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摘 要:学生对于学习抽象化学概念无感性认识基础,不能用直观的演示实验来完成认知过程。抽象概念成为了化学教学中的一个公认难点。本文以“物质的量”教学为例,通过形象化教学的方法学习抽象概念并分析教学策略。
关键词:抽象概念;物质的量;教学策略
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1005-1422(2015)02-0067-02
收稿日期:2014-01-17
作者简介:麦绮茗(1985-),女,广东省新闻出版高级技工学校助理讲师。研究方向:化学。(广东 广州/510650)
在化学教学中,有些概念涉及到微观领域,也有些概念是抽象的,这些难点往往造成两极分化,使学生失去对化学的兴趣。如果我们能从生活出发,巧用生活中的事物来加以类比,使抽象概念形象化,往往会取得意想不到的效果。
《物质的量》的教学涉及物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等概念,具有高密度的认知陌生感,对于基础较弱的技校生来说学习这部分内容更是一头雾水。但物质的量却是一个十分重要的概念,它是连接化学中微观与宏观的桥梁,它具有“工具性”,特别是对于培养学生的化学计算技能和实验技能具有十分重要的意义。下面就以此为例,谈谈化学的形象化教学。
一、任务驱动法引入,激发学生探索的兴趣
所谓的“任务驱动”就是指我们可以在课前给学生布置一个任务,之后就把时间交给学生,自己则可以个别辅导,最后对各种解决方法进行总结,以探索问题来引动和维持学习者学习兴趣和动机。
[教师布置任务]学生分组,每组派发预先准备好的一小袋大米及天平,请同学们计算一下每袋大米大约含有多少粒。
[学生活动]同学们展开了激烈的讨论,纷纷说出了自己的方法。有的同学觉得手上的大米并不多,打算平分给组员慢慢数出来;有的同学利用天平,通过数学的方法计算出来。最后各组派代表到讲台演示自己的计算方法及结果。
[教师小结]每袋大米老师都是预先称过重量的,每袋约150克左右,米粒的大小比较均匀,每组计算出来的大米粒数应该相差不大。对比各组结果,基本上都能算出准确数据,但是从得出结果的时间确相差较大。通过计算得出结果的小组所用时间比逐粒数得出结果的小组要少。如果每袋大米重10千克或以上的话,数数所耗的人力和时间就更多了。因此老师推荐使用计算的方法。
[教师归纳]本次任务最佳解决办法:首先数出100粒大米,在天平上称出其质量,称得约1g,再把每袋大米的总质量除以100粒大米的质量,将得数乘以100就是每袋大米的粒数。对于微小的物质,扩大倍数形成一定数目的集体,可以使研究更方便。宏观物质是这样,微观粒子也是如此。
[教师提问]18g水中含有多少个水分子?
[教师引入]如果我们能知道某个数目的水分子的重量,就可以计算了。这个能把微观粒子数目与宏观物质的质量联系起来的量就是这一节要学习的物质的量。
[案例说明]以宏观计算的方法导入,使用任务驱动法让学生参与计算,吸引学生继续探究微观世界的兴趣。这样,一开课,学生的眼球就被紧紧吸引住,带着浓厚的探究兴趣投入课堂。
二、类比法教学,降低对新概念的陌生感
类比法,是指根据两个对象之间在某些方面的相似或相同从而推出它们在其它方面也可能相似或相同的一种推理形式。
1.单位的类比,认识物质的量
[教师]国际中有七个基本单位,这些基本单位及其所代表的物理量见书中的表格,表中所列的各个项目使我们明白“物质的量”如同长度、质量一样并不神秘,是国际单位制中七个基本物理量之一,它所对应的单位是摩尔。
[板书]物质的量:物质的量是用来表示物质所含微粒数目的多少的物理量。单位:摩尔。
[教师]:必须强调两点:第一,“微粒”是泛指微观粒子,如分子、离子、原子、电子、质子、中子等或这些微粒的特定组合,而不能表示宏观物质。第二,“物质的量”四字为一整体,不能随意增删,如物质的数量,物质的质量等。
2.集合思想的类比,形象理解物质的量的单位
物质的量及其单位摩尔是具有集合思想的概念,与生活中的“打”,“盒”相似。
[教师]我们常常会碰到这样的例子,12个小物品称 作“一打”、500张纸称作1令、20根香烟装成一盒,类似的例子还有1“捆”、1“扎”、1“箱”等等,这样做的目的是为了计数上的方便。同样,由于分子和原子的尺寸非常小,组成宏观物质的分子或原子的数量非常庞大,就像计算每袋大米粒数一样,很难做到一个一个地数,比较明智的做法是一堆一堆地数、一群一群地数。与之不同,微观粒子的计量用摩尔。
[学生练习]略。通过练习熟悉物质的量的用法。
[案例说明]本方法结合学生熟悉的生活实例,采用有意义的接受学习,符合学生的认知规律。学生乐于接受,教学效果也比较好,而后者特别适合认知水平较低的技校生。
通过夸张的例子,感叹摩尔这一单位数量之大。
[教师]物质的量是用来表示物质所含微观粒子数目多少的物理量。宏观上,我们很容易知道1打表示12。但是分子、原子等微观粒子的尺寸很小,肉眼看不见,而且物质所含的微观粒子数量庞大,因此,一群一群地数、一堆一堆地数才方便。那么如何确定微观粒子数目的“群”或“堆”的大小呢?即如何确定“物质的量”的单位呢?经过前人的反复尝试,从准确和方便使用的角度考虑确定了“摩尔”这样一个特定的数量单位。
[板书]摩尔(mol):每0.012kg C12中所含有的碳原子的数量称为1摩尔。1mol≈6.02×1023个。
[教师]碳原子的个数是一个确定的常数,也称阿佛加德罗常数。有了“摩尔”这个单位,则计算或表达微观粒子的数量就方便多了。
[学生疑问]6.02×1023到底是一个多大的数值呢?
