黎桦
南宁市第十四中学
在初中化学,教科书给出“化学是一门研究物质的组成,结构,性质以及变化规律的科学”。美国的心理学家布鲁纳认为:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。”所谓的基本结构,从化学教学理解就是化学的思想与方法。化学元素观是初中化学思想与方法的核心观念之一,它分布在课本的各个章节之中,对于学生学习化学这门学科具有非常深远的意义。
一、元素观在初中化学教学中的重要意义。
刚进入九年级学习的学生,对于化学的定义只是一门中考科目,他们认为在生活中化学物质都是有害的。对物质世界的认识也是混乱无序的。在化学的绪言学习中,门捷列夫和元素的化学知识,使学生认识到元素的存在,但不能通过一节课,学生死记硬背就可以构建元素观。因为元素观具有丰富的内容:元素是具有相同质子数或核电荷数的一类原子的总称;物质都是由元素组成的;物质可以按照元素组成进行分类;元素性质与元素原子的最外层电子有关;物质之间的转化本质是元素原子间的重新组合;物质的元素组成用化学式表示;元素化合价与元素原子的最外层电子有关;元素性质呈周期性变化。可见,元素观贯穿于整个初中化学学习过程,所以要使学生构建元素观,要在学习基本概念和原理的基础上,了解化学现象的本质,能更深层次地理解和学习化学知识,培养他们对于化学的学习兴趣,形成基本的元素观。
在此基础上,依据元素性质与元素原子的最外层电子的关系,推出元素的化合价,确定物质的化学式,理解元素是如何组成物质的;学生还可以形成元素性质研究的基本模型:根据元素在周期表中的位置,利用同主族元素性质的相似性和同周期元素性质递变性规律来预测其金属性或非金属性,预测相关物质的性质;利用物质中元素的组成对物质进行分类,结合单质、氧化物、酸、碱和盐的知识点,构建知识网络,明白它们之间的转化关系;利用物质之间的转化关系,推出物质的性质和制备方法;还可以利用物质之间的反应去鉴别和提纯物质,对物质展开学习。学生的观念由原来认为物质世界无序变成有序。这是一个螺旋式递进,知识积累和化学元素观发展的交互过程。
二、渗透“元素观”的教学准备
在初中阶段,以人教版教材为例,元素观的构建是设置九年级上册第三单元课题三《元素》这一课题,元素的概念是教学的难点,它很抽象,学生普遍对元素具有相同核电荷数的一类原子的总称中的“一类原子”感到非常难理解。学生主要的问题是死记硬背元素的定义,而不能认识其含义,难以理解元素的概念,在实际应用中容易跟原子相混,搞不清在分析物质时,宏观主要使用元素,在研究物质微观结构使用原子,还有一部分学生认为元素有个数。为了使学生更好地理解元素概念,构建元素观,在教学中,我采取了以下的教学策略:
1.分化教学难点。在教材中前面单元出现的有关元素观的知识点充分利用起来,逐步渗透元素观。
2.多练题。通过练题,激发学生的求知欲,尽快掌握知识点。
3.在学习有关微粒观的知识点时,多与宏观现象相联系。例如多举例子让学生用微观思想分析宏观实例,使学生建构微观和宏观转化思想,为元素概念的理解打下基础。
4.巧用类比的方法,让学生知识迁移,更好地去理解元素组成物质。
5.创设情境,或播放视频,例如播放化学史,激发学生兴趣,促进学习,提高效率。
运用以上的教学策略,在具体教学中,为了提高《元素》这一课题的课堂效率,我在前期的教学中做了教学准备,具体如下:
1.绪言的学习中,在介绍元素周期表时,播放微课-门捷列夫的梦,激发起学生学习元素的兴趣,引导学生查看后面的附表,驱动他们求知欲。再通过学生熟悉的物质引出化学式,再通过类比的方法---英语的字母有26个,不同的字母组合成不同的单词,让学生知识迁移获得物质是由元素组成的,让学生对元素观有了初步的体验,为后续学习做好铺垫。
2.在第二单元课题一《空气》学习时,列出本课题所出现的所有纯净物的化学式,在绪言学习的基础上,引导学生说出每一种物质的组成。反过来,通过物质的化学符号,学生可以知道物质的元素组成。
3. 在第二单元课题三《制取氧气》中,引导学生观察高锰酸钾、双氧水、氯酸钾的化学式,可以发现它们都含有氧元素。提出问题:“反应前后元素种类有变化吗?”通过思考,使学生对 “在化学变化中元素种类不变”有印象,为后续学习做好铺垫。
4. 学习第三单元课题一《分子和原子》前,反复练题---学生利用微粒观解释生活实例,用微观思想分析物质间的的反应,有助于学生体会微观和宏观转化的思想,将物质的“宏观组成”和“微观构成”初步建立起联系,为后面学习元素的概念打好基础。
