何小麗
在近幾年的高考化學(xué)試卷中,工藝流程題占有很大比例,該題型是對(duì)“運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題”的考查,是一種綜合性很強(qiáng)的試題,所涉 及到的知識(shí)點(diǎn)也很廣,通常包括元素化合物、基本概念和基本理論、化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)基本操作和技能等知識(shí),能夠綜合考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)以及能力。由于該題型所覆蓋的知識(shí)面廣,難度較大,因此學(xué)生在心理上對(duì)此類(lèi)題有些畏懼,實(shí)際解題中也很困難。
仔細(xì)分析近三年的高考試題和各市模擬試題中的工藝流程題,一般流程大多為物質(zhì)的制備,即為從原料經(jīng)過(guò)預(yù)處理,再進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng)和操作得到產(chǎn)品,其工藝生產(chǎn)的主要理念體現(xiàn)在原料如何轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品以及產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率上,同時(shí)兼顧環(huán)保,減少環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成本等。
一、基本觀念的制定
要建構(gòu)化學(xué)基本觀念進(jìn)行工藝流程題的教學(xué),這就要求教師要理清具體知識(shí)與基本觀念之間的內(nèi)在聯(lián)系,識(shí)別出需要學(xué)生深刻理解的可遷移的關(guān)鍵性?xún)?nèi)容,為教學(xué)設(shè)計(jì)提供主要線索和支撐點(diǎn)。工藝流程中的基本觀念主要有元素觀、變化觀和化學(xué)價(jià)值觀等,因此制定的教學(xué)目標(biāo)要能體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的基本觀念。概括起來(lái),可以通過(guò)“原料和產(chǎn)品中的元素對(duì)比確定雜質(zhì)”幫助學(xué)生建構(gòu)元素觀;通過(guò)“除雜過(guò)程”和“將原料中的有用成分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品”幫助學(xué)生建構(gòu)變化觀;并使得學(xué)生從中感受化學(xué)在生產(chǎn)中的價(jià)值,從而建構(gòu)化學(xué)價(jià)值觀。通過(guò)觀念的建構(gòu),可以把學(xué)生的思維從具體知識(shí)擴(kuò)展到更廣闊的情境中進(jìn)行理解,深入理解觀念并運(yùn)用觀念進(jìn)行解題。
二、基本觀念的形成
化學(xué)基本觀念的形成過(guò)程并不是一撮而就的,而是一個(gè)學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與、積極思維的過(guò)程。通過(guò)深刻理解和掌握相關(guān)的化學(xué)知識(shí)和核心概念,并不斷反思概括提煉而成的。首先,通過(guò)對(duì)具體知識(shí)的深入思考,形成一定程度的基本理解,基本理解是基本觀念在認(rèn)知層面的具體表達(dá),是期望學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中逐漸形成的基本認(rèn)識(shí),是對(duì)具體事實(shí)和核心概念的本質(zhì)的深刻理解。在工藝流程中,基本理解主要包括:由原料制得產(chǎn)品,根據(jù)元素守恒確定雜質(zhì)并除去,再使得原料中的有用成分通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,之間過(guò)程就是圍繞產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率展開(kāi),純度主要通過(guò)流程中除雜過(guò)程和設(shè)施等條件來(lái)控制,產(chǎn)率則主要通過(guò)一些反應(yīng)原理和所加試劑的量等條件加以控制。當(dāng)遇到新的事實(shí)或情境時(shí),學(xué)生就會(huì)通過(guò)基本理解與之相聯(lián)系,從而深入理解觀念并逐漸加深對(duì)觀念的理解力。其次,問(wèn)題是思維的源泉,更是思維的動(dòng)力,以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí),能有效地促進(jìn)學(xué)生深層次的認(rèn)知參與和積極的情感體驗(yàn)?;顒?dòng)是促進(jìn)學(xué)生形成基本觀念的主要途徑,活動(dòng)的目的是使學(xué)生建構(gòu)起以具體知識(shí)為基礎(chǔ)而又超越具體知識(shí)的觀念體系?;顒?dòng)可以是從具體知識(shí)入手,學(xué)生在理解大量具體知識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)起核心的化學(xué)觀念,也可以是從上位的基本觀念開(kāi)始,使學(xué)生在不同的情境中接觸具體的事例,從而建構(gòu)起穩(wěn)固的基本觀念。在工藝流程中,活動(dòng)的設(shè)計(jì)可以一種方案實(shí)施,通過(guò)問(wèn)題鏈的設(shè)置,促進(jìn)并加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的基本理解和觀念建構(gòu)。(1)根據(jù)原料和產(chǎn)品中的元素對(duì)比確定原料中的雜質(zhì)是什么?(2)根據(jù)流程圖中的提示除去雜質(zhì)的試劑和操作有哪些?(3)原料中的有用成分是如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的?(4)例2除雜后所得FeSO4溶液制得FeSO4·7H2O晶體的具體操作是什么?(5)過(guò)濾所得FeSO4·7H2O晶體是否純凈,從產(chǎn)率的角度思考如何操作?
通過(guò)這些問(wèn)題的設(shè)置,直接體現(xiàn)出了工藝流程的基本觀念,為學(xué)生的思維過(guò)程指明了方向,并充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,積極參與小組合作討論,在問(wèn)題解決的探究活動(dòng)中發(fā)展學(xué)生的思維,使學(xué)生在逐漸形成基本觀念的過(guò)程中得到不同的發(fā)展。
三、基本觀念的反思
運(yùn)用“觀念建構(gòu)”的教學(xué)更關(guān)注的是以具體性知識(shí)為載體和工具來(lái)幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)基本概念。用“觀念建構(gòu)”的思想分析具體性知識(shí)既有利于深刻理解各知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,又有利于促進(jìn)知識(shí)的遷移,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“觀念”形成更深層次的理解。所以在學(xué)生形成基本觀念并有了一定認(rèn)識(shí)之后,可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納、總結(jié)、反思。如物質(zhì)制備的過(guò)程中思考的問(wèn)題有哪些,解決問(wèn)題的思路、方法及步驟是怎樣的,對(duì)基本理解的認(rèn)識(shí)有哪些提升等等。通過(guò)這樣的反思交流,學(xué)生的思想得到碰撞、觀念得到提升。培養(yǎng)學(xué)生形成正確的化學(xué)基本觀念,將對(duì)學(xué)生終生學(xué)習(xí)和后續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。然而工藝流程題是一種綜合性很強(qiáng)知識(shí)面很廣的試題,在運(yùn)用“觀念建構(gòu)”的教學(xué)中并未涉及到化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作及技能,如沉淀的洗滌,如何檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈等。
(收稿日期:2015-05-10)