初中化学中化学方程式的有效教学分析
作者: 徐志坚
作者简介:徐志坚(1977~),男,汉族,福建漳州人,福建省漳州市漳浦县丹山中学,研究方向:初中化学教育教学。
摘 要:化学课程体系的两大灵魂内容,一是实验,二是化学方程式。毫不夸张地讲,熟练地掌握化学方程式的具体应用,并能深刻记忆、理解化学实验,就是化学学习的一半成功。方程式作为初中化学课程的重要组成部分,帮助学生奠定坚实的化学基础,这也体现了化学方程式在化学课程体系中的重要地位。而在实际教学时,要求教师结合学生的认知规律和具体的知识点,把握基本教学要素。选择恰当的有效的教学方法,提高课堂效率,帮助学生奠定坚实的化学知识基础。文章立足于初中化学课堂,探究化学方程式的教学难点、基本要素及有效教学策略。旨在提高教学质量,促进初中生化学素养和化学综合能力的发展。
关键词:初中化学;化学方程式;有效性
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2023)34-0127-06
一、 引言
化学作为一门自然类学科,其在日常生活生产中的应用尤其广泛。素质教育的根本理念强调的是内容的理解,为此,在初中化学课上,教师要让学生明确什么是化学?要了解化学知识的具体应用,激发学生对化学知识的学习兴趣。大多数的化学理论知识都能够从实验中得出,包含基本概念、基础理论、元素化合物、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等,且各个内容都充满了唯物辩证法的原理。为了真正奠定化学知识基础,要求教师结合化学方程式开展高效的课堂教学。带领学生共同研究化学用语,理解化学的表达方式,注重方程式各种形式的变换,并在研究直观实验现象的同时,了解化学反应的具体情况,加强基础知识的锻炼与联系。
二、 初中化学方程式的教学难点
关于初中生化学学科知识的学习,笔者做了一个调查,随机采访了100名初三学生。其中,有73名学生认为化学学科难,而这73名学生中又有41名学生认为化学学科难的主要原因就是化学方程式。100名学生中有64名学生提出问题:“为什么化学这么难还要在初三年级学?不能到了高中之后再学吗?”结合笔者与这100名学生沟通与交流的结果,总结出了初中生认为化学学科难的主要两个原因:一是化学课程抽象性较强,考试中较难的部分都是一些很抽象的知识,需要学生仔细分析。而学生若想深入分析这些内容,就需要从最基本的化学反应原理着手。学生面对分子、离子这些知识太过于抽象,无法理解。二是时间有限。我国的化学教育是从初三开始,而中考前的三个月是用来总复习的,所以对初中生而言,真正用来学习化学知识的时间只有7个月。在7个月的时间里要完成两本教材内容的学习,还要理解化学实验现象、化学反应原理、记忆化学方程式,时间紧,所以学习压力较大。
在学习化学方程式的过程中,学生首先要明确质量守恒定律,要正确表现反应物和生成物各物质之间的质量比。所以,教师往往会为学生讲授一些配平化学方程式的方法,例如:最小公倍数法、奇数配偶数法、待定系数法。但无论哪种方法,对初中生而言难度都比较大,这也会导致学生面对化学方程式时不能快速配平,在遇到类似问题时,也会备受阻碍。就会使得学生面对化学知识时的压力如滚雪球一般,越来越大,必然会使得学生对化学知识失去兴趣和学习信心。
三、 化学方程式在初中化学课程中的地位
(一)核心内涵
化学方程式中包括反应物、反应条件和生成物,这是站在宏观角度来看的。而站在微观视角下,化学方程式是表示反应中各物质的微粒个数比和质量比的式子。就化学课程而言,其主要内容是研究物质的结构,而大部分学生对物质的认知是从看得见、摸得着的宏观角度开展的,却很少研究物质的内在变化及其原因。在初中阶段的化学课程中,只是简单提到过分子、原子,但并没有要求学生深入分析分子和原子,这就会导致学生对化学课程的认知较为片面。化学方程式的核心是物质,而核心内涵则是质量守恒定律。初中阶段化学方程式的考查方式主要有质量守恒定律及其应用、化学方程式的书写及意义、化学方程式的计算。所以,在实际教学时,教师也要从这三个角度着手,带领学生通过研究化学方程式感受化学变化及化学课程的核心内涵,感知生活中存在的化学现象,体会化学知识的应用性。
