王新文
(南京市天印高級中學 江蘇 南京 211100)
新教材必修模塊非常重視學生知識的建構,教科書對知識結構中的主干知識主要采取實驗進行建構,用圖示進行加深,用化學反應方程式進行強化;對知識結構中的基本知識則采取“思考與交流”“資料卡片”等形式來呈現。其實,教材習題不僅是對教材重點內容和基本要求的注解,也是推動學生知識建構的重要方式,如果教師備課時能夠活用課后習題,便可助推學生知識體系建構。
以人教版新教材必修為例談談用課后習題提升新授課備課效益的常用做法。
章節(jié)及標題 習題位置 習題內容 習題要點分析 備課追問第一章第一章第一節(jié)化學實驗基本方法(化學 1)P106 ……檢驗它們中是否含有CO32-。 “CO32-”的檢驗。P107 ……你認為這一結論可靠嗎?為什么?應該如何檢驗? “SO42-”的檢驗。習題在此處的價值和意義。
對備課的啟示:
(1)“瞻前”,兼顧初高中銜接教學。從歷年高一教學來看,學生對“CO32-”的檢驗有化為氣(CO2)檢驗的;有直接轉化為碳酸鈣檢驗的。那么,哪種方法比較合理呢?教材意在借助習題引導學生認識到“”與“”檢驗的相互干擾,建立離子檢驗的思維模式,并能提出可行性方案。
(2)“顧后”,落實“離子的檢驗”的思維與表述。教材P7第一段:“對于可溶性雜質中的鹽類,可以利用化學方法檢驗出,而且可以用化學方法除去”,所以,粗鹽中的“Mg2+、Ca2+、”不僅是如何被除去的問題,還有其檢驗的問題,本節(jié)還有“Cl-”的檢驗問題,其實,“Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、” 等離子的檢驗也橫貫化學 1,“如何設計檢驗原理,誰會干擾誰的檢驗,如何排除干擾,語言如何組織”,正是本習題要敦促學生領悟的技能。
難點突破設計(片段):
教學的關鍵在于發(fā)動學生主動建構知識,“主動建構”則依靠“教學方法與過程”的設計來推動,知識建構的目的是學生能夠利用化學思想和方法解決實際化學問題,也是教學的目的。
教學意圖教師以P107為問題情景,展示實際問題——提供信息支撐[將教材作為信息源,凸顯教材“資料卡片(一些物質的溶解性)”]。“SO42-”的檢驗教學設計教學環(huán)節(jié)設計以實際問題激趣導思,用真實性和復雜性顯示真問題,促使學生理解教材的作用,并體會各欄目的作用,做好初高中銜接。小組設計可行實驗方案,并進行交流、論證。 先學后教,交流思維“方向”,提高動手能力。實驗檢驗實驗方案。 找出“問題”,尋找“對策”,體驗“SO42-”檢驗的關鍵。實驗方案設計、實驗技能、實驗結論進行交流。 規(guī)范化學用語,明白試劑選擇的依據與作用,提升思維能力?!癕g2+、Ca2+、CO32-”如何檢驗(糅合 P106)。 感悟“化為沉”與“化為氣”是離子檢驗的常見設計思路。
一般地說,章習題不僅對教師把握備課內容有幫助,對提升學生思維能力有幫助,更要關注其對知識建構“承前啟后”的指導作用,這對學生建構條理化知識至關重要,也是對教材滲透的先進的教育理念的主動落實。再如:
章節(jié)及標題 習題位置 習題內容 習題要點分析 備課追問第二章 第三節(jié)氧化還原反應(化學1) P422 ……將Fe3+轉化為 Fe2+,這說明維生素C具有什么性?辯證統一思想理解氧化還原反應。是揭示鐵元素轉化的典例。
本題涉及原理也是對人與飲食的指導,問題背景既包括鐵鹽和亞鐵鹽的轉化,也指向選修《化學與生活》,雖然道理淺顯易懂,然其意義不小,倘若將其設置為鐵鹽和亞鐵鹽的轉化的實驗,帶給學生的體驗和啟示更豐富。
Vc 將“Fe3+轉化為 Fe2+”的教學設計教學環(huán)節(jié)設計教學意圖在人體內也有鐵元素離子間轉化的過程。 體會化學與健康的意義。學生碾碎Vc片,教師準備滴有硫氰化鉀的氯化鐵溶液 (血紅色)。學生參與,既增加問題的真實性也增強學生的參與意識,動手動腦動嘴相結合。將Vc粉末倒入盛有上述溶液的試管中,請學生觀察現象,并提出猜想。學生觀察現象,培養(yǎng)邏輯思維能力。設計簡單實驗,探究自己的猜想。 Vc可能是和Fe3+或K+或SCN-反應,采取反滴法及對比實驗探究,培養(yǎng)邏輯思維能力。得出結論。 Vc具有還原性,Fe3+具有氧化性。
課本中類似習題有很多,合理使用它們既能讓學生建立起“融合度”較高的知識體系,也能讓自己的課堂簡約但意蘊無窮。
有些教材習題具有很大的“發(fā)展空間”,如果就題論題實屬可惜,倘若將它們之間用思維或形式一環(huán)套一環(huán)地串聯起來,也會讓教學設計質樸而大氣,讓課堂教學靈動如水。
章節(jié)及標題 習題位置 習題內容 習題要點分析 備課追問第三章 第二節(jié)幾種重要的金屬化合物(化學1)P623 在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,現象為……P638 ……使溶液中Al3+完全沉淀出來,最好選用…… Al(OH)3的性質。P635 ……不能和Al3+大量共存的是…… 離子共存的條件。Mg2+和 Al3+與強堿的性質差異。 能否將其“化零為整”?能否立足提升問題解決能力設計教學?
