运用情景素材：元素化合物知识教学新策略

1运用情景素材：元素化合物知识教学新策略摘要：建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学生在一定的情景下，借助于教师或同学的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构而获得的。因此，学习是必须在一定的情景下进行的过程。学习环境中的情景，必须有利于学生对所学内容的意义建构，所以元素化合物知识教学中运用情景素材是教学的重要内容之一。在元素化合物知识教学中运用情景素材使学生很容易产生解答问题的内在需要，形成学习的兴趣， 对情景素材的结果形成积极的探究欲望。关键词：情景素材 元素化合物知识 有效方法 原则一、问题的提出教学是艺术，我们希望每一堂课都是精彩的，高质量的。而要做到这一点，关键在于备好课。每一个教师都要根据教学对象的实际，精心选择最佳的教学策略，就象蜜蜂酿蜜必须要采集足量的花粉一样，备好一堂课教师要搜集海量的资料，然后经过消化、吸收和辛勤酿造，最终精心设计安排一堂教学活动。从这个角度来看，教师的教学活动是非常辛苦的。为了提高我们的工作效率，我们需要有一个内容丰富的、针对性强又便于检索的教学情景素材，这对提高备课效率、备课质量、提高上课质量显然具有十分重要的意义。生活中，元素化合物知识情景素材无所不在，关键是要留心，注意搜集。如 http：/ 网站开辟有帮助教师备课的教学资源栏目，内容丰富，实用性强，教师可以上网获取为教学所用的情景素材。又如中学化学教学与研究 ， 中学化学教学参考中的栏目都是有用的教学情景素材，广泛涉猎科学报刊杂志，注意为教学所用，是对科学教学情景素材库的最佳补充。有关元素化合物知识情景素材整理，可以依据初中教材的常见物质进行分类整理，常见物质有空气、二氧化碳、水、氧气、氢气、酸、碱、盐、金属、有机物等。如有关空气教学的情景素材：地球的面纱空气；科学家对空气成分的探究；灯管中的稀有气体；空气污染指数等。二、运用元素化合物知识情景素材的有效方法如何对科学教学情景素材进行有效的运用呢？笔者认为可以有以下几种做法：1、在以“事实学习”为中心内容的课型运用在以“事实学习”为中心内容的课型中教学中可以提供相关情景素材，学生在阅读情景素材、讨论情景素材中的问题中学会元素化合物知识，完成学习任务，同时也学会了探索、归纳、表达，这样使教学目标得到了升华。比如当我们学了二氧化碳应该怎样去总结它的性质呢？可以从有关的情景素材中归纳总结，尤其是使人印象深刻的突出情景素材，效果更好。今举出数例：深井杀手 二氧化碳密度较大（约是空气的 1.5 倍），在岩洞、枯井、地窖中可能聚集着大量的二氧化碳，人若误入其中则窒息死亡。为此，人们下到深井之前要进行灯火试验，因二氧化碳不支持燃烧，明火若熄灭就表明可能有二氧化碳气体。 2我国古代也有很巧妙的试验方法，如晋代葛洪，他说：“深井多有毒气，五月五日以鸡毛试投井中，毛直下，无毒；若回四壁，不可入。”（葛洪方）毛回四壁可见井里气体比平常的空气重，所以毛才不会顺利地坠落井底，而在井的四边回翔。他们虽然不懂得深井毒气里有二氧化碳的一份，但他们已经懂得区别，羽毛替他们作出了有力的证明。人工降雨 如果使液态的二氧化碳迅速气化，因吸收热量而使周围温度剧降，这是一部分二氧化碳成为气体，另一部分就被冻成雪花状的固体，这就是干冰。干冰不但用作致冷剂还用于人工降雨。当空气中含有大量水蒸气，却因缺少凝结核心而未能凝成雨滴时，用飞机将干冰撒向空中，由于干冰迅速气化吸热，四周气温骤降结出许多小冰晶，水蒸气就能凝成水滴而下雨。 岩石的雕塑家当向澄清的石灰水通入二氧化碳时就产生白色浑浊Ca(OH) 2CO 2CaCO 3+H 2O，若继续通入二氧化碳，白色浑浊会渐渐消失又变成了澄清溶液CaCO 3CO 2H 20Ca(HCO 3)2，该溶液受热或减压就又会分解出二氧化碳，同时得到白色的碳酸钙沉淀。