守恒思想在中学化学教学中的应用和培养

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:守恒思想是中学化学科目中的重要理论思想,是引导教师教授化学知识体系,学生形成化学思考意识的关键要素。假设教师教学阶段,过于强调化学理论知识,缺乏对守恒思想的培养意识,不仅对学生提升自身化学综合素质造成了阻碍,一定程度上也会严重影响中学化学课堂教学质量。文章深入阐述了守恒思想在中学化学教学中的具体应用,同时提出了守恒思想在化学教学中的培养策略,旨在为中学化学教师开展守恒思想教学研究提供理论基础。

  关键词:守恒思想;中学化学教学;具体应用;培养策略;

  守恒思想,即尽管物质在化学反应过程中,其原有存在形式产生改变,但其物质基本构成单元之间原有的内在关系仍然处于恒定不变的状态。基于守恒思想进行一系列的初中化学课程教学,可以培养学生化学素养,应用化学意识思考问题,促使学生的化学核心素养得到有效提升。现如今初中化学课程教学,仍然存在着教师注重理论知识,轻视化学思想与意识的培养,导致学生对化学知识的理解与掌握仅仅留存于浅层,无法运用化学思想深度解析生活中各类问题,利用学生课堂所学化学理论知识解决生活实践问题。因此,初中化学教学中融入“守恒思想”教育,对优化初中化学课堂教学起到了积极推动作用。

一、 应用守恒思想在化学教学课堂的优点

  (一)守恒思想在化学科目中的重要地位

  在化学这门学科当中,必须要有系统的化学学科思想作为学生学习的基础依据,同时它也是这门课的灵魂和核心所在。守恒思想在整个化学学科思想当中处在一个相对特殊的位置,一般而言,学生在化学课堂上学习到的第一个有实质性质意义且内容具体的化学学科思想也是守恒思想。

  (二)守恒思想在帮助学生学习过程中有着重要作用

  化学科目作为一门自然科学,经历了从无到有的漫长发展过程。无论是关于理论的学习还是实践中的具体操作,守恒思想一直都存在其中,帮助学生在学习中从宏观的辨识一步步走向微观的探析。守恒思想在学生自我认知的基础之上,能够帮助学生达到更深层次的理解,全面学习到化学的本质,学生依靠守恒思想打破自己思维的局限性,形成一套适合自己的学习化学学科的方法,从而提高解决问题的能力。除此之外,守恒思想还能为学生打好化学学科学习的基础,帮助学生建立科学系统的思想体系,对学生的思维产生深远的影响,在他们整个的化学学习过程中都有着积极作用。

  (三)守恒思想在教师教学中的作用

  化学学科的知识量庞大且联系紧密,在教学中教师不仅要注重化学知识的全面解析,还要仔细讲解它们之间的联系与区别,教学工作量大且重。所以教师在教学中要积极应用守恒思想,创新教学方式,为学生建立系统化的知识结构,帮助学生理解课程内容,掌握知识规律,从而提高自己的化学教学效率。学生在课堂上也能更轻松地学习,高涨学习热情的同时营造了良好的学习氛围,学习效率也会变得更高。

二、 守恒思想在中学化学教学中的应用

  (一)基于守恒思想,锻炼学生思维

  初中化学教师针对学生展开守恒思想的培养与应用,有助于增加学生对自身思维能力的锻炼频率。通常而言,学生的思维水平涉及知识理解、问题分析、总结概括、事物判断等能力。教师引导学生树立守恒思想意识过程中,要注重对学生“化学思维”的塑造,加强学生思维的锻炼频率。根据对当前初中生掌握化学守恒思想的程度分析,大多数学生都能够运用守恒思想解决基本的化学问题,但是应用的层面往往是一些简单的计算问题,并没有将该思想灵活地运用到化学课堂之外。因此,化学教师要进一步强化守恒思想的教授力度,增加学生思维的锻炼频率,使得学生守恒思想运用更加灵活化、实践化。

  (二)基于守恒思想,简化复杂问题

  基于守恒思想解决常见的化学计算问题是初中化学课堂教学的常见模式。借助守恒思想,可以让学生对化学发生反应的前后变化过程中,通过对物质的初始状态与最终状态比较分析,掌握化学变化的等量关系,而后根据化学反应方程式列出具体的计算式子。对初中化学课程而言,守恒思想可以应用于“质量守恒”“电荷守恒”“原子守恒”以及“化合价守恒”。实际运用守恒思想解决问题时,学生通常会根据问题中提供的条件,采取相对灵活化的数据整理方式,构建以化学反应方程式的计算等式。当面对比较复杂的化学问题时,学生可深入分析,找出问题中的关键点,以“守恒思想”思考问题,确定数量关系,有助于帮助学生将复杂问题简单化处理,提升学生的化学问题解决水平。

