基于“轉(zhuǎn)化觀”的高三化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

宮莉

摘 要：依據(jù)高三復(fù)習(xí)課的定位以《污水的處理·化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》為載體，通過對轉(zhuǎn)化觀為核心觀念的分析和理解，并以有效教學(xué)策略為手段，經(jīng)過師生互動的教學(xué)實(shí)踐梳理解題思路和提煉有效方法，并通過學(xué)以致用的環(huán)節(jié)，全面考查學(xué)生化學(xué)概念、化學(xué)理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等基礎(chǔ)知識和技能，又檢驗(yàn)了學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的綜合素質(zhì)，從而有效達(dá)成教學(xué)三維目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科綜合能力。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)化觀 教學(xué)策略 流程圖分析 問題鏈 方法鏈

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）05（b）-0205-02

1 問題的提出

高三第一輪復(fù)習(xí)進(jìn)入中期階段后，由于之前通過比較細(xì)致的知識梳理，學(xué)生對化學(xué)基本概念、基本原理、元素化合物知識、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算等內(nèi)容都有了一定的認(rèn)識，但是對綜合知識的理解、剖析和正確作答尚不到位。統(tǒng)觀近幾年各城區(qū)模擬題甚至高考題，我發(fā)現(xiàn)涉及污水處理的問題比比皆是，尤其是含有酸性重鉻酸鉀的污水處理相關(guān)內(nèi)容出現(xiàn)頻率非常高，由于題目比較靈活，考查的又是化學(xué)基礎(chǔ)知識中的易錯點(diǎn)，所以能否以之為探究點(diǎn)整合素材，通過問題驅(qū)動幫助學(xué)生構(gòu)建轉(zhuǎn)化觀，提煉出合情合理的解題方法并學(xué)以致用，最終提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)呢？基于此我在《污水的處理·化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐中進(jìn)行了思考和嘗試。

2 基于“轉(zhuǎn)化觀”的指導(dǎo)思想

2.1 構(gòu)建轉(zhuǎn)化觀念

化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)，是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，其所涉及的種種變化其實(shí)都是在發(fā)生不同形式的轉(zhuǎn)化。不論是物理變化中諸如狀態(tài)的改變，還是元素單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化，或是像有機(jī)物的衍變等等，都是轉(zhuǎn)化觀的直觀體現(xiàn)。因此，構(gòu)建以轉(zhuǎn)化觀為核心的化學(xué)觀念，深刻思考相應(yīng)的教學(xué)策略和方法，對夯實(shí)化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識、促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思想的建立、提升綜合能力具有重要的意義。

2.2 源于考綱要求

《2013年高考考試說明-化學(xué)》在考核目標(biāo)與要求中提到：“化學(xué)科考試，為了有利于選拔具有學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)新精神的考生，以能力測試為主導(dǎo)，在測試考生進(jìn)一步學(xué)習(xí)所必需的知識、技能和方法的基礎(chǔ)上，全面檢測考生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。”“化學(xué)科命題注重測量學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，重視理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，以促進(jìn)學(xué)生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的全面發(fā)展。”

2.3 提煉有效方法

教學(xué)的目的就是通過課堂學(xué)習(xí)有助于學(xué)生落實(shí)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)綜合素質(zhì)。然而在課堂教學(xué)中如何使方法細(xì)致化，使解題思路和方法程序化、模式化，學(xué)生在模式引導(dǎo)下通過模仿、體驗(yàn)、感悟、再模仿、領(lǐng)悟、創(chuàng)新的過程中熟練運(yùn)用，繼而摸索出具有個(gè)人特色的新方法，從而使學(xué)習(xí)能力得以提升。因此活動中通過師生互動，共同探討提煉出合適的有效的方法，并能夠?qū)W以致用，思維提升，最終達(dá)成三維教學(xué)目標(biāo)。

2.4 緊扣“可持續(xù)發(fā)展”

眾所周知，化學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源和能量資源，為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物質(zhì)和能源基礎(chǔ)；同時(shí)，應(yīng)該注意到這一過程必須同自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，走可持續(xù)發(fā)展的道路，不斷滲透STSE，即科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境相融合的未來發(fā)展目標(biāo)。通過課堂教學(xué)活動，使學(xué)生了解化學(xué)在環(huán)境保護(hù)工作中發(fā)揮重要作用的三個(gè)主要領(lǐng)域—— 即環(huán)境情況的監(jiān)測、三廢的治理以及尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝（綠色化學(xué)）等，提高愛護(hù)環(huán)境從我做起的自覺性，培養(yǎng)珍惜資源、珍愛生命、愛護(hù)地球等現(xiàn)代公民應(yīng)該具有的價(jià)值觀和社會責(zé)任感，深刻體會2011年國際化學(xué)年“化學(xué)創(chuàng)造美好生活、化學(xué)成就未來夢想”的主旨。

