣声,而且塑料瓶也会腾空起。点燃时放在空旷处且是塑料瓶,所以实验没有危险性。学生在听觉和视觉上都感受到震撼,进而产生了了解“氢气燃烧为什么会生爆炸”的强烈的欲望。
(七)师生配合,相互合作
实验操作,要避免教师唱“独角戏”。只要是安全的实验,都可以让学生参与,教师可以导演,引导学生上台演示或共同参与,同时要求下面同学细心观察演示学生的实验操作是否规范,做到观察与分析相结合。特别是让一些化学基础稍差的学生与老师一起参与实验操作,不仅能及时发现错误,改正错误,还能让学生感受到老师平等的爱,在融洽的氛围中学到知识,享受学习带来的乐趣。
(八)体现环保,提倡节约
【关键词】 化学;绿色化学;环境教育
新世纪化学发展的方向和议题是绿色化学。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是人类和自然和谐发展的化学,是面向新世纪提出的化学新概念,同时它也为化学教育教学提出了新的课题。作为化学教育工作者,特别是中学化学教育工作者,面对的是新世纪的中学生,让他们尽早地对绿色化学新概念、新思想、新要求有所了解,把绿色化学教育贯穿于中学化学教学的全过程之中。本文将通过对绿色化学现代内涵的介绍,从绿色化学角度分析现行教学模式与教学内容,来讨论一下如何在中学化学教学中贯穿绿色化学的意识,并让绿色化学通过课堂教学走向生活。
1 绿色化学的内涵
绿色化学(Green Chemistry)是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用,并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现预防污染的最基本和最重要的科学手段,包括许多化学领域,如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。绿色化学概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。
绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。
绿色化学的核心内容之二,其内涵主要体现在五个“R”上:
①Raduction-减量。②Reuse-重复使用。 ③Recycling-回收。④Regeneration-再生。⑤Rejection-拒用。
对于上述绿色化学现代内涵在学术界已得到理解,在工业上也已日渐得到认可和应用,因此它的概念与内涵在教学中的贯彻也将成为必然趋势,特别是中学化学教育教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。
2 在化学教学过程中如何对学生进行绿色化学教育
2.1 在化学课堂教学中,渗透环境教育,结合教材内容对学生进行绿色化学教育。在中学化学教材中,包含许多与环境保护有关的内容,从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、臭氧层破坏、温室效应等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。课本还在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等。如介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法,甚至用黑体字写出加以强调;在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。教师在讲述有关内容时应该引导学生从日常生活中寻找可见的污染造成的危害,然后再结合相关物质的性质分析造成污染的实质,从而使学生对污染的危害有更深刻的体会,并且还要根据实际情况提出避免和解决的有效措施。
教材中的工业化学也渗透了绿色化学观点。工业合成氨、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中,为了节省资源、提高原料转化率和利用率,采取了循环操作(氧化);为了防止或减少环境污染的发生,设立了尾气处理装置,并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用;为了防止催化剂中毒,使催化剂重复使用,对原料气或炉气进行净化。在讲述这些内容时应明确指出实际生产中反应条件选择的依据,循环使用有哪些好处,让学生深刻体会到“重复使用”的绿色化学理念。另外,教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀,乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。从而引导学生理解“拒用”的绿色化学理念。
2.2 在化学试验过程中,进行环境教育。实验教学与绿色化学联系最紧密、最直接,因此在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6) NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行;(7)在有毒气体的制备实验中强调了尾气的处理办法。
由此可见,为了适应绿色化学新要求,在进行中学化学实验时可进行如下改进:(1)大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。(2) 对化学课本中有环保问题的实验,进行改进或用多媒体课件来代替演示实验。如有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如Fe3+的显色实验等;有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水,检验醛基存在等。有些课本实验装置也可改进,如铜和浓稀硝酸的反应根据实验室不同的实验仪器可增加尾气处理或中间装置,以增强NO2、NO气体的观察效果。
2.3 结合习题对学生进行绿色化学教育。平时作业以及巩固练习中涉及到很多题目与绿色化学理念相关,因此在做练习时也应该引导学生从绿色化学的角度来分析。如有些题目考到预防污染的手段,有些考到环境污染问题,有些涉及到原子利用率等等。
2.4 在化学课外活动中,加强环境教育。一方面,可以通过化学课外兴趣小组,开展环境保护活动。例如组织学生测定大气污染物浓度、测定附近河、湖水的酸碱度,到附近工厂进行污水排放观察及污水处理参观,利用节假日到野外收集废电池等等,让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性,增强环境观念。另一方面,要教育学生在日常生活中,从自身做起,从一点一滴的小事做起,时刻牢记环保使命,充分利用节约能源(如节水、节电、充分燃烧煤气、石油液化气等),合理分类存放生活垃圾(如电池回收、不乱到污水等),不使用污染环境的物品(如含p洗衣粉、喷发胶等),敢于同浪费资源、污染环境的行为作斗争,努力将环境污染降低到最低程度,保护好我们的家园。
参考文献