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人教版化学必修模块教材插图的运用策略

作者:黄书升




  设计要点4:选择什么装置收集验证氢气?
  设计要点5:其他要考虑的因素:加热的顺序,氢气的验纯。
  由于安排了学生对P46图3-8铁粉和水蒸气反应这幅插图进行认真的观察和分析,充分挖掘了装置插图的内涵,发挥了插图的引导作用,在设计的过程,激发了学生的兴趣和思考(包括实验步骤、观察细节、详细记录和设计总结各环节的思考),认识了设计整个实验必须考虑哪几部分,各部分如何选择装置,等等,最终通过插图的观察、实验的设计和实验的进行整个过程,培养了学生的观察能力和动手能力。
  案例2:必修2中乙酸的酯化反应的教学中,在学生进入实验室进行实验前,先组织一个看图讨论活动,活动的第1部分:让学生仔细观察P69生成乙酸乙酯的反应装置图(图3-16),把观察过程中自己的发现记录下来,归纳如下:
  1、参加反应的物质有:乙醇、浓硫酸、乙酸,它们全部都是液态的。
  2、反应条件是必须加热,酒精灯的温度能达到该反应所需的温度。
  3、加热时试管要倾斜一定的角度。
  4、吸收乙酸乙酯时要用饱和碳酸钠溶液。
  5、吸收乙酸乙酯时,导管口不能插入液面下以防倒吸。
  6、实验所需的仪器包括酒精灯、试管、带胶塞的导管、带铁夹的铁架台。
  活动的第2部分:在学生仔细观察后,让他们在这些发现的基础上,讨论与他们发现相关的内容:
  1、参加反应乙醇、浓硫酸、乙酸三种物质加入的顺序应该是怎样的?
  2、用酒精灯加热时,应该注意什么?能不能让温度迅速升高?需要使用温度计来控制温度吗?
  3、加热时试管一定要倾斜吗?直立加热可以吗?还有什么仪器可以替代试管,哪种仪器更适合这个实验?
  4、饱和碳酸钠溶液可能有什么作用?饱和碳酸钠和生成的乙酸乙酯都是无色的,有什么方法可以更利于观察乙酸乙酯?
  5、防止倒吸的装置需要改进为倒扣的漏斗吗?
  6、如果要提高乙酸乙酯的产率,从改进制取装置出发,你有什么建议?
  这样,借助一幅装置图,让同学们从实验仪器的组成和作用、各试剂的作用和实验的改进三个方面充分地预习了这个实验,锻炼了学生的实验观察能力和分析能力,还可以把物质的物理性质(沸点)、液体的加热方法、冷凝管的使用、指示剂的使用等结合起来,锻炼了学生发现问题、解决问题的动手能力。
  四、 培养学生分析处理图表数据能力的插图
  新课标三维目标中的过程和方法要求学生初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
  化学是一门以化学实验为基础的学科,而定量的化学实验获得的结果往往以曲线坐标图、数据表格图、物质变化关系图等为载体,再通过理解、应用、分析这些载体的认知能力和综合能力来得到最后的实验结论。在平时的教学过程中发展学生的读图和分析问题的能力至关重要。
  案例1(读数据表格图):在介绍烷烃的物理性质时,老师不是简单地将结论:“碳原子数越多,溶、沸点越高,相对密度越大”这句话作为一个知识点告诉学生,而应充分利用必修2P55的插图(表3-1),先让学生了解读这类图表的规律:先看横、纵行的名称,了解横行(研究哪几项)和纵行(按什么规律变化);再看各项内容是怎样变化的;最后着重分析变化原因。在了解了读这类图表的方法后,让学生认真观察插图3-1中各项的变化情况,引导学生分别经过比较、分类、归纳、概括得出这个图表的含义:
  比较:纵行七种烷烃由上至下所含的碳原子数逐渐增加、溶沸点逐渐变大、相对密度逐渐变大。
  分类:所含碳原子数1~4个的甲烷~丁烷溶沸点低于0℃,常温时为气态;所含碳原子数5个以上,17个碳原子以下烷烃熔点低于0℃、沸点高于0℃,常温时为液态;17个碳原子以上的烷烃溶沸点高于0℃,常温时为固态。
  归纳:烷烃所含的碳原子数越多,相对分子质量越大,相对密度就越大,溶沸点也就越高。
  概括:烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。
  这样,学生不仅通过自主理解、分析得到了“碳原子数越多,溶、沸点越高,相对密度越大”这个结论,更重要的是,在这个过程中,学生在老师的引导下学会了对图表数据等信息的分析处理的方法,读图能力大大加强,并且通过对该图的比较、分类、归纳、概括,也锻炼了学生分析、归纳的能力。类似这样的表格还有表1-1、3-2等等,都可以采用相同的策略达到较好的教学效果。
  案例2(读物质变化规律图):在必修2元素周期律的教学中可以先让学生自己读P16的图1-9,找出图中概括的含义和两条规律,然后利用图来分析从左至右、从上至下的两个方向原子结构的变化规律,在充分理解了该图中反映出的四个规律(由左至右、由右至左、由上往下、由下往上)的基础上,让学生进行“模仿作图”的练习:“在分析图1-9后,请作出同周期从左至右的元素的金属单质与水(或酸)反应的快慢变化规律、非金属单质与氢气反应快慢的规律”,还有最高价氧化物对应的水化物的酸性(或碱性)的变化规律,同主族元素从上往下的各种变化规律等等。这样,学生通过看图→读图→解图→作图的训练,借助一幅图,可以掌握四个知识点,变化出更多的图,那就可以掌握更多的知识点,而且规律一致,学生的印象更加深刻。如果没有这样的插图,学生只能通过文字的理解、记忆,效果会大大降低。如果在平时的教学中,时刻穿插着学生读图、解图的训练,总结读图、解图的规律,那将大大提高学生分析图表、提取信息、分析问题的能力。
  新教材的图片帮助师生强化了化学的社会价值,以达到全面发展学生的科学素养的目标,因而,教师选择的各种教学策略都应该找准着眼点,抓住关键。但在实施教学的过程中应该恰当地、充分地,并且具有整合性地利用好教材插图,通过充分挖掘教材插图的内涵,渗透STSE教育,帮助学生形成化学的基本概念与基础理论,培养学生的观察能力与动手能力、分析处理图表数据的能力,有效地完成新课程标准要求的三维目标,使学生将更适应现代生活和未来发展的需要。
  
  参考文献
  [1] 宋心琦.新理念 新课标 新教材.北京:人民教育出版社,2004.
   [2] 普通高中课程标准实验教科书 化学 必修1.北京:人民教育出版社,2004.
   [3] 普通高中课程标准实验教科书 化学 必修2.北京:人民教育出版社,2004.
  [4] 邓峰,钱扬义.高中化学新教材(必修)图像系统的教学功能初步研究.课程·教材·教法.2006(3):78-81.
  
  (责任编辑付一静)
  

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