摘 要:化学这门学科紧密关联着人们日常的生活、生产,因此高中化学教师在教授化学知识的同时,也应向学生传播环保意识,让学生意识到环保意识的重要性,对环保的法制观念有深入理解,切实从自己做起,自觉保护环境。
关键词:化学;环保教育;能力;有效性
一、教学过程
1.教学设计思路與流程
应用电离、电解质的关键概念建立电解质在水溶液中的行为为本节课的核心,引导学生从宏观现象转向微观探析,采用问题引导、小组合作,自主探究、及时评价等方式进行教学,初步建立“宏观—微观—符号”的三重表征的学习模型,在书写离子方程式的过程中运用“守恒”的思想。在课堂中既考虑到知识的整体性有注重核心素养的落实。
2.教学实施过程
展示实验,通过任务驱动、问题引导,培养“宏观辨识和微观辨析”。“任务驱动”教学是一种以建构主义教学理论为基础,将学生的学习活动与任务或问题相结合,以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机,使学生拥有学习的主动权。
任务一:基于宏观辨识和微观辨析,探究离子反应的实质
通过教师展示课本P31[实验2-1],设置实验情景让学生用对比实验的方法研究离子反应的实质,通过学生对实验现象的观察和描述,引导学生得出Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的实质是SO42-与Ba2+之间的反应。请分析溶液混合前后的离子存在的变化,得到什么认识?
通过学生观察宏观实验现象,教师的问题引导,溶液混合前、后物质以什么形式存在?发现其中有某些离子的浓度明显减少,生成了新的物质,引导学生归纳溶液的反应实际上是离子之间的反应。然后,教师再引导学生通过符号来表征微观事实,引出简单的离子方程式的书写方法之一:依据反应事实书写离子方程式,例如表一中的BaCl2溶液与Na2SO4溶液的反应,我们可以表达为:SO42-+Ba2+= BaSO4↓。这与化学核心素养中的“宏观辨识与微观探析”相吻合,在化学学习的过程中,教师引导学生通过实验观察宏观的现象,在宏观事实的支撑下提高学生的微观认识,使学生从微观的角度认识并探究物质之间发生的本质。 任务二:基于证据推理与模型认知,探讨离子反应发生的条件
在分析完刚才老师演示的实验后,教师提问到:是不是所有离子都能够发生离子反应呢?离子反应的发生到底需要什么条件呢?科学理论的研究中,归纳方法都是从实验的事实和数据出发的,所以在这里引导学生通过实验的证据推理,得出离子反应的条件,建立离子反应的对应模型。
学生分小组完成课本P33[实验2-3],分析溶液混合前后的离子存在的变化,完成下列表格,得出结论。其中在这个反应中酸和碱的反应不能看到现象,所以老师先提出问题:小组讨论酸碱之间是否发生了反应?如何设计实验证明反应确实发生?引导学生设计眼睛能够观察到的现象的实验简单证明。学生经过讨论得出,向碱溶液中滴加酚酞指示剂,如果溶液红色褪去,则可以证明实验发生了。这个过程同时也培养了学生宏观辨析的能力。
接着由学生小组实验,并参考老师之前的示范,完成下面的表格。
首先由学生预测实验现象,然后用实验证实自己的预测是否正确,最后由小组讨论得出复分解型离子反应发生的条件是生成沉淀、放出气体或生成水。推理是由已知的知识迁移到未知的知识,从已知的事实到可知结论的过程。当今社会,随着社会分工的愈加细致化,小组合作学习和探讨的方式能够从小培养学生的合作能力,还能从中提高学生组织能力、分析讨论能力、表达概括的能力、动手能力。
任务三:离子方程式的书写
如何用符号表征一个离子反应方程式?本文介绍两种书写的方法,方法一:找到发生反应的离子,根据实验实质书写离子方程式;方法二:书本中介绍的写出方程式后对其进行写拆删查四个步骤进行书写。方法二主要是考虑到部分学习基础较差的同学,还是要一步一个脚印地进行学习,还有对于某些反应较为复杂的,也采用方法二进行书写。
但是,在素养导向下的离子反应的教学更加注重的是培养学习的微观探析的能力,所以教师在今后的教学中还是要不断引导学生深入思考,思考离子在溶液中的存在形式,离子间作用的量的关系,再正确直接写出离子方程式。
二、 高中化学教学中的环保教育
(一) 严格把控药品用量
