高中化學(xué)課堂問題情境化教學(xué)

摘 要：高中化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，積極開展問題情境化教學(xué)，可激發(fā)學(xué)生主動思考的積極性，使其能更加清晰、全面地認(rèn)識所學(xué)，更好地把握化學(xué)知識本質(zhì).文章以“物質(zhì)的化學(xué)計量”為例，結(jié)合具體實踐過程，探討了問題情境化教學(xué)相關(guān)策略.

關(guān)鍵詞：課堂問題；情境化教學(xué)；化學(xué)計量；高中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）18-0119-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡介：魏火旺（1972.12-），男，福建省連城人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

1 “物質(zhì)的化學(xué)計量”內(nèi)容解讀

“物質(zhì)的化學(xué)計量”主要講解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等相關(guān)概念^[1].其中“物質(zhì)的量”是國際單位之中的基本物理量之一，是聯(lián)系微觀與宏觀之間的重要橋梁^[2].在進(jìn)行這一概念教學(xué)時，關(guān)鍵應(yīng)使學(xué)生能夠理解物質(zhì)的量與阿伏加德羅常數(shù)、微粒數(shù)以及與物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系.為研究氣體體積與物質(zhì)的量之間的關(guān)系，課本中講解了“氣體摩爾體積”，并且在標(biāo)況下任何氣體的氣體摩爾體積均是相等的，約為22.4 L/mol.認(rèn)識到這一點不難理解氣體的物質(zhì)的量、體積以及氣體摩爾體積之間存在的關(guān)系.

2 “物質(zhì)的化學(xué)計量”問題設(shè)計

創(chuàng)設(shè)問題情境開展“物質(zhì)的化學(xué)計量”教學(xué)活動時做好問題設(shè)計，保證問題質(zhì)量是教學(xué)活動開展的基礎(chǔ)^[3].其中在引入“物質(zhì)的量”概念教學(xué)時聯(lián)系學(xué)生的已有知識儲備創(chuàng)設(shè)問題情境，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的陌生感，提高其學(xué)習(xí)的自信心.完成“物質(zhì)的量”概念教學(xué)后，及時創(chuàng)設(shè)問題情境，要求學(xué)生基于對概念的理解分析作答，更好地鞏固其所學(xué)，深化其對概念的理解.同時，預(yù)留空白時間要求學(xué)生認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容，開展自主學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)其嘗試著推導(dǎo)物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量運算公式，并緊跟著創(chuàng)設(shè)問題情境對其進(jìn)行訓(xùn)練，提高其熟練運用能力.在進(jìn)行“氣體摩爾體積”教學(xué)時創(chuàng)設(shè)討論問題情境，為“氣體摩爾體積”概念的引入奠定基礎(chǔ).同時，要求學(xué)生學(xué)習(xí)課本中“氣體摩爾體積”概念內(nèi)容，并要求其結(jié)合學(xué)習(xí)經(jīng)驗，推導(dǎo)氣體的物質(zhì)的量、體積、氣體摩爾體積相關(guān)計算公式，并在其認(rèn)真學(xué)習(xí)課本中應(yīng)用案例之后，創(chuàng)設(shè)問題情境，以檢驗其對所學(xué)計算公式的應(yīng)用熟練程度.

3 “物質(zhì)的化學(xué)計量”問題情境化教學(xué)的實施

3.1 “物質(zhì)的量”的教學(xué)

新知識講解之前要求學(xué)生回答以下問題：金剛石是由什么構(gòu)成的？若一個碳原子的質(zhì)量約為1.993×10^-23g，請計算12 g金剛石中含有碳原子的數(shù)目.

學(xué)生聯(lián)系所學(xué)很容易回答出金剛石是由碳原子構(gòu)成的.根據(jù)經(jīng)驗不難計算出12 g金剛石中含有碳原子的數(shù)目約為6.02×10²³個.如此聯(lián)系學(xué)生所學(xué)創(chuàng)設(shè)簡單的問題情境，能提升學(xué)習(xí)體驗，方便引入“物質(zhì)的量”這一概念.課堂上告知學(xué)生分析化學(xué)問題時如果表示給定質(zhì)量物質(zhì)的原子具體的個數(shù)時往往較為繁瑣，一般運用“物質(zhì)的量”加以表示，那么什么是“物質(zhì)的量”？借此問題激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)欲望.課堂上要求學(xué)生閱讀課本中“物質(zhì)的量”的定義、符號、單位以及阿伏加德羅常數(shù)的概念，掌握物質(zhì)的量（n）、阿伏加德羅常數(shù)（N_A）、微粒數(shù)（N）計算.同時，分別計設(shè)以下問題，要求學(xué)生思考、回答：

