顏建河
河北
高效課堂,就這么簡單
——基于一堂習題課引發(fā)的思考
顏建河
當下,高效課堂是我們每位教師對課堂教學的追求,打造高效的課堂離不開學生這個主體。學生不參與課堂教學,學生之間、師生之間的互動交流就不能實現(xiàn),這樣的課堂教學效率怎么會高呢?新課程標準告訴我們,在教學活動中,教師應成為組織者、引導者、促進者和參與者,教師的教學方法應該靈活多樣。教學過程是師生交往共同發(fā)展的互動過程,要通過討論、研究、實驗等多種教學組織形式,引導學生積極主動的學習,培養(yǎng)學生掌握和運用知識的能力,要關(guān)注每個學生,使每個學生都得到充分發(fā)展。
然而,長期以來我們所形成的授課方式基本上就是“滿堂灌”。灌知識、灌方法,鮮有師生互動,基本上談不上激活體悟、啟迪智慧、開拓潛能。這樣的教學方式符合現(xiàn)代教育思想、符合新課標理念嗎?如何打造高效課堂?其實很簡單,觀念是第一位,其次再次才是方法。本文基于一堂習題課引發(fā)的思考來展示高效課堂的魅力所在,真正促進教學效率和質(zhì)量的提高。
思維是智力的核心,思則明,明則通,通則變。從“一題一問”到“一題多變”,溝通知識的聯(lián)系,增強大腦中思維的內(nèi)在模式。我們知道,教材中的多數(shù)問題,只要求回答一個方向的問題,對于有些習題可適當作些擴展、演變,增加設問,起到“一題多練”“一題多得”的作用。特別是鼓勵學生自己進行改編訓練,以收到“舉一反三”“觸類旁通”之功效。
【案例】有機物A、B的化學式不同,它們只可能含碳、氫、氧元素中的2種或3種。如果將A、B不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時所消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變,那么A、B組成必須滿足的條件是________。若A是CH4,則符合上述條件的化合物B中,相對分子質(zhì)量最小的是________(寫化學式),并寫出相對分子質(zhì)量最小的,含有甲基(—CH3)的B的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。
【分析】這是一道確定有機物結(jié)構(gòu)及判斷符合題意的有機物所必須滿足條件的題目,試題綜合性強,有一定難度。問題提出后,學生很容易根據(jù)題意得出:A、B分子中所含氫原子數(shù)必須相同。這是因為A、B不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時生成水的物質(zhì)的量也不變。然而,A、B分子中的碳原子數(shù)有何種關(guān)系呢?如何來確定?這是題中的難點和關(guān)鍵。要解決這一難點問題,教師就要了解學生已經(jīng)有的經(jīng)驗和認知,了解學生在“這個問題上”已經(jīng)“知道了什么”,在將要解決的內(nèi)容中,可能遇到的思維障礙是什么,以及對于“這個問題”是如何展開“思考”的。同時,難點的突破,就是要使問題退回到學生思維的“最近發(fā)展區(qū)”,符合學生認知規(guī)律,讓學生經(jīng)歷“跳一跳”才能摘到桃子,讓學生的“學習”效益最大化。
華羅庚先生說過:“把一個比較復雜的問題‘退’成最簡單最原始的問題,把這最簡單最原始的問題想通了,想透了,然后再……來一個飛躍上升?!边@是一個非常精辟的思維方法。這里的“退”是為了“進”?!巴恕眽蛄恕ⅰ巴恕钡健捌鹗键c”正是為了看清問題的一般規(guī)律,就會有左右逢源,水到渠成的功效。如何突破難點?如何使問題由“難”變“易”?基于此,把問題退回到最核心的概念和本質(zhì)上,明確內(nèi)容所蘊含的核心思想。搭建學生得以攀爬的“支架”,使學生一步一個臺階,循序漸進、節(jié)節(jié)攀登,使課堂真正回歸到知識生成,學生思維發(fā)生的“原生態(tài)”。這樣的設計、自然順暢,層層遞進,使學生在一步步減緩難度的情況下,使意義建構(gòu)在經(jīng)驗基礎之上。同時,要根據(jù)學生實際調(diào)整設問,用小步子設問控制難度,啟發(fā)誘導。
