——Al(OH)3性质教学案例
北京市第十八中学 张银屏
摘要:抓住学生思考问题的特点,找到学生犯错的原因,进而有针对性的进行教学设计,创设适当情景促进学生自主学习。对于锻炼学生的思维能力,提高课堂效率,降低学生的错误率是个行之有效的方法。本文以氢氧化铝两性的教学为例,记叙了从分析学生的思维方法入手的备课过程;利用化学学科以实验为基础的学习特点设计教学引入环节,进而促进学生自主学习的课堂教学过程。
关键字:矛盾情景 氢氧化铝的两性 自主学习
进入高二年级的第一学期,大多数学生在化学学习中会出现一个新的不适应期:感觉知识很难,好容易上课听明白也记住了,可一作题就错。这一情况的出现有化学学科知识本身特点的原因,但主要是因为学生学习方法不科学,学习能力不高,没有掌握学科学习特点等因素造成的。
从学科知识的特点看,学生在化学学习过程中需要先理解并记忆典型物质、反应的相关知识,再利用类比迁移的思想学习掌握其他物质、反应的知识,此种学习方法应用的过程可形象地形容为“照猫画虎”。如利用元素周期表进行同主族元素性质的学习就是应用此种方法进行学习的实例。但我们在应用该方法的过程中需要非常注意“原型”与“实物”之间的异同点,有针对的进行变化,否则就会画虎不成反类犬。从我校学生的实际情况看,大多数学生在学习过程中缺乏自己的思考,总是跟着老师转,死记硬背老
针对学生的这种情况,在备课时我会先进行换位思考,找到学生知识体系中的“原型”,再分析“实物”与“原型”之间的哪些差异是学生不容易发现的,之后力图创设适宜的情景,让学生自己发现由于没注意该差别所产生的问题,再利用已有的知识通过自己的思考找到解决问题的方法,这样就可以降低学生理解的难度。根据化学教学的特点,在诸多情景中,利用学生的预期实验现象和动手操作过程中实际现象的矛盾进行视觉刺激,引发学生思考是我经常采用的方法。在氢氧化铝两性这一课时的教学中我就采用了这种方法,引导学生自主学习。
Al(OH)3的两性、实验室制法和因其两式电离所产生的溶液酸碱性环境对铝原子存在形式的影响、及相互转化这几个知识点不仅是教学的重点,更是难点。同时其两式电离的相关问题也是Al(OH)3区别于其他两性物质(碳酸氢根)的特性,所以这个知识点就成为了我选择的设疑点。教学过程的思路大致如下:由于是第二课时的教学,所以直接引入,先点明学习内容,再利用学生的已有知识,设问Al2O3的性质,奠定下一步学习的知识基础;然后在实验过程中让学生体会Al(OH)3的特殊性质,再通过对实验现象的分析,一方面渗透科学的思维方法,另一方面明确、强调相关的知识点,同时引发学生深入思考的兴趣;最后采用自学阅读的方式了解相关理论知识,再应用该知识对实验现象进行解释,体会其灵活应用方法。本着这个大体思路,我在高二五班随堂进行了该知识的新课教学。
引入环节开门见山“同学们,今天我们学习铝的化合物的相关性质,经过上一节课的学习,我们知道铝是一种两性物质,那它的氧化物、氢氧化物会有怎样的性质呢?。”他们不假思索、异口同声“两性”。“非常好”我首先肯定了他们的想法,又在黑板上板书了Al2O3与酸、碱反应的离子方程式,(及时肯定学生的预测并讲述氧化铝的性质,不仅增强了学生后续学习的自信心,更在暗中为学生作了必要的知识铺垫——树立“原型”和思路指引,使学生在主观上认为自己有自主学习的能力,客观上有了自主学习的知识和方法基础。)随后我要求学生利用给出的药品,制出Al(OH)3并验证它既溶于酸又溶于强碱。
学生们觉得利用给定的药品:盐酸、稀氨水、NaOH溶液、AlCl3溶液完成我布置的实验任务是轻而易举的事情,所以都没有经过深入的思考,设计合理的操作步骤,就急急忙忙的开始了制取Al(OH)3的实验。
在巡视过程中我发现在制取Al(OH)3学生的操作大致有三种:1.氯化铝+氨水。2.先取AlCl3溶液少量再加NaOH溶液。3.先取NaOH溶液少量再加AlCl3(这也是我备课时已经想到的)。采用方法1的实验组都可以立即得到Al(OH)3沉淀。采用方法2的实验组,若用滴管逐滴加入NaOH,若掌握好NaOH的用量,能得到沉淀;若直接倾倒NaOH则得不到沉淀。采用方法3,开始时生成的沉淀经振荡消失,继续滴加沉淀才能出现。不出我所料,不一会儿,学生们纷纷举起了手:“老师,AlCl3是不是变质了?怎么没沉淀啊?”“老师沉淀怎么又消失了?”
