薛青峰+陳波
摘要:以“鋁及其化合物”的高三化學(xué)習(xí)題教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題設(shè)計(jì)及變式習(xí)題的選擇為例,介紹了習(xí)題教學(xué)中的三層能級(jí)目標(biāo)的設(shè)計(jì),從習(xí)題教學(xué)應(yīng)有的三個(gè)功能“問(wèn)題解決、知識(shí)應(yīng)用、思維遷移”出發(fā),提出了“知事明理、舉一反三、觸類旁通”三層能級(jí)的教學(xué)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:習(xí)題教學(xué);能級(jí)目標(biāo);問(wèn)題引領(lǐng);鋁及其化合物;化學(xué)教學(xué)
文章編號(hào):1005–6629(2017)5–0081–04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
習(xí)題教學(xué)是課堂教學(xué)的重要組成部分,是新課教學(xué)的有益補(bǔ)充和拓展,也是中學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生遷移能力的一種重要途徑。通過(guò)習(xí)題教學(xué)不但有助于學(xué)生更好地掌握相關(guān)的重點(diǎn)內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)某些基本概念或原理的記憶或理解,而且也可以提高學(xué)生解題技巧,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此,習(xí)題課已經(jīng)成為高三課堂教學(xué)的一種重要組織形式,如何提升習(xí)題教學(xué)的有效性也成為廣大一線教師教學(xué)研究的重點(diǎn)。筆者認(rèn)為,在組織習(xí)題教學(xué)時(shí)應(yīng)該設(shè)立知事明理(問(wèn)題解決)、舉一反三(知識(shí)應(yīng)用)和觸類旁通(思維遷移)三層能級(jí)目標(biāo),知事明理目標(biāo)是指幫助學(xué)生解決習(xí)題本身必須解決的問(wèn)題,并為靈活運(yùn)用知識(shí)打下基礎(chǔ);舉一反三目標(biāo)是指在相應(yīng)變式訓(xùn)練過(guò)程中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與深化,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)類比和遷移的能力;觸類旁通目標(biāo)是指在相關(guān)延伸訓(xùn)練中培養(yǎng)學(xué)生方法類比和思維遷移的能力。
下面以“鋁及其化合物”的高三習(xí)題教學(xué)為例探討習(xí)題教學(xué)中的三層能級(jí)目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì),有不當(dāng)之處請(qǐng)同行批評(píng)指正。
例題:現(xiàn)測(cè)得某0.1 mol/L AlCl3溶液的pH=1,取該溶液100mL,向其中逐滴加入0.1 mol/L的NaOH溶液,當(dāng)生成0.39g沉淀時(shí),求加入NaOH溶液的體積。
1 第一能級(jí):知事明理——問(wèn)題解決
習(xí)題教學(xué)的首要任務(wù)應(yīng)該是通過(guò)教師的講解或點(diǎn)撥,學(xué)生能領(lǐng)會(huì)解決本題的要點(diǎn)所在,理解解決本題的基本思路,并能最終獨(dú)立解決本題。也就是說(shuō),學(xué)生不僅要知其然,還要知其所以然,這也是習(xí)題教學(xué)的基本要求。
第一層能級(jí)目標(biāo):通過(guò)圖示和對(duì)比教學(xué),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)在鋁鹽溶液和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)中存在的“量”的變化規(guī)律,體會(huì)“兩種可能性”結(jié)論存在的客觀條件。
在實(shí)際教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生思考:
問(wèn)題1:生成沉淀的質(zhì)量最多有多少克?
問(wèn)題2:如果做此實(shí)驗(yàn),你將會(huì)看到什么現(xiàn)象?并說(shuō)明理由。
問(wèn)題3:你能用坐標(biāo)圖像表示出生成沉淀的質(zhì)量與滴加NaOH溶液的體積之間的關(guān)系嗎?