對備課的啟示:
(1)明確 Al(OH)3與堿的反應是教學難點(Al(OH)3的性質)中的重點。從Mg2+和Al3+與不同數量的強堿的現象開始,重點鞏固了Al(OH)3與堿的反應認知,鮮明提示了教學重點。
(2)既有對 Al(OH)3的性質的學法指導[對比 Mg(OH)2],又有打通前后題型的暗示。題目變化的空間很大,那么,能否采取一種有效方式將落實基礎與提升解題能力兼顧呢?
(3)Al(OH)3的制法(Al3+和氨水)是落實這一教學重點建立新知的最佳舉措,能否借助多角度表征對“Al(OH)3和OH-”此特殊性質進行多維建構呢?
教學意圖實驗室制備不溶性堿常用什么方法? 回顧溶解性表,提高離子方程式書寫能力;幫助學生建立規(guī)律性認知,為引入問題預設。檢查實驗臺上的藥品(略),設計方案制備Al(OH)3,記錄實驗現象。 親身體驗,親眼觀察,開啟主動思維。Al(OH)3和堿反應的教學設計教學環(huán)節(jié)設計
數形結合,感悟各線段的化學意義,既變式鞏固基礎,又向提高解題能力推進?;仡櫞蛀}的提純中 Mg2+與 OH-的現象,并用“n[Mg(OH)2]-n(NaOH)”圖像定性描述。小組匯報實驗結果,并對異常現象質疑、交流。 用Al(OH)3“無、少、多”現象進行自我知識建構,引入課本P59“學與問”,突出堿性的影響,借助實驗,嘗試解釋。教師匯總同學們的發(fā)現,請同學進行解釋。 突出重點,點明Al(OH)3的性質,形成板書。能否將在AlCl3溶液中滴加NaOH與氨水至過量的現象用“n[Al(OH)3]- n(堿)”的圖像定性描述。整合學習經驗,提升思辨能力和推理能力,再次突出Al(OH)3的兩性特點。在MgCl2和AlCl3的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量,推測現象,畫出“n(沉淀)- n(NaOH)”圖像。從定性與定量結合,深刻感悟畫圖的要領(線理對應、起點、拐點等),把 Al(OH)3和強堿的反應“知與用”結合。在含1mol AlCl3的溶液中滴加一定量的氫氧化鈉溶液,生成了39g沉淀,求加入的氫氧化鈉的物質的量。初步綜合應用知識,引導學生借助數學工具分析解決復雜化學問題能力。在含MgCl2和AlCl3各1mol的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量,畫出“n(沉淀)- n(NaOH)”圖像。逆向思維,理解引入表征方式的意義,引導學生借助數學工具處理化學問題。在某鹽溶液中滴加某堿液所得圖像如下,則堿和鹽可能是 。開放性問題,逆向思維,既展示不同學生思維的敏捷性,又防止學生固化為 Mg2+和 OH-,同時糅合 Al3+被完全沉淀問題(突出對氨水的初步理解,防止把NH3當做堿)。
課后習題對教學重點內容比較注重從不同角度和層面強化和引申,如果能夠在教學中挖掘出其根本,將其“化零為整”,則對推動學生知識建構的結構化大有裨益。這樣的例子有很多,不再舉例。
部分課后習題對學生知識結構的建立有逐層深化的引導,尤其是對在STSE中有重要應用的知識,教師在備課時,需要站在應用和學生給經驗基礎上,在教學中適當深化,也是對學有余力學生的積極引導。
章節(jié)及標題 習題位置 習題內容 習題要點分析 備課追問P376 ……能量變化的大小與反應物的質量是否有關。第二章 第一節(jié)化學能與熱能(化學 2)學生用感性認識體驗熱量的計算。P3811 ……據氫氣和氧氣反應放出熱量大小的不同,概括規(guī)律。引導學生建構計量數(狀態(tài))和熱量大小的關系。P565 ……放出熱量之和和碳完全燃燒放出熱量關系…… 實為蓋斯定律。這三個題把學生思維引向定量,應是和選修《化學反應原理》的對接點。
備課啟示:
要不要建構“熱量計算”知識體系。習題特點:這三個題分布于節(jié)練習和章練習之中,在能力層次上具有顯著的層次性,在知識結構上把“化學反應與熱量”從定性導向定量,在知識銜接上直通選修《化學反應原理》,在STSE中有著重要應用。要不要拓展:習題主要以學生生活經驗和信息的形式在啟迪學生思維,符合學生認知基礎,且在生活中也有重要應用,引入這些基本認知才真正體現了和選修的銜接,同時,所用計算的方法和原理對學生并不陌生。所以,具備適當的拓展的可行性。