3 教學(xué)背景分析

3.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

新課程背景下高考考綱要求學(xué)生要具備接受、吸收、整合化學(xué)信息、分析和解決實(shí)際問題、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及科學(xué)探究等能力。統(tǒng)觀近幾年各城區(qū)甚至高考題，涉及污水處理尤其是含有酸性重鉻酸鉀的污水處理問題出現(xiàn)頻率非常高，因此，作為教師若能借助像“污水的處理”等社會、生產(chǎn)、生活中的具體實(shí)例作為研討的主題，通過新穎的情境設(shè)置和問題探究活動，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識的融會貫通，滲透化學(xué)思想方法，真正實(shí)現(xiàn)把化學(xué)基礎(chǔ)知識升華為能力，培養(yǎng)學(xué)生正逆向思維、分析與整合、歸納與演繹、集中與發(fā)散、對比和評價(jià)等綜合素質(zhì)，從而有效落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo)。

3.2 學(xué)生情況分析

從知識的構(gòu)成來看，通過高三第一輪復(fù)習(xí)，學(xué)生已對概念、理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等基礎(chǔ)知識有了比較全面的認(rèn)識，但各個(gè)知識點(diǎn)還是相對獨(dú)立、零散、雜亂的，知識的條理性、系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)性構(gòu)建有待完善。因此解決譬如“污水處理”為代表的生產(chǎn)生活中所涉及的實(shí)際問題，通過問題驅(qū)動和多層次的探究活動，體現(xiàn)知識多元化、解題思路多變性、構(gòu)建知識體系、完善化學(xué)思維模式，力圖實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科從基礎(chǔ)知識到綜合能力的跨越和提升。

4 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課以閱讀文字資料入手，使學(xué)生分析明確電鍍廠有害物質(zhì)Cr2O72-變廢為寶生成磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合價(jià)依次為+3、+2），繼而通過分析價(jià)態(tài)、類別、狀態(tài)的改變，梳理得到轉(zhuǎn)化關(guān)系，再模擬作為電鍍廠技術(shù)人員設(shè)計(jì)裝置流程圖，并通過分析具體操作完成污水處理過程，引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)轉(zhuǎn)化關(guān)系模型，通過模型細(xì)化總結(jié)解決相關(guān)問題的方式及方法并學(xué)以致用解決實(shí)際問題，并通過課堂練習(xí)評價(jià)課堂效果，最終緊扣到可持續(xù)發(fā)展提出的STSE即科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境相融合的主題。

5 基于轉(zhuǎn)化觀的教學(xué)策略

5.1 拓寬視野，優(yōu)選素材，探尋訓(xùn)練思維的有效渠道

高三化學(xué)復(fù)習(xí)課主要定位以下五點(diǎn)：（1）突出主干知識，尋求夯實(shí)基礎(chǔ)的支撐點(diǎn)；（2）強(qiáng)化思路方法，尋找舉一反三的鏈接點(diǎn)；（3）有效整合素材，挖掘開發(fā)潛能的切入點(diǎn)；（4）重視實(shí)驗(yàn)外顯，尋找科學(xué)探究的關(guān)鍵點(diǎn)；（5）聯(lián)系生活實(shí)際，關(guān)注價(jià)值觀念的持續(xù)點(diǎn)?？v觀新課程背景下高考化學(xué)命題，重視基礎(chǔ)知識的考查，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)科知識與社會、科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系，注重探究能力及思維能力的培養(yǎng)，像涉及到化學(xué)與技術(shù)層面的課題因其轉(zhuǎn)化關(guān)系的復(fù)雜性和綜合性的特點(diǎn)而成為高考的熱點(diǎn)。那么選擇體現(xiàn)社會熱點(diǎn)、難點(diǎn)的素材為載體，必須符合以下兩點(diǎn)：（1）有一定難度，學(xué)生需要由信息入手，以基礎(chǔ)知識為解決問題的支撐點(diǎn)，通過多種方法加以解決，題目應(yīng)該有吸引力，做起來比較過癮；（2）有一定廣度，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)科知識與社會、科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系，注重探究能力及思維能力的培養(yǎng)。因此選擇《污水的處理·化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》為切入點(diǎn)，通過分析和判斷、評價(jià)及推理，既可以全面考查學(xué)生化學(xué)概念、理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等基礎(chǔ)知識和技能，又檢驗(yàn)了綜合解決實(shí)際問題的能力。

