唐海平
摘要:本文通过对“最近发展区”的回顾,认为在化学教学中开发和创设“最近发展区”可有效实现新课程的三维目标;并介绍了在化学教学中如何开发和创设“最近发展区”的几点做法。
关键词:化学教学;“最近发展区”;化学实验
前苏联心理学家维果茨基认为确定学生思维能力至少可划分为两个发展层次:第一个是现有发展水平,是由已完成的发展程序的结果而形成的学生心理机能的发展水平,表现为学生能独立地、自如地完成教师提出的智力任务;第二个就是潜在发展水平,是那些尚处于形成状态的潜在发展水平,表现为学生还不能独立地完成任务,但在教师的启发帮助下,通过自己的努力才能完成的智力任务。这两个水平间的区域构成了“最近发展区”。据此,化学教学应从学生思维的潜在的水平开始,通过教学把潜在水平转化为新的现有水平,在新的现有水平的基础上,又出现新的思维潜在水平,并形成新的思维最近发展区,于是教学又从新的思维潜在水平开始……这样循环往复不断转化、思维发展区层次逐步递进的过程,就是学生不断积累知识和推动化学思维发展的过程。
通过教学实践,我深刻地体会到教师若能巧妙地利用“最近发展区”,就能不断地激发学生的学习热情,维持学生的探求心理,从而形成持续的化学学习兴趣。在化学教学中要重视学生“最近发展区”的开发、创设和研究,优化学生的思维品质,提高学生的思维能力,达到把握“教学最佳期”,对学生的学习方法和思维途径进行有效指导的目的,实现新课程提出的三维目标。那么,在教学中应如何开发和创设“最近发展区”呢?
一、唤起学生对已有知识的回忆和联想来开发“最近发展区”
教师在上新课时要唤起学生对原有知识的回忆和联想,尤其对于那种抽象的、难以建立和接受的概念更应如此。如化学必修一第三专题第一单元第三课时书本P69页拓展视野部分对于正确使用铝制品的介绍,其中涉及到氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构,加速铝制品的腐蚀。对于该抽象问题的说明我们教师可以事先在讲铝跟酸反应的内容时作好适当铺垫,使学生的认识拾级而上:
(1)取两块大小相同的铝片(未经任何处理),分别加入2mol/L盐酸和1mol/L稀硫酸中,约2分钟后,盐酸溶液中产生了大量气泡,而在稀硫酸溶液中几乎不反应。对于产生的现象学生已确信无疑。
(2)这两个反应的实质都是铝与H+得反应,现象应该一样,这学生通过前面的学习得出的结论。
(3)设疑,为什么现象会不一样呢?想一想这两种溶液差异在哪里?
(4)学生作答,阴离子不一样,分别是Cl-和SO42-,教师进一步引导,铝具有耐腐蚀的原因是其表面上有层氧化铝保护膜,在此基础上,大家讨论一下,能否针对刚才的不同现象提出一些假设呢?
(5)学生分组讨论,并归纳出了三个假设:①Cl-能促进H+破坏铝片表面的氧化膜,使H+直接与铝片反应生成氢气②SO42-不能促进H+破坏铝片表面的氧化膜,不影响H+直接与铝片反应生成氢气③SO42-可能会阻碍H+与铝片反应生成氢气。
(6)根据这三个假设设计实验,验证一下Cl-和SO42-对这个反应到底有无影响。
(7)学生再次讨论,在教师的引导下,设计了实验方案并进行实验:步骤一:将一铝片放入1mol/L稀硫酸中,无明显现象,再加入1.4gNa2SO4晶体,几分钟后仍无明显现象(结论:Na+和SO42-对铝与稀酸反应无影响)步骤二:将一铝片放入2mol/LHCl中,产生大量气泡,再加入1.4gNa2SO4晶体,产生气泡的速率无明显变化(结论:SO42-不会阻碍铝与稀酸反应)步骤三:将一铝片放入1mol/L稀硫酸中,无明显现象,再加入0.6gNaCl,几分钟后有大量气泡产生(结论:Cl-能促进铝与稀酸反应)。
(8)师生总结:假设①②合理,③不合理。由于Cl-能促进H+破坏铝片表面的氧化膜,使H+直接与铝反应生成氢气,而SO42-不能促进H+破坏铝片表面的氧化膜,所以铝在稀酸中能迅速产生氢气,而在稀硫酸中几乎看不到明显现象。
这样以旧引新,新旧相融,使学生能较好地理解氯化钠溶液中氯离子会破坏氧化膜结构,加速铝制品的腐蚀的道理了。
二、利用思考题来创设“最近发展区”
教师应善于发现教材中的各种联系,让学生由此及彼地学习知识,提出思考问题,把课内和课外有机结合,并促使学生在课外自主探索,进行合作交流,丰富学生多样的化学学习方式。同时,促进系统知识的理解,缩小基础知识与高级知识的距离,促进更大的正迁移。
例如:在制备Fe(OH)2演示实验中,我们教师可以先按教科书所讲的实验步骤进行演示实验,结果发现实验现象不明显(几乎观察不到白色絮状沉淀)。