Ca(HCO3)2CaCO 3CO 2H 2O在自然界中当含有二氧化碳的泉水流过石灰岩（成分是 CaCO3）时也进行着上述变化。有的地方岩石被溶蚀了，就溶蚀成许多溶洞；有的地方因水中的碳酸氢钙Ca(HCO 3)2发生分解,生成碳酸钙沉淀下来。日积月累，形成了钟乳石、石笋，构成各种奇特景观。桂林岩洞及安徽太极洞等著名胜景均由此变化而成。巨大岩石或被雕刻或被塑成，均系二氧化碳所为。植物的粮食二氧化碳是植物的重要营养物质。每一片叶子中的叶绿素在日光照射下都能完成一个很奇妙的变化，把叶子吸收的二氧化和根部输送来的水分转变为糖、淀粉以及氧气（光合作用）。在这个过程中，日光中的能量被吸收了，变成储存在淀粉中的能量，成为地球上生命活动的能源。借助于二氧化碳，绿色植物将光能无声无息地转化为生物的能源，它是多么的重要啊！从以上情景素材中，我们能很自然且印象深刻地总结出二氧化碳的主要性质：它是一种密度较大的无色气体，不支持燃烧，加压和冷却时能变成液体或固体（干冰）。它能溶于水中，溶有二氧化碳的水还能溶解石灰岩（碳酸钙）。二氧化碳通入石灰水中能生成白色碳酸钙沉淀。在植物光合作用中跟水反应生成糖、淀粉和氧气。2、在以“研究型学习”为中心内容的课型运用在以“研究型学习”为中心内容的课型中，按照学生认知水平的不同，将社会生活中学生感兴趣的问题，以主题活动的形式来完成课程目标。学生通过主体性、探索性、创造性的解决问题过程，将多个学科的知识、学问性知识和体验性知识、课内与课外、学校与社会有机地结合在一起，最大限度地促进学生身心和谐统一地发展。这个过程在研究性学习中可以得到充分的体现， 元素化合物知识情景素材是很容易开展研究性学习。 例如 空气中二氧化碳的含量会改变吗？ 发现问题提供元素化合物知识情景素材。一般认为空气中二氧化碳约占空气总体积的 0.03%。可是地球上存在许多能引起二氧化碳含量变化的因素。比如，许多动物（包括人）在生3命活动过程中要消耗氧气，呼出二氧化碳气体；燃料燃烧会释放出大量的二氧化碳气体；绿色植物的光合作用要消耗二氧化碳气体 在学习过程中，同学们自然会想到一个问题：上述因素会不会使空气中的二氧化碳含量发生变化？是变大还是变小？我的猜想同学们提出了多种猜想，对二氧化碳的变化结果作了预测：1.空气中的二氧化碳含量会逐渐增高，人们所说的“温室效应“，就是例证。2.二氧化碳气体的消耗和生成会保持平衡，空气中的二氧化碳含量不会变化。不然，空气成分就不会保持恒定。3.在不同地段环境、不同的时间里，某个区域空气中二氧化碳含量可能会发生波动，但由于空气的流动，空气中二氧化碳的含量总体变化不大。4.二氧化碳含量白天低，晚上高。设计方案选定几个地段，在不同时间里测定空气中的二氧化碳相对含量，通过比较和分析，找出符合实际的答案。探究过程按设计的方案，分小组分别测定各个测定点的空气中二氧化碳的相对含量。测定后要检查得到的数据中，有没有因操作不当使测得的数据不可靠，如果有，应重新测定。对得到的数据进行简单的数学处理，交流各自的结论，在讨论的基础上作出合理的解释。本案例通过提供元素化合物知识情景素材，开展研究性学习，倡导勇于质疑、勤于思考的精神；指导学生运用已学化学知识和技能方法解决新的、较为复杂的化学问题。还可以住房有害污染物质情况的调查研究，轿车进入家庭的利与弊的研究等等。 这样关于元素化合物知识教学内容丰富了许多，并能够拓宽学生学习科学的时空，丰富科学学习的外延。3、在以“实验操作”为中心内容的课型运用以“实验操作”为中心内容的课型，主要是把课堂当作实验室、制作间，切实提高学生的动手能力和实践能力。