  (三)基于守恒思想,复习巩固知识

  人的记忆都是有限的,很多学生在化学学科的学习过程中都会有这样的问题,经常学过的知识点过了一段时间就忘记了。即使天天复习的学生,也难免出现知识记错,记岔的现象。针对这种情况,学生可以依据守恒思想进行课程复习,不仅能在加深原有知识的理解的基础上巩固记忆,还能起到帮助建立有条不紊的知识系统的作用,防止自己出现知识点记忆错乱的现象。例如,学生可以根据守恒思想来学习能量转化的知识点,帮助自身了解它在电化学全面的概念,又或者学生在复习电极反应相关方程式的时候,基于得失电子的守恒思想来分析记忆,有利于提高方程式书写的正确率。

  (四)基于守恒思想,进行教学反思

  教师在引导学生借助守恒思想进行学习的时候,要注意他们在应用该方法时的科学性和有效性。守恒思想注重事物的整体性,所以教师也应该要求学生在分析问题时坚持从整体出发,不脱离整体的概念才会更全面地认识问题。学生要掌握事物守恒实质的着手点是什么,假设在一个化学变化中,它是已知具体的,在这个变化产生的前后整体过程中,各种不同的物质的量始终处在具体不变情况下,这种状态就是着手点,它体现出了整体思想的重要性,帮助减少分析问题过程中的烦琐环节,能够提高学生解决问题的效率。教师要有效应用守恒思想在教学中的积极作用,为学生简化难点知识,提高解决学生解决问题的能力。

  (五)基于守恒思想,引导学生思考

  化学变化过程的状态往往是连续的,有的时候,学生在分析过程时,会陷入一个死循环,过于纠结每一步变化,导致找不到解决途径,降低学习效率。针对这种情况,教师可以引导学生转变固有思维,不要强求解出复杂的变化过程,而是站在变化过程的整体角度去寻找其中不变的量,在解决问题过程中偶尔也可以使用简洁明了的方法,不要将简单的问题复杂化。比如在电化学中,关于用阴极或者阳极的产出量问题时,依据得失电子守恒的理论,写出关系式,找出各个环节的联系,进而求得答案。教师要积极引导学生科学思考问题,使用系统化,多层次的思维方法,借助守恒思想找到正确的解题思路,明确解题方向,提高学生学习效率。

三、 守恒思想在中学化学教学中的培养策略

  (一)构建教学情境、理解守恒知识

  相较于传统直接教授的教学形式,教学情境是引导学生高效掌握课堂知识的“捷径”。运用情境教学,教师不仅可以带领学生在情境中完成化学知识的了解与学习,构建基本的化学知识框架体系,同时也能够让学生在学习的过程中,增加自身情感方面的体验,加深学生对于化学知识的印象。化学学科与实际生活之间存在着较强的联系,意味着化学知识的传授应当注重生活元素的融合以及实践。教师开展化学守恒思想教学期间,要做到以学生为主,根据学生掌握守恒知识的作为情境教学的基点,以循序渐进的方式引导学生不断提升守恒思想的认知水平,拓展学生守恒思想的应用范围,丰富学生的守恒运用经验。

  例如,教师可以运用生活中的真实案例创设情境。或者运用多媒体等设备,将火箭发射升空、煤炭燃烧产生热量等现实中看得到的情景,让学生思考守恒思想在其中的具体体现,培养学生守恒意识的思考习惯,为后期化学知识的学习与应用打下坚实的基础。

  (二)借助问题导学、理解守恒知识

  问题导学是激发学生主动思考,提高课堂教学效率的重要手段。教师引导学生进一步认知守恒思想时,可预先设置问题导学的具体教学目标、形式、内容。比如,培养学生对守恒思想的类型深入学习。教师可明确“质量守恒”等教学目标,根据质量守恒设置具体的化学问题。如:“存在某一被氧化的镁条,其重量为3.2克。与重量为54.6克的稀硫酸恰好能够完全反应,生成氢气重量为0.2克,计算镁条中镁元素的质量分数。”在该问题中,为了让学生对守恒思想更加深层次理解,教师可运用问题引导的方式让学生思考。如“题目中的镁元素重量全部包含镁单质的重量吗?”“是否也包含被氧化的镁在其中?”教师通过引导学生对氧化镁的本质思考分析,让学生自主交流讨论,逐步分析出“镁条包含氧化镁和镁单质的重量”这一结论,进而利用守恒思想根据化学反应方程式列出计算公式,计算出最终的结果——氧化镁质量为 0.8 克,镁元素质量为2.88克,镁元素的质量分数为90%。