与此同时,在课堂上,要求教师遵循坚持客观事实原则,不能虚假臆造不存在的物质和化学反应,也不能虚假编造化学方程式。要让学生明确何为质量守恒?如何保证反应物和生成物质量相等?为了考查学生对化学方程式的认知理解和掌握,在课堂上可开展针对性的训练,让学生按照步骤书写,并仔细核对书写结果。结合教材中的方法和要领,总结归纳正确的书写和计算化学方程式的方法。要让学生明确:在书写化学方程式时,没有配平、没有注明反应条件、没有标注气体沉淀等符号都是不正确的。要进行规范的训练,培养学生严谨的学习习惯,并让学生理解化学方程式,感受其内涵与基本特征,抓住学习化学课程的关键要素。
(二)地位体现
分析初中化学试卷我们不难发现,化学方程式的内容占比较大,分值约为20分,充分说明了方程式在化学学科教学中的重要性。而纵观整个化学课程体系,化学方程式的重要地位显而易见。化学方程式既是化学用语,又是化学计算应用的基础,还是国际上通用的表示化学反应的简明语言。为此,围绕化学方程式出题,考查学生对知识点的掌握和应用情况是中考化学中的重点内容。从客观意义来讲,用化学式表示化学反应的式子被称为化学方程式,其中包含反应物、反应条件和生成物。化学方程式遵循质量守恒定律,反应物的质量与生成物的质量应当是相等的。学生在学习化学反应方程式相关知识时,要以客观事实为基础,要明确什么物质参与反应,生成了什么物质?了解各物质间的原子和分子的个数比,明确反应是在什么条件下进行的,也要根据生成物各物质间的质量比来表示反应物。
不夸张地讲,化学方程式是化学语言中的重要组成部分,也是学习化学学科的关键工具。同时,更是初中生学习化学学科的一大难点和重要分化点。为此,在初中化学教学过程中,要求教师明确化学方程式的重要性,引导学生抓住元素符号、化学式、化学方程式这一化学用语主线,掌握化学知识内涵。并借助简明的符号,表达物质及其变化过程。这样不仅能够帮助学生奠定坚实的化学知识基础,更有利于促进初中生抽象思维的发展,使学生真正认识到化学学科在社会生产中的实际应用。初中阶段是学生首次系统地接触化学课程,所以这一时期的主要教学目标并不是帮助学生掌握多少化学知识,而是要引导学生正确理解化学知识,掌握学习化学学科的正确方法。并借助这一阶段的化学课程体系奠定基础,而基础上的基础就是化学方程式。
四、 初中化学方程式教学的基本要素
(一)关注科学探究精神的培养
有实践研究表明,借助学生对化学知识的认知矛盾,可以很好地培养学生的探究精神。而在初中化学方程式教学过程中,要求教师关注学生的科学精神和探究意识,让学生在研究化学方程式配平的过程中自行体会质量守恒定律。探究精神是科学精神的重要组成部分,而学习化学正需要学生具备探究精神,课程标准中也明确强调要以培养学生的核心素养为根本目标,初中化学核心素养包括化学信息素养、化学学科素养、化学思维素养、综合创新素养以及完美人格素养。也就是说,要侧重于对学生情感、态度及价值观念的教育培养,要立足于化学学科的基本内涵,培养学生的科学精神。
其实,核心素养是指学生应当具备的适应自身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。但是由于学生所学的学科知识不同,所应当具备的核心素养也有所不同。带领学生研究化学方程式,并不是让学生记忆方程式的表达方式,而是要立足于方程式,渗透化学思想和化学精神。让学生经过阶段性的学习,模仿化学的思维模式和思考方式,逐渐建立科学素养和化学素养。学习科学类学科,最关键的两点要素就是好奇心和创造力,初中生随着年龄的增长,虽然对新鲜事物有强烈的好奇心,但创造意识和创造能力已经有所消退和减弱。化学学科要求教师站在科学的领域,扩大初中生的知识范畴,使其对未知领域充满好奇,鼓励其在不断探索和发现新知识的过程中提升创造能力。
也就是说,学生既要能够独立思考,提出新的研究方法,挖掘深层次的问题,又要能立足于课程体系,结合已有的知识经验解决问题。而好奇心和创造力可以通过后天的教育加以培养。在初中化学方程式教学时,要注重培养学生的科学思维。可以给学生制定项目式的任务,让学生通过观察、分析、验证等环节,将信息归纳整理,使学生能够自主了解化学方程式的基本内涵和关键要素,并逐渐掌握应用科学知识、科学思维的方法和技巧。
(二)把握课堂教学深度和广度