（1）判斷以下說法的正誤：

①摩爾是七個基本物理量之一；

②阿伏加德羅常數(shù)就是6.02×10²³mol^-1；

③1 mol O₂中含氧分子數(shù)為N_A；

④物質(zhì)的量的單位為mol；

⑤阿伏加德羅常數(shù)的單位為mol^-1；

⑥1 mol任何粒子所含的粒子數(shù)均為阿伏加德羅常數(shù)個；

（2）回答以下問題：

①0.5mol H₂SO₄含有個_____分子，含有mol氧原子；

②9.03×10²³個NH₃含有_____mol氮原子，含有_____mol氫原子，含有_____mol電子；

創(chuàng)設(shè)的上述兩個問題能檢驗學(xué)生對所學(xué)概念地理解，更好地澄清其認(rèn)識，提升其運用“物質(zhì)的量”描述相關(guān)微粒數(shù)目的意識.

預(yù)留空白時間，要求學(xué)生完成摩爾質(zhì)量相關(guān)內(nèi)容地學(xué)習(xí)，掌握摩爾質(zhì)量的符號、單位以及與相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量的相等關(guān)系.提出問題：知道某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以及物質(zhì)的量，怎樣計算該物質(zhì)的質(zhì)量呢？要求學(xué)生討論、推導(dǎo)相關(guān)計算公式.經(jīng)過討論不難得到：物質(zhì)的質(zhì)量等于物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的乘積.課堂上“趁熱打鐵”設(shè)計以下問題，要求學(xué)生思考、作答：

（3）判斷以下說法的正誤，如錯誤加以糾正：

①1 mol O₂的質(zhì)量為16 g；

②Na⁺的摩爾質(zhì)量為23；

③NaCl的相對分子質(zhì)量為58.5 g；

④1 mol O^2-的質(zhì)量等于16 g.

（4）在反應(yīng)X+2Y=R+2M中R和M的摩爾質(zhì)量之比為22∶9，當(dāng)3.2 g X和一定量的Y剛好完全反應(yīng)生成8.8 g R，則反應(yīng)中Y和M的質(zhì)量之比是多少？

問題（3）中考查學(xué)生對摩爾質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、質(zhì)量關(guān)系的理解，只有扎實掌握基礎(chǔ)，才能做出正確地判斷.問題（4）要求學(xué)生運用所學(xué)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等概念對化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)計算，具有一定難度，能夠鍛煉學(xué)生的學(xué)以致用能力.

3.2 “氣體摩爾體積”的教學(xué)

課堂上提出問題，要求學(xué)生討論：固態(tài)、液態(tài)與氣體物質(zhì)性質(zhì)是不同的，其和內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？同時，預(yù)留時間要求其主動學(xué)習(xí)課本中“表1-3 不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)”，搞清楚固態(tài)、液態(tài)與氣體物質(zhì)微觀上的區(qū)別，并要求其填寫課本中“表1-4”的內(nèi)容，而后提出問題：結(jié)合表格中的內(nèi)容，分析影響物質(zhì)體積的因素有哪些？逐漸向“氣體摩爾體積”概念的講解靠攏.

給學(xué)生預(yù)留自主學(xué)習(xí)時間，要求其認(rèn)真閱讀課本中有關(guān)“氣體摩爾體積”內(nèi)容以及相關(guān)例題，掌握相關(guān)的計算公式以及計算公式在解題中的應(yīng)用.在此基礎(chǔ)上設(shè)計以下問題，進(jìn)一步鞏固其所學(xué)：

（5）判斷以下說法的正誤：

①當(dāng)壓強與溫度一定時，任何具有相同數(shù)目微粒的氣體都具有大致相同的體積；

②單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積通稱為氣體摩爾體積；

③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積都約為22.4 L/mol；

④標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol水的體積約為22.4 L.

（6）常溫下，1 L 密閉溶液中剛好可盛放b個O₂分子和a個H₂分子，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，則該溫度條件下該怎樣表示氣體摩爾體積？

問題（5）檢驗學(xué)生對氣體摩爾體積的認(rèn)識與理解深度.問題（6）考查摩爾體積與其他物理量之間的關(guān)系.

4 “物質(zhì)的化學(xué)計量”問題情境化教學(xué)實施策略

4.1 分析教學(xué)內(nèi)容，做好準(zhǔn)備

問題情境化教學(xué)在于更好地改善教學(xué)活動，應(yīng)將問題與教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)良好融合，因此，教學(xué)活動開展之前教師應(yīng)做好教學(xué)內(nèi)容的分析.一方面，認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容，樹立清晰的教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)的重點與難點以及學(xué)生不易理解的知識點.結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗，分析教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已經(jīng)掌握的哪些知識有關(guān)聯(lián)，從而設(shè)計問題確保教學(xué)內(nèi)容的有效切入.另一方面，認(rèn)真收集、制作相關(guān)教學(xué)素材，包括教學(xué)所用的圖片、教學(xué)視頻、教學(xué)課件等，為問題地拋出營造良好條件.同時，明確課堂問題展示的方法，把握問題展示的時機，尤其展示出問題后該如何圍繞問題進(jìn)行互動以及在互動中應(yīng)做到心中有數(shù).