思考题1:为什么书上描述的实验结果与实际的实验结果不一致呢?此时引导学生从Fe2+的性质考虑,猜测Fe(OH)2可能被空气氧化了。
思考题2:要想证实猜测,并观察到Fe(OH)2白色絮状沉淀,应该如何操作?由于Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化,所以必须要隔绝空气或尽可能的减少体系内的空气。学生考虑了可能接触空气的试剂和操作等,最终得出实验方案①硫酸亚铁溶液必须是新配置的,而且要用煮沸冷却后的水②胶头滴管必须伸入液面以下③用油膜隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化。提出思考题3:右下图是一个改进后的制备Fe(OH)2的装置图。图中用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂可制备Fe(OH)2白色絮状沉淀。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是。
(3)为了制得白色沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止
水夹,塞紧塞子后的实验步骤是。
(4)这样生成的沉淀能较长时间保持白色,其理由是。
通过这样的探究,不但培养了学生严谨的科学态度和探究问题的方法,而且使学生亲自体验到了发现问题并解决问题的乐趣,这样可大大提高课堂教学的实效。
三、把教学层次和要求设置在学生的最近发展区
教学就是把学生的“最近发展区”转化为“现有水平”的过程,教学层次和要求要从学生的思维水平和知识水平出发,既不能过高,也不能过低,要让学生跳起来才能摘到果子。否则,学生不是感到乏味,就是缺乏信心。
例如:在学习必修一第二专题第一单元氯水的主要成分检验教学中,根据教材中的反应方程式Cl2+H2OHClO+HCl学生讨论后得出氯水中含H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-等微粒。由氯水的黄绿色得出氯水中含有Cl2分子,其他离子只能通过设计实验来检验,根据已有知识大部分学生比较顺利地得出了Cl-用AgNO3溶液检验,应有白色沉淀生成;H+用石蕊试液进行检验,石蕊应变红。
根据上述结论,我让一位同学上讲台检验Cl-的存在:取少量氯水于试管中,向其中滴入少量AgNO3溶液,结果马上看到有大量白色沉淀生成。第二位同学上讲台检验H+的存在:取少量氯水于试管中,向其中滴入少量石蕊试液,结果未看到试管中的溶液变红,这个现象出乎大家预料。教师适时引导,让这位同学再反过来做这个实验,取少量石蕊试液于试管中,向其中滴入氯水,刚开始滴入氯水,溶液变红,再继续滴入几滴氯水时,红色逐渐褪去,此时同学们更感惊奇。然后让学生自己看书、讨论,师生共同分析原因。
教师再演示:取少量氯水于试管中,再取一滴管石蕊试液,将滴管插入氯水液面下,当石蕊迅速挤入氯水中一刹那溶液变红,然后又迅速褪色。再请另外一位同学分析原因。此时学生对于HClO的漂白性已有较深刻的认识。
继续向学生发难:将饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去的原因?此时我首先要学生从本质上认识“红色”形成的原因,经过学生的讨论,学生得出了要显红色,必须要有氢氧化钠溶质和酚酞,两者缺一不可。学生提出了可能的原因有两种:
原因①氯气和氢氧化钠溶质完全反应,碱性减弱;原因②过量的氯气和水作用生成的次氯酸的强氧化性(漂白性)使酚酞被氧化红色褪去。
在此基础上引导学生根据不同的推论,并设计实验来验证自己的推论是否正确。设计如下实验:在反应后所得的无色溶液中,继续滴加氢氧化钠溶液,溶液颜色不变,说明褪色后无酚酞。于是得出结论褪色原因是②,但有些基础好的同学提出红色褪去的主要原因是氯水强氧化性所致,但氯水和氢氧化钠反应后,溶液的碱性一定会减弱,所以不能排除原因①。
这样层层递进,没有产生过高的台阶,学生就能较好地理解氯水中各种成分。
总之,只要思维“最近发展区”在化学教学中能合理利用,就会激发了学生的探究欲;形成了完善、系统的认知结构;体验到化学学习的成功;增强了学习化学的乐趣;调动了学生的学习积极性;培养了学生的创造性。让我们尽情地运用思维“最近发展区”理论,以学生为本,开创出新颖、高效的新课程理念下的化学课堂教学。