化学方程式可以提供很多有关化学反应的信息,不仅表明了反应物、生成物和反应条件,同时还可以表示各物质之间的质量关系。在开展教学时,要让学生既理解含义,又要会读,在读的同时加深对其含义的理解。这就要求教师在实际教学时把握课堂深度与广度,不能过于追求基础知识,也不能过于追求学生应用化学方程式。而是要以方程式为媒介,带领学生探究化学世界,感受化学世界的本质与内涵。在教学时,要带领学生体会不同的化学符号所代表的意义,使其可以正确区分符号的异同,让学生理解配平是实现质量守恒的微观体现,感悟化学方程式、化学反应的实质是原子重新组合的过程,加深初中生对原子是化学变化中最小粒子的认识。
对初中生而言,学习化学方程式是感知化学反应事实到掌握和运用反应规律的过程。化学方程式作为化学课程体系中的重要内容,应当贯穿于初中化学教学的全过程。而在具体教学时,教师要以训练为主线,让学生可以借助化学方程式理解化学内涵。在化学方程式中,“文字式”是基础,“化学式”是关键,“化学方程式”是难点。要实现三位一体,抓好“文字式”的建构,练习“化学式”的书写,并帮助学生逐渐养成良好的书写化学方程式的习惯。而为了达成教学深度与广度,要引导学生根据化合价确定物质的化学式,加强化学方程式与其他化学知识体系之间的联系。
首先,要加强物质之间的联系。例如:将与氧气反应的物质罗列出来,变成一个完整的知识网络。其次,加强化学学科与社会、生活、科技等方面的联系,凸显化学知识的应用性。例如:SO2+NaOHNa2SO3+H2O这一化学方程式教学时,可联系生活中的环保知识,让学生了解SO2是形成酸雨的主要原因。除此之外,要带领学生结合化学方程式的分散性知识点,建立化学规律,总结化学反应,让学生可以自主实现化学知识的融会贯通。
(三)借助多元化手段开展教学
一个完整的初中化学课堂,需要从化学课程标准、教材分析、教学重难点、教学过程、教学反思5个环节展开,要做到由浅入深地带领学生了解化学方程式,理解质量守恒定律,并逐渐掌握化学方程式的简单计算。要在讲、练、巩固的过程中,帮助学生找到正确的解题思路与规范的化学方程式的书写格式,促进初中生对化学变化的定量认知。化学方程式作为化学课程体系中的重要内容,也是初中化学课程体系中的关键要素。在实际教学时,为了保证课堂效率,要求教师注重多元化教学手段的融入,不能将干瘪的公式带入课堂,而是要注重情境的融合,建立化学知识与自然界、生产生活、实验中的常见现象之间的联系,让学生可以在想到这些联系的同时,自然而然地理解化学方程式。这样的课堂不仅能够保证质量,还能使学生对化学知识有浓厚的兴趣。
在学习化学方程式知识时,要求学生认识化学反应中各物质间存在的定量关系,理解质量守恒定律的微观本质。而在学习过程,需要从物质变化、能量变化、反应条件、反应现象、反应类型和元素守恒等视角,认识化学反应,初步形成认识化学反应的系统思维意识。这就需要教师在课堂上借助多元化的教学手法。比如:可先利用信息技术进行情境导入,吸引学生的注意力。或是围绕某些知识点,开展项目化活动任务,以此为驱动,鼓励学生主动探究化学知识的内涵与本质。在复习巩固环节,或是课后作业环节,可通过实践活动的方式,让学生体会化学方程式的具体应用,以及化学知识在当今社会生产生活中的应用情况。
与此同时,也要融入一些生活实例,结合真实案例,认识合理利用调控化学反应的重要性,帮助学生逐渐树立资源循环应用、绿色化学、绿色环保等理念。以多元化的方式开展初中化学方程式相关知识的教学,可以促进学生多角度地分析和解决问题,实现对学生科学思维和系统思维的培养,增强初中生的跨学科意识,真正实现核心素养的融合发展。
五、 初中化学方程式的有效教学研究
(一)研究化学用语,理解化学表达方式
初中阶段化学课程体系内常见的化学用语有元素符号、离子符号、原子团、常见的物质、化学式,这些内容就是基础的化学语言。若想提升化学方程式课堂教学的有效性,要求教师带领学生研究化学用语,理解化学的表达方式。首先,要认识元素周期表,背诵元素周期表中的前20号元素以及其他常见的元素,了解不同符号周围数字所表示的含义。其次,要理解化学方程式中不同数字所表示的内容。例如:元素符号前面的系数表示原子个数;化学式前面的系数表示该物质的分子个数;元素符号右下角的数字表示每个分子中某元素的原子个数;元素符号右上角的数字表示离子所带的电荷数;离子符号前的数字表示离子的个数;元素符号正上方的数字表示元素的化合价;元素符号和化学式前加上系数后,就失去了宏观意义,只有微观意义。