問(wèn)題4:如果滴加的是氨水,坐標(biāo)圖像與上述圖像顯著差異在哪兒?
問(wèn)題1和問(wèn)題2主要喚醒學(xué)生對(duì)此內(nèi)容所涉及學(xué)科知識(shí)的記憶,讓學(xué)生意識(shí)到試題結(jié)論存在“兩種可能性”;問(wèn)題3(圖像如圖1所示)采用數(shù)形結(jié)合的方式讓學(xué)生直觀體會(huì)“兩種可能性”結(jié)論的存在;問(wèn)題4讓學(xué)生明確Al(OH)3沉淀只能溶于強(qiáng)堿而不能溶于氨水,因此其最大差異在于沉淀量達(dá)到最大后是不會(huì)隨氨水加入而減少的,使學(xué)生進(jìn)一步理解存在“兩種可能性”結(jié)論的客觀條件。
2 第二能級(jí):舉一反三——知識(shí)應(yīng)用
為了提高學(xué)生解題能力和知識(shí)應(yīng)用能力,適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練是必不可少的。同一知識(shí)點(diǎn)雖然可以在不同的問(wèn)題情境中出現(xiàn),但本質(zhì)卻是不變的。通過(guò)對(duì)習(xí)題所承載的知識(shí)系統(tǒng)的歸納整理,加深學(xué)生對(duì)本知識(shí)系統(tǒng)的理解,提高學(xué)生應(yīng)用本知識(shí)體系解決具體問(wèn)題的能力,使學(xué)生能夠舉一反三。這是習(xí)題教學(xué)的較高要求。
第二層能級(jí)目標(biāo):通過(guò)變式訓(xùn)練教學(xué),讓學(xué)生從多角度理解鋁鹽溶液與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)并能應(yīng)用于新情境問(wèn)題的解決。
變式1:在強(qiáng)力攪拌的條件下,向Fe(NO3)3和Al(NO3)3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖2所示。計(jì)算表明當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),Al3+恰好開(kāi)始沉淀。
求:(1)原混合溶液中:
c(Fe3+)= 。
(2)當(dāng)生成的沉淀總物質(zhì)的量為0.15mol時(shí),則加入NaOH的物質(zhì)的量是 。
變式1旨在幫助學(xué)生進(jìn)一步熟悉有關(guān)鋁鹽溶液與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí),兩者的比例對(duì)沉淀量的影響;與原例題相比,只是增加了Fe(OH)3沉淀干擾項(xiàng),因此問(wèn)題解決思路與原例題也基本相同。但由于等物質(zhì)的量的Fe3+和Al3+生成沉淀時(shí)消耗NaOH的量相同,因此在處理沉淀量與消耗NaOH的量之間關(guān)系時(shí),可以將Fe3+等同于Al3+進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。
通過(guò)該變式訓(xùn)練,進(jìn)一步幫助學(xué)生厘清鋁鹽溶液與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)的變化規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和敏捷性,加深理解“量變”引發(fā)“質(zhì)變”的辯證唯物主義觀。
現(xiàn)向500mL某濃度的NaOH溶液中逐滴加入某FeCl3和AlCl3的混合溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與滴加混合溶液的體積關(guān)系如圖3所示。試回答下列問(wèn)題:
C.b-c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d點(diǎn)時(shí),Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解
變式3是變式1的另一種呈現(xiàn)方式,Al3+水解使溶液呈酸性,從圖像可以看出,剛開(kāi)始滴加的NaOH溶液會(huì)使溶液的pH突然變大,也就是說(shuō)溶液的H+濃度突然變小,因此Al3+水解平衡向右移動(dòng),Al3+濃度變小;圖像中的兩段平緩部分應(yīng)該是加入的NaOH都被消耗的緣故,第一段是生成Al(OH)3,第二段是Al(OH)3溶解,至d點(diǎn)曲線又突然變陡,即pH發(fā)生突變,說(shuō)明Al(OH)3已完全溶解。