[教师举例]1.将6.02×1023个一毛硬币排起来,可来回地球和太阳间400亿次之多。2.如果1千克谷子有4万粒,6.02×1023粒谷子有1.505×1019千克,若按地球上有60亿人,人均每年消耗500千克,可供全世界人用500万年。
[学生]表示惊讶和感叹。
[教师小结]“摩尔”是一个很大的数量单位,仅用于微观粒子计数,不用于宏观领域。
[案例说明]通过例子,学生感受到摩尔数量的庞大,使学生能真正体验到1023数量级的巨大,达到形象化教学的目的。
三、结语
在枯燥、乏味的抽象化学概念的教学中,若要激发学生的学习潜能,使学生自主、自觉、快乐地进行学习,必须提高学生兴趣。采用宏观科学原理与微观粒子结合的形象化教学方法,引导学生从感性认识出发,主动地去理解和掌握抽象理论知识,使抽象和枯燥化学概念变得生动和形象,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,大大提高了学生学习的兴趣和热情,从而提高教学质量。
责任编辑 赖俊辰
关键词:抽象概念;物质的量;教学策略
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1005-1422(2015)02-0067-02
收稿日期:2014-01-17
作者简介:麦绮茗(1985-),女,广东省新闻出版高级技工学校助理讲师。研究方向:化学。(广东 广州/510650)
在化学教学中,有些概念涉及到微观领域,也有些概念是抽象的,这些难点往往造成两极分化,使学生失去对化学的兴趣。如果我们能从生活出发,巧用生活中的事物来加以类比,使抽象概念形象化,往往会取得意想不到的效果。
《物质的量》的教学涉及物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等概念,具有高密度的认知陌生感,对于基础较弱的技校生来说学习这部分内容更是一头雾水。但物质的量却是一个十分重要的概念,它是连接化学中微观与宏观的桥梁,它具有“工具性”,特别是对于培养学生的化学计算技能和实验技能具有十分重要的意义。下面就以此为例,谈谈化学的形象化教学。
一、任务驱动法引入,激发学生探索的兴趣
所谓的“任务驱动”就是指我们可以在课前给学生布置一个任务,之后就把时间交给学生,自己则可以个别辅导,最后对各种解决方法进行总结,以探索问题来引动和维持学习者学习兴趣和动机。
[教师布置任务]学生分组,每组派发预先准备好的一小袋大米及天平,请同学们计算一下每袋大米大约含有多少粒。
[学生活动]同学们展开了激烈的讨论,纷纷说出了自己的方法。有的同学觉得手上的大米并不多,打算平分给组员慢慢数出来;有的同学利用天平,通过数学的方法计算出来。最后各组派代表到讲台演示自己的计算方法及结果。
[教师小结]每袋大米老师都是预先称过重量的,每袋约150克左右,米粒的大小比较均匀,每组计算出来的大米粒数应该相差不大。对比各组结果,基本上都能算出准确数据,但是从得出结果的时间确相差较大。通过计算得出结果的小组所用时间比逐粒数得出结果的小组要少。如果每袋大米重10千克或以上的话,数数所耗的人力和时间就更多了。因此老师推荐使用计算的方法。
[教师归纳]本次任务最佳解决办法:首先数出100粒大米,在天平上称出其质量,称得约1g,再把每袋大米的总质量除以100粒大米的质量,将得数乘以100就是每袋大米的粒数。对于微小的物质,扩大倍数形成一定数目的集体,可以使研究更方便。宏观物质是这样,微观粒子也是如此。
[教师提问]18g水中含有多少个水分子?