我会提示他们思考反应量比的关系,给与个别指导后,我再让他们自己实验了一定时间,然后开始集中意见。“我们总结一下如何制出氢氧化铝沉淀,发言时注意说明加入药品的顺序和用量”第一个学生发言“我先取了氢氧化钠再加氯化铝,得到了沉淀。”“我也这么做的,没沉淀啊?”没等第一个人说完,反驳声骤起。(在创设情景环节中我使用欲擒故纵的手法,在我为学生准备实验药品时特别调整了药品的浓度:NaOH与AlCl3的浓度比接近5,这样很容易过量,不产生沉淀。)“先别争,你们怎么加入的氯化铝啊?”“滴加”“直接倒”“问题来了,你们加入的药品量不同,大家一起思考,为什么量不同,现象不同”马上学生们得出了解释:生成的Al(OH)3与过量的NaOH反应了。按照这种思路,每总结一种方法,我都强调药品的加入顺序,用量,不同现象及相应解释。最终以上提到的三种方法都有学生做成功,在学生发言时,我在黑板的一侧用简洁的文字进行记录。通过理论的分析和亲自动手实验对比,学生们一致认为第一种方法是制取Al(OH)3的最佳方案。
在接着进行的验证Al(OH)3既溶于酸又溶于强碱的实验中,学生要将已经制得的带有沉淀的混合溶液分为两份,分别实验。学生的问题在于他们认为一加入盐酸或NaOH溶液,沉淀就应立即减少。但实际情况是无论采用上面的那种方法,由于剩余盐或碱的存在,沉淀不立即减少或反而增多的现象一出现,学生会很困惑。他们会停止实验,开始思考原因,因为在之前刚刚讨论过药品用量与反应现象的关系,所以他们只要被我一提醒,就能解决大部分问题。
Al(OH)3溶于酸、碱实验现象的描述和解释之前,我先向学生征集并归纳了最终的实验结论——Al(OH)3既可溶于酸又可溶于强碱,并板书了反应方程式,让学生明确知道Al(OH)3反应后的产物。然后开始对反应过程中不同的实验现象逐一征集,并要求发言学生给出解释,当学生无法独立完成时就让其他同学补充,我在黑板上进行记录。在课堂教学的这一环节中,我注意给与学生及时的肯定,使学生感受到学习的乐趣和收获,促进学生在遇到困难时坚持到底。另外,我注重科学研究思路与方法的渗透,细致总结第一种实验方法的步骤和解释之后,学生就能够掌握一定的学习策略,自主的完成后面的学习分析过程。在后面的解释过程中几个重要的现象和相应的反应方程式会反复涉及到,在课上加深了印象,将重点知识进行了反复强化。
在分析过程中,有一种情况是他们无法解释的:采用后二种方法(氯化铝+氢氧化钠)制氢氧化铝,若早时加入的NaOH已稍过量,则加盐酸沉淀量先变多再变少。疑问在于:AlO2-能与酸反应生成Al(OH)3吗?这个疑点在不断提醒学生“原型”与“实物”之间的差异,不断刺激学生的兴奋点和求知欲,促进他们想寻求更深层次的理论解释。给学生时间阅读,在课本上他们会找到Al(OH)3两式电离的知识并进行初步的理解。然后我在黑板上进行了溶液酸碱性环境对铝原子存在形式的影响及相互转化的总结,并在总结过程中设置一连串的小问题,如解释某种操作的现象,让学生了解该理论知识要如何应用。至此,学生已充分体会了“原型”与“实物”之间的差异所产生的影响和存在该差异的原因。课堂教学的最后我总结了本节课的知识内容,规范了学生笔记。
后来的作业情况表明,学生对Al(OH)3两性、两式电离的掌握非常到位,实验现象和理论解释的对应关系清晰,这节课整体设计是成功的。在铝的化合物性质教学之后我还按照这一思路设计了苯的结构和性质这部分内容的教学,课堂反馈效果很好,我相信在以后的教学工作中这一理念将会带领我设计出更多的有利于学生自主学习的好课。