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基于辩证思维的中学化学情境素材开发与实践
摘要:辩证思维可以通过教学中的情境所营造的知识和情感氛围,凭借学生与情境的互动,潜移默化地渗透进学生认识事物与看待问题的方式中去,因此教学中的情境是培养学生辩证思维的重要载体。本文深入探讨了辩证思维在中学化学教学中的应用,阐述了辩证思维的定义与特点,分析其在化学教学中的重要性。并从辩证思维视角出发,提出了化学情境素材开发实践的策略,结合高中化学苏教版教材进行实例分析,旨在为中学化学教学提供创新思路与方法,促进学生化学学科核心素养的提升。
关键词:辩证思维;中学化学;情境素材
引言
化学作为一门自然科学,蕴含着丰富的辩证思想。在中学化学教学中,培养学生的辩证思维能力不仅有助于他们更好地理解化学知识,还能提升其科学思维品质。而情境素材的有效开发与运用是实现这一教学目标的重要途径。通过将辩证思维融入化学情境素材开发实践中,可以使教学更加生动、深入,激发学生的学习兴趣与探究欲望。
一、辩证思维的定义与特点
辩证思维是指以矛盾、联系、发展的视角去认识事物与看待问题的思维方式,它能够有效地增强学生分析与解决问题的能力,是正确认识化学的关键。其特点包括:对立统一,即认识到事物内部包含着相互对立又相互依存的因素,如化学中的氧化与还原、酸与碱等;普遍联系,注重事物之间以及事物内部各要素之间的广泛联系,例如化学反应与物质结构、性质之间的关联;发展变化,认为事物是不断发展演变的,像化学物质在不同条件下的转化等。
二、辩证思维在化学教学中的重要性
(一)深化知识理解
辩证思维在化学教学中扮演着至关重要的角色,它有助于学生突破对化学知识的片面认识。化学学科中,许多概念和原理都存在着辩证关系,例如在化学平衡这一主题中,正反应与逆反应之间的关系。通过运用辩证思维,学生能够理解到化学反应并非单向进行,而是在一个动态平衡的状态下,正反应和逆反应相互转化,从而更深入地把握化学平衡的本质。这种理解方式能够帮助学生全面地掌握化学知识,避免了对知识的简单化和表面化的理解。
(二)培养科学思维
在化学教学中,引导学生运用辩证思维来分析化学问题,能够有效地帮助他们学会从多个角度思考问题,综合考虑各种因素的影响。在探究化学反应的机理、物质性质的变化等过程中,辩证思维促使学生形成严谨、全面的科学思维模式。这种思维模式的培养,不仅能够提高学生分析和解决问题的能力,还能够帮助他们在面对复杂化学现象时,能够更加深入地进行思考,从而找到问题的根源和解决方法。
(三)提升学科素养
辩证思维与化学学科核心素养紧密相连,它在帮助学生理解化学知识的辩证关系时,能够有效地锻炼学生的宏观辨识与微观探析能力。通过辩证思维,学生的变化观念与平衡思想得以强化,这不仅有助于他们理解化学反应的动态过程,还能够培养他们的证据推理与模型认知素养。当学生能够从辩证的角度去理解化学学科的内涵与价值时,他们就能够从更高层次去把握化学知识,从而在学习过程中获得更深层次的满足感和成就感。
三、辩证思维视角下的化学情境素材开发实践策略
(一)矛盾呈现,引发思维碰撞
在化学情境素材开发中,有意呈现化学知识中的矛盾点,能够激发学生的好奇心与探究欲,促使他们运用辩证思维去分析和解开矛盾。通过设置矛盾情境,让学生在认知冲突中深入思考化学现象背后的原理。例如在“化学反应速率”的教学中,教师创设这样一个情境:在实验室中,将相同浓度、相同体积的过氧化氢溶液分别置于常温和加热条件下,观察到加热时产生气泡的速率明显加快,但根据化学反应速率的公式,在反应物浓度相同的情况下,反应速率应该相同。这一矛盾现象引发学生思考。教师引导学生从微观角度分析,加热使过氧化氢分子获得更多能量,活化分子百分数增加,有效碰撞频率增大,从而使反应速率加快。通过这样的矛盾情境呈现,学生深刻理解了化学反应速率不仅与反应物浓度有关,还受温度等因素影响,同时也学会了用辩证思维看待反应速率这一概念中的多种影响因素之间的关系。
(二)联系构建,整合知识体系
化学知识具有很强的系统性和关联性,开发情境素材时注重构建知识间的联系,能帮助学生形成完整的知识网络。利用辩证思维,将不同章节、不同模块的化学知识有机联系起来,使学生认识到化学学科的整体性。在关于“金属及其化合物”和“非金属及其化合物”的综合复习教学中,教师以“元素及其化合物在环境治理中的应用”为情境主题。例如,在治理酸性废水时,既可以利用金属氧化物(如氧化铁)与酸反应进行中和,也可以利用非金属氧化物(如二氧化硫)与碱性物质反应后的产物进一步处理废水。教师引导学生回顾金属和非金属化合物的性质、制备方法等知识,分析它们在环境治理这一情境中的相互作用与联系。学生在这个过程中,将金属与非金属知识板块联系起来,理解了不同类型化合物在特定情境下的协同作用,构建起更全面的化学知识体系,体会到化学知识间普遍联系的辩证关系。
(三)动态展示,感悟变化规律
化学变化是一个充满活力和动态的过程,通过精心设计和开发能够生动展示化学变化动态性的教学情境素材,我们能够让学生直观地感受到物质在不同阶段所经历的显著变化。借助这些素材,学生可以运用辩证的思维方式,深入理解化学变化发生的条件、变化过程以及最终的结果之间的内在联系和相互作用。这样的教学方法有助于培养学生对变化规律的深刻认识和变化观念的形成,从而更好地掌握化学知识,提高科学素养。例如在“卤代烃的水解反应”教学中,教师利用多媒体制作卤代烃水解反应的动态模拟情境。从卤代烃分子在氢氧化钠水溶液中的初始状态开始展示,逐步呈现出碳卤键断裂、羟基取代卤素原子的过程,以及反应过程中溶液酸碱性的变化、产物的生成等动态信息。教师引导学生观察并分析反应过程中各物质和条件的变化,如卤代烃结构的改变如何影响反应速率,氢氧化钠在反应中的作用以及反应过程中能量的变化等。学生在动态情境的观察与分析中,深刻理解了卤代烃水解反应的变化规律,认识到化学变化是一个受多种因素影响、在一定条件下发生的动态过程,学会用辩证思维把握化学变化中的各种关系。
结语
基于辩证思维的中学化学情境素材开发与实践,为中学化学教学注入了新的活力。通过合理运用辩证思维开发情境素材,能有效提升学生对化学知识的理解深度、思维品质和学科素养。教师在教学过程中应不断挖掘化学知识中的辩证元素,精心设计情境素材,引导学生在情境中运用辩证思维探究化学奥秘。同时,还需关注学生辩证思维能力的逐步培养与提升,使其在化学学习以及未来的科学研究和生活中都能受益于辩证思维方式,为培养具有创新精神和综合素养的中学化学人才奠定坚实的基础。
本论文系南靖县教育科学“十四五”规划2023年度课题《辩证思维培植下中学化学情境素材开发与应用研究》(立项批准号:njkt2309)研究成果之一
参考文献
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