5.2 問題驅(qū)動，層層遞進(jìn)，體驗(yàn)科學(xué)探究的完整歷程

課堂是師生教與學(xué)活動的主要場所，是學(xué)生生命成長歷程中的沃土，是發(fā)掘潛能和提升科學(xué)素養(yǎng)的平臺。這節(jié)課我精心設(shè)計(jì)了一系列問題，在優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，在共同探討的教學(xué)活動中，師生共同經(jīng)歷探究的甘苦、解惑后茅塞頓開的喜悅，體驗(yàn)山窮水盡的苦惱和柳暗花明的歡愉，在學(xué)習(xí)的過程中不斷挑戰(zhàn)和完善自我。這節(jié)課我從電鍍廠含鉻污水變廢為寶入題，通過問題驅(qū)動模式，從學(xué)生困惑點(diǎn)出發(fā)，在糾結(jié)、思考、探討、領(lǐng)悟、解惑過程中實(shí)現(xiàn)對整個(gè)轉(zhuǎn)化過程的梳理并提煉出相關(guān)的方法，使學(xué)生的思維、綜合能力得到充分的升華。

5.3 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，突出技術(shù)，發(fā)揮直觀外顯的輔助功能

實(shí)驗(yàn)技術(shù)是是課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源的獲取工具，是知識構(gòu)建和應(yīng)用實(shí)踐的輔助手段。它主要具備直觀外顯的特點(diǎn)，是使學(xué)生提升探究興趣的有效工具。

本節(jié)課以電解酸性重鉻酸鉀溶液實(shí)驗(yàn)為例，強(qiáng)調(diào)了污水處理方法的多樣性。首先通過分析電極反應(yīng)原理強(qiáng)化學(xué)生對電化學(xué)知識的認(rèn)識，再由演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析的正確性，因?yàn)殡娊馐茈x子濃度、離子遷移速率、溫度、溶度積等多重因素的影響，導(dǎo)致電解是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，從而給學(xué)生滲透在污水處理過程中現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的重要性，使學(xué)生體會可持續(xù)發(fā)展中科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境相融合的重要性。

5.4 提煉精華，學(xué)以致用，檢測舉一反三的持續(xù)效應(yīng)

學(xué)生提煉出解決污水處理相關(guān)問題的方法模型解決電鍍廠含CN-污水處理問題，借以檢測學(xué)生是否掌握了相應(yīng)的方法，通過問題解決模式提升能力及水平 。通過學(xué)生學(xué)案投影評價(jià)學(xué)生答題情況并提煉出流程圖解題思路，總結(jié)準(zhǔn)確答題的方法，即細(xì)審圈要點(diǎn)，研讀巧發(fā)散，慎答準(zhǔn)簡全。

6 結(jié)語

污水處理源于工業(yè)生產(chǎn)和生活實(shí)際，所涉及的構(gòu)建轉(zhuǎn)化觀及其應(yīng)用的課題沒有相應(yīng)資料以供參考，因此教學(xué)設(shè)計(jì)幾易其稿，通過兩個(gè)班級教學(xué)實(shí)踐對比，從學(xué)生課堂反饋情況和我的課后反思不斷完善改進(jìn)，最終定稿并再次通過教學(xué)實(shí)踐，獲得聽評課老師的一致好評，取得較好的教學(xué)效果并達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，其特點(diǎn)可概括為：（1）選材好視角新；（2）問題串助思考；（3）轉(zhuǎn)化觀尋突破；（4）聯(lián)系實(shí)際促發(fā)展；（5）板書設(shè)計(jì)簡而精。

總之，依據(jù)高三復(fù)習(xí)課的定位以《污水的處理？化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》為載體，通過對轉(zhuǎn)化觀為核心觀念的分析和理解，并以有效教學(xué)策略為手段，經(jīng)過師生互動的教學(xué)實(shí)踐梳理解題思路和提煉有效方法，并通過學(xué)以致用環(huán)節(jié)，可以全面考查學(xué)生化學(xué)概念、理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等基礎(chǔ)知識和技能，又檢驗(yàn)了學(xué)生綜合解決實(shí)際問題的能力，從而有效達(dá)成三維教學(xué)目標(biāo)、力求培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力。

參考文獻(xiàn)

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