教學意圖“賣火柴的小女孩”在平安夜靜靜地走了,如果她手中有足夠的火柴,也許……;投影P376?;瘜W反應中熱量的計算教學環(huán)節(jié)點燃學生激情,感悟燃燒反應放出熱量顯然與反應物的質量有關。
那么,反應物的質量和放出熱量多少之間到底符合什么規(guī)律呢,請以氫氣和氧氣反應為例說說。 學生能夠感受到基本計算思想是“圍繞化學方程式的計算”。逐條投影P3811(不完全展示熱量關系)。 先讓學生判斷熱量關系,然后出示信息,把 “果→因”轉化為“因→果”。學生討論解釋為什么生成的狀態(tài)不同,放出熱量就不同,采取適當方式表達你的看法。落實如何用畫圖來解決“因狀態(tài)不同而熱量大小不同”問題的方法。生活中要盡量避免燃料的不完全燃燒,盡量促使其完全燃燒,為什么要這樣(以碳為例說說)。 建立能源節(jié)約和環(huán)保意識,并為練習鋪墊。投影P565,讓學生提出猜想。 教師用“三角形法則”(力的合成法則),對猜想進行論證,幫助學生建構新知。
化學反應與熱量教學設計(片段)
此備課行為需要教師對加深內容從“可行性和必要性”冷靜思考,立足學生“主動性”進行合理裁剪,既要堅決防止“一竿子插到底”,也要杜絕資源浪費的現象,還要在吃透教材內容在教材體系中的地位和作用之后,充分預設。再如:
章節(jié)及標題 習題位置 習題內容 習題要點分析 備課追問第三章 第二節(jié)兩種基本化工原料(化學2)P722 苯與甲烷發(fā)生取代反應的條件分別是什么?苯和乙烯發(fā)生加成反應的條件分別是什么?為什么不以具體反應設問?P721 ……乙烯與甲烷結構的主要差異是什么?…… 從結構認識各類烴。 用乙烷乙烯不更好?對比條件、歸納性質差異,厘清其結構差異。
顯然,教材習題意圖借助“甲烷和乙烯”的結構比較,引導學生從“飽和”與“不飽和”角度建構對烴的認識(否則,碳原子數都不等何來可比性);“苯與甲烷和乙烯”性質對比,引導學生深化苯分子中碳碳鍵“介于單鍵和雙鍵”的認知。其實,如果把這些內容采取列表法展示出來,不就是對三種代表物質結構和性質的比較(既有教法指導也有學法指引),教師在備課時是否可借助這些問題幫助學生構建較為“完整”的知識體系,同時也為選修打下堅實的“地基”。
實際教學中,大多教師常把這類習題作為拓展性習題來用,這不僅導致學生被動接受,還使得學生存儲的知識是雜亂和零散的,不能和所學知識建立起應有的聯系,但這些認知和所學又恰是一個渾然整體,納入教學也會使必修和選修銜接更加自然。我始終認為這種做法和促進學生建構系統化知識的立場有根本的不同,也許這與教師對教材乃至對教學的理解有關。
對習題的功能的挖掘和實踐無疑是對“用好教材”理念的積極實踐,“教材習題”的開放性無疑是各欄目中最大的,也是最有潛力的,其利用與開發(fā)過程也是教師專業(yè)素養(yǎng)的體現。單純地站在習題講評的角度使用或者開發(fā)習題,可能是導致教材習題被弱化甚至被無視的現象的根源,也是教材被教輔替代的開始。倘從促進學生知識建構角度審視教材習題,就能觸摸到教材編寫者的智慧。教師在教學中根據習題間的關系和內涵,首先站在對學生知識建構的作用和意義上去思考與實踐,這就是名師們平凡而又充滿睿智的課堂帶給我的實踐。
[1] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書:化學1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2008:10~63
[2] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書:化學2(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007:30~72