具体做法是，教师根据那些适合于动手做的教学内容，放手让学生去做一做、玩一玩、练一练，使学生在实践中产生问题，带着问题去实践，再在实践中解决问题，从而实现由感性到理性的升华。在元素化合物知识教学中，重视培养学生收集图片情景素材及其他情景素材信息的能力，鼓励学生自己观察、思考、提问，重视实验报告的撰写和交流，提倡报告形式的创新，最后师生一起进行学习评价、反馈。如在做“盐酸性质”的实验中。老师以情景素材引入见图 1，学生由好奇而产生疑问：实验中紫花为什么会变红？学生进行猜测小烧杯中的某种物质与棉花中的物质反应。老师提出问题：小烧杯盛什么物质？学生说：水或者某种物质。老师将一杯清水放入另一套相同的装置。实验结果紫花没有变红。学图 14生排除水的假设？同时产生更大的疑问：小烧杯中究竟是什么物质？老师出示浓盐酸，并向学生传授如何正确闻气味。学生此时会产生浓盐酸挥发的氯化氢使紫花变红的错觉。老师应该继续设问：是氯化氢使紫花变红的吗？老师将一支干燥紫花放入与图 1 相同的装置。实验结果紫花没有变红。学生说：图 1 中的紫花是湿的。老师将紫花用纯净水湿润放入装置中。实验结果紫花变红。学生想图 1 使紫花湿润的溶液含什么物质。老师提供情景素材：浓盐酸挥发来的是氯化氢气体，氯化氢气体极易溶于水，形成盐酸，盐酸为酸性，遇紫色石蕊试液呈红色。学生推测：图 1 使紫花湿润的溶液含紫色石蕊试液。学生设计实验并动手作实验,阅读并讨论,通过设计一系列具有意义的实验，结合实验现象的观察分析，逐渐加深，不断提出具有思考价值的系列问题。在这个过程中，学生的主体性得到较大的体现，学生的创新精神得到充分的体现，解决问题的能力也得到了培养。同样，教师再这个过程中发挥了自己的主导作用，以各种形式、多种手段帮助学生学习，进一步调动学生的学习积极性。 三、有效运用元素化合物知识情景素材的原则在有效运用元素化合物知识情景素材过程中，应把握好以下几个原则：1.学生为本的原则生活中可以利用的元素化合物知识情景素材很多，但并不是所有元素化合物知识情景素材可以运用到科学教学中，需要做出筛选。因此，以学生为主体，以促进学生充分发展作为取舍标准，着力发掘能够开发学生头脑和便于动手实践、能够激发学生探索和创意的素材。同时，依据教学需要，对各种元素化合物知识情景素材进行优化组合，明确哪些应该优先，哪些是对学生更具有适应性的，从而能够突出本章节的重点。2.因地制宜的原则各地区蕴藏的自然资源和人文资源各不相同，依据当地的社会、经济发展的具体状况结合本校的传统和优势，从不同角度去发现学校和周围已经存在或蕴含的资源，采集具有地理性、个性化的元素化合物知识情景素材，形成具有个性特色的校本元素化合物知识情景素材库，以丰富和活化科学教学。 比如开辟科学园地、墙报、设立闭路电视；举行元素化合物知识讲座、元素化合物知识竞赛等活动。3、发展性的原则新的课程标准告诉我们：为不同学生的发展需要设计有选择性的科学课程，并为学生提供具有生活性、时代性和文化性的课程内容。科学学习是知识积累和能力实践的过程，需要有合适的课程内容。科学课程的学习素材，要贴近学生和社会生活的实际，要富有时代气息。由于教材是几年甚至十几年一贯制，由于教材的内容和篇幅有限，在当今瞬息万变的时代，在信息爆炸的社会，仅靠教材提供信息是远远不够的，适当补充增添内容就显得很有必要。总之，对于绝大多数科学教师而言，如何有效的运用元素化合物知识情景素材还是一块处女地。对元素化合物知识情景素材的运用是否恰当，首先在于我们教学观念的彻底转变，切忌围绕考什么就教什么来组织教学材料，一定要跳出课本的圈子。其次，我们要有自发的收集元素化合物知识情景素材信息资源的意识和具备较强的处理信息资源5的能力，这就要求我们要广泛涉猎，平时注重积累，时时事事做有心人。再次，我们要学会创新的本领，对于纷繁复杂的资源要剪辑嫁接，合理地进行取舍，再为我所用，与教学有机地结合，而不是牵强