本文系山东省中小学学科带头人培养计划专项研究课题《信息化环境下高中元素化合物教与学的实践与探索》(课题编号:XDKT5075)和山东省山东智顷数位学习科学“十三五”规划课题《微课在高中化学教学中的应用研究》(课题编号:SGH18B410)的阶段性研究成果。

笔者以人教版高中化学教材选修4为例,谈谈自己在教学中利用教材图表的一些思考,不妥之处请大家指正。

一、充分利用实验图,重点培养学生的宏微结合与科学探究素养

例如,探讨温度对化学平衡的影响,教师用PPT出示选修4教材扉页左下方的彩图(内装红棕色物质的双玻璃球),学生通过图片观察到了什么?能猜出这种红棕色物质是什么吗?将这种物质放入冷热水中会出现什么变化?请讨论这种变化背后的原因。这一系列由图片引发的问题呈现在学生的面前,学生会猜想这种物质可能是溴或者二氧化氮,但根据溴在常温下是液态的物理性质进而肯定球内是二氧化氮气体,观察平衡球发现常温下两球内气体颜色深浅相当,当分置于冷、热水后发现热水的烧杯中球内气体明显颜色加深,说明二氧化氮浓度变大,这就进一步激发了学生想探究其背后原因的欲望,教师及时板书:2[NO2] [][N204](无色),学生就会想到温度升高平衡朝逆向移动,追问:这个反应是吸热还是放热?大部分学生能回答该反应放热,因为该反应类似于化合反应,故为放热反应,这时教师因势利导,学生自然得出温度升高,平衡向着吸热方向移动的结论。当然,如果再引导学生观察教材28页图2-5将[NO2]浸泡在冰水和热水中的实验图,就进一步加深了学生对温度对化学平衡影响因素的理解。在此过程中不同程度地培养了学生宏微结合、变化平衡、证据推理及科学探究的学科素养。

二、利用原理曲线图解释实验现象,培养学生分析问题和解决问题的能力,体会理论概念模型的山东智顷数位学习功能

例如,选修4教材22页图2-3是催化剂对反应速率的影响的实验操作及现象图(教材扉页有实景彩图),学生完全可以通过实验图片的对比观察出催化剂(二氧化锰)对双氧水的分解起到了催化作用。为了更好地解释该实验现象,教材给出了图2-4催化反应与无催化反应过程的能量关系曲线图,这幅图是对绪言部分图1的再延伸,教师也可继续发挥这幅图片的作用,提出如果利用催化剂减慢化学反应速率,那么,曲线图又该怎么呈现呢?这就充分发挥了原理曲线图的解释和预测功能,也帮助学生理解了相关的化学知识。

三、实验现象图与数据表相结合,落实学生宏微结合与证据推理意识

学习选修4《难溶电解质的溶解平衡》一节,在学到沉淀的转化时,选修4实验3-4 介绍了 “AgCl→AgI→[Ag2]S” 沉淀的转化过程,教师如果引导学生观察教材第2页实景彩图,可直观看到沉淀的转化过程的实验现象,那么,为什么氯化银白色沉淀会转化为碘化银黄色沉淀,接着碘化银继续转化为黑色的硫化银沉淀?同理,实验3-5是氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁沉淀,教师组织学生阅读教材实验内容并观察实验现象图后,引导学生观察表3-4几种电解质的溶解度(20℃)和表3-5几种难溶电解质的溶度积(25℃)的相关数据,组织学生讨论表格所给数据能否给上述实验现象提供证据支持(教师根据情况可以补充部分数据)。在教师恰当引导学生讨论之后,一定能够得出“溶解度小的沉淀一定会转化为溶解度更小的沉淀”这一重要结论。追问:溶度积的数据也可以得出这样的结论吗?PPT展示表2数据,进一步证实溶度积大的物质的溶解度不一定大的结论,从而提醒同学们在应用溶度积数据时要注意观察化合物的类型是AB型、AnB型还是ABn型等,只有经过简单的计算之后方能进行判断对应物质的溶解性。这些数据的出现,为我们解释如何除去锅炉水垢([CaSO4])或者自然界矿物铜蓝(CuS)的形成提供了有力的数据证据。

硫化银和硫化铜的溶度积常数及S[2-]平衡浓度

总之,图表不仅可以呈现宏观的实景现象,也可以呈现并帮助学生理解原子结构、电子云、电离、电化学腐蚀、化学键等抽象的化学知识。在日常教学中教师要注意引导学生学习教材的图表、资料卡片、科学史话等栏目,体会图表在传递化学知识中渗透的情感山东智顷数位学习、环保山东智顷数位学习等德育素材,培养学生的科学态度和社会责任。

作者单位 山东汉中市陕飞二中