5. 学习第三单元课题二《原子的构成》中,利用化学史---卢瑟福的金箔实验,引导学生分析实验,了解原子的构成相关知识,直观易懂。相对原子质量概念的学习中,提前给学生普及为什么要指明以碳-12原子的质量的十二分之一作为标准,为后面元素概念的“一类原子”做好铺垫。
三、元素观在教学课堂《元素》第一课时中的具体实施
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讲授新课时,2017环广西自行车世界巡回赛刚好在广西举行,以此创设情境。利用身边大事通过视频引入,配以震撼的音乐,让学生一下子振奋起来。视频观看完毕后,结合提问,让学生直观地感受到元素的存在,也为后面教学奠定基础。
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抓住中学生的好奇心理,以考古学作为切入点,结合前面在学习相对原子质量这一概念时已经普及“一类原子”的知识点,温故而知新,学生能轻松认识到质子数相同,中子数不同的一类原子是真实存在的,为元素概念的提出做好铺垫。
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元素概念是第一课时教学中的一个难点,对于“元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称”这一概念学生难以理解。学习元素概念的困难还在于实际应用中与原子混淆。为解决以上难点.我采取设置问题,展示表格,逐层分析,配以通俗易懂的事例使学生明白具有相同质子数的一类原子统称为元素,举例练习,学生自动归纳出得出概念,让学生自然地接受元素。为加深对元素概念理解,采取“设置题目--学生分析--归纳知识”来突破元素概念的重难点,使学生在题目中很好地将宏观元素和微观的原子联系起来。初步构建元素观:元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。
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元素概念的困难还在于在实际使用中容易跟原子概念混淆。①在绪言的学习中通过类比构成英文单词的26个字母,让学生认识到组成物质的元素有一百多种;②在第二单元课题一分析一些常见物质的组成,引导学生从物质的组成上认识元素;③在第三单元的课堂上,学习了氯化钠的形成后,我帮助学生梳理知识点,构建知识点—物质的构成。在以上①②③的基础上,为了使学生的元素观更加的丰满,我设置问题,引导学生温故而知新,再通过习题训练和对比,逐步将多种多样的物质及其组成,和微观粒子,元素概念间的关系进行了归纳和梳理。充分利用新旧知识,巧妙设置问题,使学生从中体会元素概念的具体应用,提高课堂效率,初步构建元素观 中的元素组成物质 。
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这一片段是学习元素的守恒观---化学反应前后,元素的种类不变,是元素观的核心观点之一。在第三单元课题 1 分子 、原子的学习中.学生已经具有 了在化学变化前后原子种 类不变的铺垫 .利用课本的习题,采取设置问题,引导学生结合元素观来解决问题,初步体会到元素观在习题训练中的应用。初步构建元素观中化学变化中原子的种类不变,元素的种类也不会改变。
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学习元素存在时,没有过多的活动,在前面的教学中,已经分化难点,多次列举身边例子,这次给出图片,学生找出所含元素,让学生切身的感受到元素存在真实性,使元素在学生的脑海中丰富和生动起来,真正意识到元素存在于身边的物质中,巩固元素的物质观 。
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元素符号是国际通用的化学用语,是学习化学的重要工具,因此是教学重点。在教学中进行了以下活动①通过小组合作——探究元素符号的书写与意义,培养学生的阅读理解能力,自动归纳出知识点。②练习的设置,鼓励学生参与学习,激发学生通过思考问题去理解所学知识,在问题分析和解决过程中反复认识、体验和感悟元素与符号特征。③微课的学习--元素符号的意义,让学生全面理解元素符号的意义。④互动游戏——你问我答,更是调动起课堂的气氛,参与面广,将所学知识应用,内化知识。
参考文献:[1]吴海建.教师教学用书化学九年级上册[M].北京:人民教育出版社,2016(2)
[2]中华人民共和国教育部.化学课程标准 [M].北京:北京师范大学出版社,2011
[3]徐学兵.“元素观”在初中化学教材中承载体系与构建策略[J].教学研究.2017(2):19-22