通过观察学生在化学实验中的表现,我发现了一些学生常见的错误实验方法,其中最明显的就是取用过多的药品,但是学生应该认识到药品的用量和实验效果并不成正比,多拿多用并不能对实验起到帮助;还有部分学生缺乏量的概念,在具体操作2—3毫升或将试管盖满时手忙脚乱,药品多用或者散落在地,长此以往,浪费了大量药品,无形中增加了对环境的污染。因此在实验开始前,我们要教授并加深对学生实验规定的用量的印象,与此同时,正确的估量药品用量的方法也至关重要,教师要示范样量,给予学生充分的观察时间,再让学生独立取用。另一方面,在化学实验经常会接触到有害、有毒的物质,从一定程度上讲,校园内的重金属污染来源主要是化学实验。因此,化学实验教学中老师应提前分配好适量的药品,杜绝浪费,合理规划化学实验,全员参与到减少化学废料的行动中。
(二) 不断完善实验方式
目前的化学实验方式仍存在许多不足,必须改变这种状态,从而达到实验简单易操作、提升效果和效率、降低污染及有害的可能性。比如可以在学生独立操作前,给予充足的观察时间,抽查学生是否记得药品用量和注意事项,确保实验的安全性,让学生在收获成就感后自觉遵守规定。也可以改革实验流程和步骤,省略不必要的步骤,让整个实验精简合理,节约时间。 在对二氧化碳的性质进行分析时,不必浪费装置和时间,可以在同一个装置中进行多个实验,具体操作为选用一个三通管,分别在其上部和下部放置一张湿润的蓝色石蕊试纸并连接二氧化碳的发生装置。很快就可以看到下部的试纸颜色变红,而上部的试纸颜色没有改变,这显示二氧化碳密度大于空气,二氧化碳与水有反应并生成碳酸。先将一根燃烧着的木条放在三通管的上部,学生发现到火焰没有产生变化,然后将燃烧的木条放在下口处,木条马上熄灭了,学生得出二氧化碳的密度大于空气的结论,同时也得出了二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。这类实验可行性强,操作过程快速方便,实验效果清晰明显,可以证明的性质更多,避免出现实验安全事故,提升教学质量和效果。
(三) 合理处理废弃用料
每次实验过后都有大量残渣和废液需要处理,单纯扔掉的方法不可取,浪费了废料的利用价值,也容易危害环境。针对部分没有结束反应的药品和反应后残留的生成物,可以集中进行回收,发掘剩余价值。比如漂白粉可以用来对液体废料进行彻底的消毒处理。固体可燃性废物首先进行分类,根据具体情况处理,通常为定点焚烧。玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可多次利用的废料处理时可用1000~3000mg/L有效氯溶液中浸泡,时间在2到6小时之间,取出后清水冲洗干净使用。
(四) 增加微型实验的比例
在学校实验室中放置较大的仪器并不合理,学生也不便于操作,无法达到实践出真知的目的。微型实验是近几年新兴的一种方式和技术,关键在于获取需要的化学数据的实验方法与技术时,更加方便快捷。微型化学实验有两个显著的特征:首先在实验中它只需要少量的试剂;其次是实验操作的仪器装置均为微型。与常规化学实验对比之下,它的优势更为突出:微型化学实验主要有经济性较强,节约资源与时间,實验安全系数高,对环境造成影响较小。例如:大量的化学实验可以利用滤纸片作为载体,这种方式消耗的药品相对于在试管、烧杯中进行化学实验所需要的来说明显减少,并且具体操作流程简单。
三、小结
新课标下的课堂教学,学生参与课堂教学活动的投入程度决定了一节课是否成功。本节课在教学设计时,从离子反应、复分解型离子反应的发生条件,离子方程式的书写,这些知识点的突破,都分别设计了相应的探究实验,把课堂交给学生,让学生亲自实践,采用实验、观察、思考与交流等方式,促使学生在课堂学习中掌握好本节课的内容,更好地激发学习的兴趣。学生的核心素养的发展,对于学生终身的学习与发展有很大的影响,在学生离开校园以后,核心素养对于解决问题的思维模式有着非常重要的作用。因此,教师要认真学习和研读高中化学课程标准,在平时的教学中重视和引导学生核心素养的养成,挖掘更多与生活实际相关的素材、创设更多的情境,不断地探索与尝试更加有效的教学模式,更好地为社会培养出更优秀的人才。
参考文献:
[1]胡其娟.高中化学教学中学生环保意识的培养[J].当代教研论丛,2014(3).
[2]吴春梅.生活,高中化学教学的源头活水[J].考试与评价,2014(12).