  值得注意的是,教师设置问题导学时,所选取的问题需要彰显出一定的思考价值,并对学生造成一定的挑战,让学生经历探究的过程,掌握守恒思想在问题中的具体运用程序。同时,问题的内容也要与初中课本相结合,保证问题难度符合初中生的认知能力。教师也可以加强问题之间的循序渐进性,让学生通过解决问题,树立学习自信心,进而积极主动迎接新的挑战,实现对化学守恒思想的进一步掌握。

  (三)树立整体思想、由浅入深学习

  守恒思想的本质为思想意识,学生无法直接通过书本教材或者媒体课件等,以直观的方式学习掌握,往往需要知识的深层次挖掘,从知识中提取“守恒”思想,并将其与自身的思维意识相互融合,形成以守恒思想为主导的整体思考模式。当然,学生形成守恒思想,树立整体意识,并不是短时间内可以完成的,需要教师制定长期的培养计划,从简单化学问题入手,逐渐增加学生问题思考的难度与复杂度。针对守恒思想的培养,教师要从多方面入手,不能片面地仅仅采取生搬硬套的培养模式,直接告知学生守恒思想的概念、类型以及用法等。而是要从教学过程中,按照课程标准、教学大纲、教学目标等,逐渐形成守恒思想的体系框架,从整体性的角度认知和理解守恒思想,实现对初中化学问题的高效解决。

  分析人教版初中化学课本各个章节内容可发现,课本中涉及守恒思想的章节内容相对较多,但是比较分散,如果按照教材顺序教学,不利于保证学生守恒思想的掌握效率。因此,教师可采取主线教学法,以守恒思想作为日常教学主线,将书本教材中与之有关的化学知识点紧密串联,为学生提供一个相对完善的“守恒知识框架”。例如,学习人教版初中化学九年级上册中“质量守恒定律”课题时,教师可以将“质量守恒”作为培养学生守恒思想的基点,通过引导学生学习公式计算等知识,让学生形成守恒意识。而后在随后的“原子守恒”“化合价守恒”等知识中,对守恒思想进一步拓展与提升,促使学生能够形成自身的守恒思想意识,高效解决所学化学问题。

  (四)积极探究思考、加强交流讨论

  化学守恒思想教学阶段,化学教师与学生是两大参与主体。教师通过将化学教材中的知识传授给学生,学生则借助教师的教授掌握教材中的理论知识。对学生思维的培养,则要求化学教师调整授课方式,改变传统单一的教学手段,加强学生对化学知识的探究与思考,对化学知识的产生、演变、总结、结论等过程产生浓厚的兴趣。让学生从宏观以及微观角度,学习化学、感悟化学。教师采取探究式教学期间,可鼓励学生积极独立思考,与同学之间相互交流,并在课堂中发表自身的看法。教师则根据学生的回答,判断学生守恒思想的掌握程度,以便制定后期的培养计划。

  同样以培养学生“质量守恒”思想为例。教师可为学生展示一系列的化学实验,让学生根据化学实验探究质量守恒思想。如“水电解变化实验”,由于水分子通电之后,原子会重新排列组合,形成氢原子和氧原子,并形成氢气和氧气。教师则可以让学生讨论“水的电解实验是否满足质量守恒定律?如果满足,应当怎样验证?”学生则可以自主思考或者讨论,提出:“收集氧气和氢气。”教师则鼓励学生自主探究“如何计算氢气和氧气的质量?”经过一系列的思考和讨论,学生提出运用排水法计算氢气与氧气的体积,而后运用两种气体密度与体积的乘积计算质量,最后得出气体质量总和与水电解之前的质量相同。学生通过对“水电解变化实验”深入探究,积极思考并与同学之间交流讨论的过程,实际上便是化学守恒思想的培养过程。从问题知识出发,让学生在探究问题的过程中,发现和探究化学反应过程中“守恒”这一关键特性,以“守恒思想”为引导,让学生从多种角度探究问题的解决思路,挖掘化学问题的知识要素。基于化学反应方程式,计算物质在化学反应前后质量的变化情况,最终为判断“质量守恒定律”提供数据支持,让学生通过自主探究的模式,加强对守恒思想的运用意识。

四、 结束语

  综上所述,初中化学教师日常教学期间,要重视教学理念的优化与提升,积极将“守恒思想”融入化学课程教学。教学期间,教师要采取多元教学形式,加强对学生化学思维的锻炼强度,引导学生不断探索化学知识学习活动的本质,运用守恒思想,将复杂化学问题简单化处理。教师可以构建教学情境,激发学生学习热情。或者运用问题导学的教学方式,帮助学生树立整体思想,积极探索交流,总结反思,提升初中生的化学综合素质。

参考文献

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作者:王玲玲 单位:成都市文翁实验中学

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