[教师引入]如果我们能知道某个数目的水分子的重量,就可以计算了。这个能把微观粒子数目与宏观物质的质量联系起来的量就是这一节要学习的物质的量。
[案例说明]以宏观计算的方法导入,使用任务驱动法让学生参与计算,吸引学生继续探究微观世界的兴趣。这样,一开课,学生的眼球就被紧紧吸引住,带着浓厚的探究兴趣投入课堂。
二、类比法教学,降低对新概念的陌生感
类比法,是指根据两个对象之间在某些方面的相似或相同从而推出它们在其它方面也可能相似或相同的一种推理形式。
1.单位的类比,认识物质的量
[教师]国际中有七个基本单位,这些基本单位及其所代表的物理量见书中的表格,表中所列的各个项目使我们明白“物质的量”如同长度、质量一样并不神秘,是国际单位制中七个基本物理量之一,它所对应的单位是摩尔。
[板书]物质的量:物质的量是用来表示物质所含微粒数目的多少的物理量。单位:摩尔。
[教师]:必须强调两点:第一,“微粒”是泛指微观粒子,如分子、离子、原子、电子、质子、中子等或这些微粒的特定组合,而不能表示宏观物质。第二,“物质的量”四字为一整体,不能随意增删,如物质的数量,物质的质量等。
2.集合思想的类比,形象理解物质的量的单位
物质的量及其单位摩尔是具有集合思想的概念,与生活中的“打”,“盒”相似。
[教师]我们常常会碰到这样的例子,12个小物品称 作“一打”、500张纸称作1令、20根香烟装成一盒,类似的例子还有1“捆”、1“扎”、1“箱”等等,这样做的目的是为了计数上的方便。同样,由于分子和原子的尺寸非常小,组成宏观物质的分子或原子的数量非常庞大,就像计算每袋大米粒数一样,很难做到一个一个地数,比较明智的做法是一堆一堆地数、一群一群地数。与之不同,微观粒子的计量用摩尔。
[学生练习]略。通过练习熟悉物质的量的用法。
[案例说明]本方法结合学生熟悉的生活实例,采用有意义的接受学习,符合学生的认知规律。学生乐于接受,教学效果也比较好,而后者特别适合认知水平较低的技校生。
通过夸张的例子,感叹摩尔这一单位数量之大。
[教师]物质的量是用来表示物质所含微观粒子数目多少的物理量。宏观上,我们很容易知道1打表示12。但是分子、原子等微观粒子的尺寸很小,肉眼看不见,而且物质所含的微观粒子数量庞大,因此,一群一群地数、一堆一堆地数才方便。那么如何确定微观粒子数目的“群”或“堆”的大小呢?即如何确定“物质的量”的单位呢?经过前人的反复尝试,从准确和方便使用的角度考虑确定了“摩尔”这样一个特定的数量单位。
[板书]摩尔(mol):每0.012kg C12中所含有的碳原子的数量称为1摩尔。1mol≈6.02×1023个。
[教师]碳原子的个数是一个确定的常数,也称阿佛加德罗常数。有了“摩尔”这个单位,则计算或表达微观粒子的数量就方便多了。
[学生疑问]6.02×1023到底是一个多大的数值呢?
[教师举例]1.将6.02×1023个一毛硬币排起来,可来回地球和太阳间400亿次之多。2.如果1千克谷子有4万粒,6.02×1023粒谷子有1.505×1019千克,若按地球上有60亿人,人均每年消耗500千克,可供全世界人用500万年。
[学生]表示惊讶和感叹。
[教师小结]“摩尔”是一个很大的数量单位,仅用于微观粒子计数,不用于宏观领域。
[案例说明]通过例子,学生感受到摩尔数量的庞大,使学生能真正体验到1023数量级的巨大,达到形象化教学的目的。
三、结语
在枯燥、乏味的抽象化学概念的教学中,若要激发学生的学习潜能,使学生自主、自觉、快乐地进行学习,必须提高学生兴趣。采用宏观科学原理与微观粒子结合的形象化教学方法,引导学生从感性认识出发,主动地去理解和掌握抽象理论知识,使抽象和枯燥化学概念变得生动和形象,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,大大提高了学生学习的兴趣和热情,从而提高教学质量。
责任编辑 赖俊辰