4.2 優(yōu)化課堂問題，保證質(zhì)量

為確保問題能夠給教學(xué)活動帶來良好輔助，高中化學(xué)教師中應(yīng)做好課堂問題地設(shè)計與優(yōu)化，嚴(yán)把課堂問題設(shè)計質(zhì)量關(guān)，激活課程的同時使學(xué)生更好地把握所學(xué)知識精髓，并能當(dāng)堂消化、吸收所學(xué).一方面，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生實際，按照教學(xué)進(jìn)度設(shè)計相關(guān)課堂問題，并從問題考查的知識、問題的作用、問題能夠帶來的效果等方面進(jìn)行認(rèn)真地思考，去掉一些深度不夠，作用不夠明顯的問題.同時積極查閱相關(guān)資料，做好預(yù)留問題內(nèi)容地調(diào)整與細(xì)節(jié)上地優(yōu)化.另一方面，積極參與聽課活動，學(xué)習(xí)其他教師是怎樣設(shè)計課堂問題的，借鑒他人成功的做法.如在“物質(zhì)的化學(xué)計量”教學(xué)中，在講解理論以及完成理論講解后都設(shè)計有問題，既能給學(xué)生帶來正確地學(xué)習(xí)指向，使其帶著問題學(xué)習(xí)，提高其學(xué)習(xí)目的性的同時，又能及時鞏固學(xué)生所學(xué).

4.3 預(yù)留課堂空白，啟發(fā)思考

高中化學(xué)教學(xué)中教師在開展問題情境化教學(xué)時應(yīng)認(rèn)識到“問題”的作用不僅是為了激活課堂，還應(yīng)能夠使學(xué)生通過思考問題能夠更好地理解與把握所學(xué)知識.課堂上拋出問題后應(yīng)注重預(yù)留空白時間給學(xué)生預(yù)留思考以及表現(xiàn)的機會，使學(xué)生手、腦、眼并用，自覺地學(xué)習(xí)知識.一方面，拋出問題后先不要公布正確答案.對于難度不大的問題要求學(xué)習(xí)者獨立思考，并認(rèn)真組織語言，想想如何使用化學(xué)術(shù)語進(jìn)行闡述，以更好地把握回答問題的關(guān)鍵.對于難度稍大的問題可要求學(xué)生進(jìn)行討論，使其在討論中得出問題答案，如此能夠給學(xué)生留下更為深刻的印象.另一方面，為使學(xué)生順利地找到問題答案，積極回答提出的問題，可根據(jù)實際情況設(shè)計一些簡單的、輔助性問題，使其能夠向著正確地方向思考.當(dāng)學(xué)生回答問題后注重公布問題答案，使學(xué)生通過對照自身的回答，認(rèn)識到回答問題的不足，及時查漏補缺.

4.4 注重課堂互動，增強體驗

高中化學(xué)教學(xué)中教師在開展問題情境化教學(xué)活動時，為防止學(xué)生產(chǎn)生枯燥感，使其更加積極主動地思考問題應(yīng)注重在課堂上與學(xué)生做好互動，增強學(xué)生的課堂體驗.在與學(xué)生進(jìn)行互動時應(yīng)注重以下細(xì)節(jié)的落實：一方面，可根據(jù)設(shè)計問題的內(nèi)容采用一問一答的方式在課堂上與學(xué)習(xí)者互動.例如在“物質(zhì)的化學(xué)計量”中設(shè)計的有判斷正誤的題目.但是與學(xué)生互動時不能滿足于學(xué)生能夠正確地回答問題，應(yīng)要求學(xué)生闡述判斷的依據(jù)或理由，當(dāng)學(xué)生能夠正確地說出依據(jù)或理由時才表明其已掌握所學(xué).另一方面，課堂互動應(yīng)抱著包容的心態(tài).學(xué)生在回答問題時難免會有考慮不全面的情況，課堂上認(rèn)真傾聽學(xué)生回答問題的同時，注重給予學(xué)生肯定，適當(dāng)?shù)亟o予口頭表揚，而后給出回答問題的建議，如哪些內(nèi)容回答的不正確、不全面，鼓勵其再接再厲.如此不僅能使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)中的不足，而且不會挫傷其回答問題的積極性.

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯：季春陽]