化学概念和化学理论知识比较抽象和概括,不像元素化合物知识那样形象具体,因此化学概念和化学理论知识比较难以理解和掌握。概念是一类事物共同特征的集中反映,概念学习的过程实质上是由现象到本质认识事物的内在本质特征的过程。这些知识始终贯穿在整个高中化学的学习中,可见化学概念和化学理论知识的重要性。
这类知识的教学设计模式需要重视概念的建立过程。根据学习心理学理论,学生对概念的学习主要是概念的形成和概念的同化两种形式。由于概念和理论是从大量的具体例证或下位知识中概括出来,并通过抽象思维在大脑中形成的,属于上位学习,因此在教学设计中教师要提供尽可能充足的实验事实或数据,运用准确、简明和逻辑性强的语言,通过归纳的方法,抽象化学事实和化学现象的本质特征给概念下定义。同时,学生认知结构中有一种上位结构,可以利用它来同化新的概念,学生原有知识结构的概念模式可以用来学习新概念,属于下位学习,因此要在学生初步建立概念后,教师通过正、反例分析以及范围、条件的讨论,利用演绎的方法分析新概念与原有概念的异同,帮助学生理解概念或理论的内涵。总之,教师就是要让学生感受并理解概念和理论的产生和发展的过程,通过获得感性知识、抽象本质属性、准确表达定义和建立概念系统四个阶段,帮助学生形成概念,培养学生的思维能力、科学精神和创新意识。
例如,在讲解“难溶电解质的溶解平衡”一节内容时,笔者就设计了两个探究实验:一个是有哪些方法可以使饱和的氯化钠溶液析出大量的氯化钠白色晶体,另一个是自制氢氧化镁的饱和溶液。目的是利用学生已有的电离平衡和水解平衡的相关知识来解决难溶电解质的溶解平衡,通过实验探究:向饱和的氯化钠溶液中加入浓盐酸就能析出晶体,看似不溶解的Mg(OH)2沉淀的确能形成溶液,因为加入Mg(OH)2的溶液在滴加酚酞后变红了,这样学生就明白了易溶电解质存在溶解平衡,同样地,难溶电解质也存在溶解平衡。
在进行分组讨论后,学生得出三个层次的结论。(www.xing528.com)
(1)没有绝对不溶的物质,溶与不溶是相对的。溶解度可以很小很小,但仍然有度。
(2)所谓沉淀完全,在化学上通常指残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L。
(3)生成沉淀的离子反应不能真正进行到底。接着继续探究:向硝酸银溶液中滴加 0.1mol/L的氯化钠溶液至无沉淀产生为止,过滤后,向滤液中再滴加0.1mol/L碘化钾溶液,发现有黄色沉淀生成。这个实验证明氯化银存在沉淀溶解平衡,学生体会到用实验、分析、归纳等方法解决沉淀溶解平衡问题的过程。接着笔者设计了几个和生产生活相关的问题:污水处理厂如何处理污水?如何除去热水瓶里的水垢?氟化物防治龋齿的化学原理是什么?“桂林山水甲天下”如何从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成?再进一步对概念进行深化应用和迁移,让学生感受概念原理在生产生活中的重要地位,使学生体会到化学对于提高人类生活质量,促进社会发展的作用,激发学生学习化学的热情。
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