实验对化学概念教学的多重意义

实验对化学概念教学的多重意义实验对化学概念教学的多重意义 化学概念是对物质的组成 结构 性质及变化规律的抽象概括 形成化学 概念是学生学习化学的前提 化学学习中学生的一切活动都建立在掌握了特定 概念的基础之上 由于概念的抽象性和初中生知识积累较少 认知能力偏弱等 原因 很多学生会以为 化学是理科中的文科 从而去背化学概念 甚至失去 学习化学的兴趣 其实 化学是一门以实验为基础的科学 发挥好实验在概念 教学中的作用 不仅能促进学生对化学概念的理解 还能提高学生的学习兴趣 发展学生的思维能力 2013 年 2 月 27 日 笔者在江苏省教研室 教学新时空 初中化学 名师 课堂 网上直播主题研讨活动中执教 物质的变化和性质 研究 基于实验的 概念教学 活动由省教研室化学教研员倪娟博士主持 南通市教研室化学教研 员沈世红老师 南通大学教育科学学院孟献华教授点评 后台显示 全省有 3000 多人通过网络平台同时参与互动研讨 通过全程参与本次研讨活动 笔者 对实验在概念教学中的意义有了进一步的认识 化学概念是从生活中来的 是从具体事物中来的 所以 化学概念教学必 须先有化学现象 再有化学概念 而且这一先一后 必须要通过有意义的思维 过程 即使最简单的化学概念教学也要遵循这一过程 一 用实验创建直观 为学生提供具体的思维对象一 用实验创建直观 为学生提供具体的思维对象 具体直观的感性认识 是学生形成概念的重要基础 以物理变化和化学变化这两个概念的形成为例 区别这两个概念 关键是 要看是否有新的物质产生 但对刚刚接触化学的学生而言 如果直接进行描述 或是直接从教材中的例子进行引入 学生会感觉迷茫 笔者在教学时从生活实 际选择了三个具有典型代表的实验来进行引导 即 活动 1 通过纸的形状或 大小的改变和纸的燃烧实验 让学生初识物理变化和化学变化 第 1 2 两种情 况下 纸除了形状改变外 其余什么也没有改变 第 3 种情况下 纸燃烧后变 成了什么 什么发生变化了 两个现象之间有什么异同 通过实验观察 讨论 得出第 1 2 两种情况并没有新的物质产生 只是形状发生了改变 而纸条燃烧 后变成了灰烬 有新的物质产生的结论 引出物理变化和化学变化的概念 再 通过 活动 2 学生自己完成教材实验 对不同物质的不同的变化进行观察 分析 加深对物理变化和化学变化的理解 实验为学生提供了具体的思维对象 学生从直观的现象中了解变化的本质 形成正确的概念 二 对实验理性分析 帮助学生提高思维品质二 对实验理性分析 帮助学生提高思维品质 概念的形成是从外部的 比较具体的非本质特征到内部的 比较抽象的本 质特征的不断深化的过程 活动 2 旨在通过观察实验 分析实验而定义物理变化和化学变化 尽 管学生实验基本操作不很到位 课堂略显混乱 但是实验在概念建立的作用得 到了充分的发挥 例如对化学变化特征的理解 学生说 实验 1 中生成了水蒸 气 但发生的不是化学变化 所以 化学变化的特征是有新物质生成 说明学 生已经能够进行理性分析 活动 3 对电灯发光的研讨 不少学生直觉上认为 这是一个化学变化 但是却有学生马上指出 灯泡发光发热若是化学变化 灯 泡不是一用就会坏掉吗 由此 全体学生承认了 电灯发光是物理变化 这 个事实 进一步理解了化学变化的特征 但此处笔者没能很好的利用课堂生成 资源 若能提出新的问题 电灯用久了会坏掉 又是为什么 继而引导学生 分析变化特征 或者回顾爱迪生发明灯泡不断选用各种材料作灯丝的历史 均 可更好的加深学生对概念的理解 对具象的实验进行理性的分析 是对学生观察 思维方式的训练 能帮助 学生理解抽象的概念 同时提高学生的思维品质 三 由实验形成概念 优化学生的学习方式三 由实验形成概念 优化学生的学习方式 真实有明显现象的实验 有助于学生形成概念 本节课的教学中 4 个基本概念都是由实验归纳总结出来的 活动 4 让 学生分析 活动 2 中所做四个实验体现了物质的哪些性质 各小组的学生围 绕自己完成的实验开展讨论 得出了 水能气化和液化 盐酸能与石灰石 反应 石灰石能与盐酸反应产生气体 胆矾易碎硬度不太 研钵的硬度 比胆矾大 氢氧化钠能与硫酸铜溶液反应产生沉淀 二氧化碳能使澄清石 灰水变浑浊 等结论 虽然学生对实验的理解是单一的 看到的是一个个物质 的性质 但通过笔者的点评 虽然表达的方式不一样 但是同学们是以不同的 物质作为研究对象的去思考这个问题的 都很正确 帮助学生认识了化学的研 究对象 物质 以及不同的物质有不同的性质 同一个实验中可以反映不同物 质的性质 物质的变化体现了物质的性质等化学学科思想 实验把学生的感知器官充分调动起来 促进学生正确而积极的思维 帮助 学生了解概念的来龙去脉 避免用死记硬背的方式学习化学概念 四 实验深化概念 加强学生对概念内涵和外延的理解四 实验深化概念 加强学生对概念内涵和外延的理解 中国物理化学家 化学教育家傅鹰先生十分重视实验 曾语重心长的指出 化学是实验的科学 只有实验才是最高法庭 化学概念的建立和修正基于 可靠的实验数据 本课教学过程中 学生在形成 化学性质 的概念后 说出了一个迷思概 念 物理性质是在物理变化过程中表现出来的性质 这时 教者出示硫酸铜 晶体样品 让学生通过观察说出了硫酸铜晶体的颜色 状态等物理性质 学生 很快明白物理性质是 物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质 活动 5 安排在学生认识了 物理性质 化学性质 的概念之后 旨在通过实验深化 概念 学生区别第 1 组物质时主要利用的是物质的物理性质 颜色 硬度 密 度 而区别第 2 组物质时 有的用嗅闻液体的气味的方法 也有的用了点燃液 体的方法 但因为公开录像课 有些赶时间 错过了一些好机会 如酒精与水 的鉴别 可以再多些时间让学生充分表达 如沸点不同 味道不同 溶解物质 的能力不同等 体现开放性 调动学生的积极性和原有知识 加深学生对概念 的理解 训练学生的思维方法 对实验现象的理性分析 能提高学生的思维能力 加强对概念内涵和外延 理解 五 实验应用概念 促进学生生长新的知识经验五 实验应用概念 促进学生生长新的知识经验 实验是化学概念形成的基础 而在实验中应用概念 能最大限度调动学生 已知的概念 形成完整的概念体系 活动 5 学生主要应用物质的物理性质 进行鉴别 活动 6 通过 实 验 1 5 及对 实验 1 4 实验现象的回忆 让学生感知化学变化过程中体现出 来的物质的化学性质 二氧化碳能使燃着的木条熄灭 氧气能使带火星的木 条复燃 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 活动 7 学生根据已知三 种物质性质的不同 做出假设 设计方案 实验探究 得出结论 亲历科学探 究的过程 发现物质变化 物质性质以及物质用途之间的逻辑关系 形成科学 的化学实验观 物质变化观念 化学概念是整个化学知识体系的基础 化学概念