這時,教師可再提出問題:為什么它們的化學式不同,但耗氧量卻相同呢?經(jīng)過師生之間的交流討論,學生很快明白:“C3H6O2可改寫為(C2H6)(CO2)”,并從中發(fā)現(xiàn)組分“(CO2)”不耗氧,所以等物質(zhì)的量的C2H6和C3H6O2完全燃燒時所耗氧量相等。據(jù)此,可推知它們不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量不變,則耗氧量也不變。
經(jīng)過上述引導、討論,可總結(jié)出如下規(guī)律:“等物質(zhì)的量的各種有機物(只含C、H或O)完全燃燒時,化學式中相差若干個‘(CO2)’組分,則耗氧量相同?!?/p>
從上述結(jié)論,學生很容易解決案例中的各個問題。根據(jù)題意知,A與B分子中若相差n個碳原子,則必須差 2n個氧原子,即相差n個“(CO2)”組分(n為正整數(shù))。若A為CH4,則B為(CH4)(CO2),即為C2H4O2,其結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH、HCOOCH3,最終完成題目的解答。
在完成上述題目的解答后,不能認為萬事大吉了。殊不知,就此結(jié)束可能會有很多的缺憾和不足,知識很難學活、用活,能力很難有大的提高。倘若學生在做完一道題目后,能及時地進行反思、總結(jié),他們將會有更大的收獲。此時,教師可再提出遷移拓展練習。
教學中,對于涉及的“難點”,即“難以攀登的大山”進行“解體”“退化”,設計一系列的問題串、變式串,注重它的問題性、指向性、適切性、探究性和有效性,切實達到突破難點的目的。例如,通過案例的分析,師生間進行互動交流,探求方法,進而找到了解決烴及其衍生物耗氧量的求解對策。即抓住如下兩個非?;A的反應:
上述反應式可稱之為有機物燃燒時,碳、氫元素的耗氧規(guī)律。即烴類物質(zhì)燃燒的耗氧量決定于碳、氫原子數(shù),燃燒后生成水量的多少由分子中所含氫原子數(shù)決定;烴的含氧衍生物燃燒的耗氧量決定于分子中所含碳、氫、氧原子數(shù),燃燒后生成水的量由分子所含氫原子數(shù)決定。依據(jù)這一基礎反應,可總結(jié)出一系列的規(guī)律。同時,還可運用這些規(guī)律去解決涉及這方面的各種計算問題,且其方法簡捷、高效。
【拓展練習】1.有機物完全燃燒時耗氧與生成CO2的物質(zhì)的量之比分別為①1∶1;②3∶2;③1∶2。試分別求其有機物的化學式(只含C、H或O)。
【分析與解答】依據(jù)所學知識可知,有機物化學式中每含1 mol C,就得消耗1 mol O2,并生成1 mol CO2,所以當耗O2與生成CO2的量相等時,其組成可寫為Cm(H2O)n;當耗O2的物質(zhì)的量大于生成的CO2的量時,說明分子組成中除“(H2O)”組分后的殘基中必含C和H,故其分子組成可寫為(CxHy)m(H2O)n;當耗O2的物質(zhì)的量小于生成的CO2的量時,說明分子組成中除“(H2O)”組分后的殘基中必含C和O,故其分子組成可寫為(CxOy)m(H2O)n。這樣,題目中的各個問題便可迅速給予解決。其正確答案如下:
①依據(jù)通式Cm(H2O)n進行討論:若m=1、n=1,則化學式為CH2O(甲醛);若m=2、n=2,則化學式為C2H4O2(乙酸或甲酸甲酯);若m=6、n=6,則化學式為C6H12O6(葡萄糖或果糖)……
②依據(jù)通式(CxHy)m(H2O)n可得出:
3 2
所以,可將其通式進一步改寫為(CH2)m(H2O)n,并進行如下討論:若m=1、n=1,則化學式為CH4O(甲醇);若m=2、n=1,則化學式為C2H6O(乙醇或甲醚);若m=3、n=1,則化學式為C3H8O(丙醇或甲乙醚)……
③依據(jù)通式(CxOy)m(H2O)n可得出:
1 2
所以,可將其通式進一步改寫為(CO)m(H2O)n,并進行如下討論:若m=1、n=1,則化學式為CH2O2(甲酸)……
【拓展練習】2.某些只含C、H、O的有機物,完全燃燒后,耗O2與產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為3∶4。試回答:
(1)這些有機物分子中,相對分子質(zhì)量最小的化合物的化學式為________。
(2)某兩種碳原子數(shù)相同的上述有機物,若它們的相對分子質(zhì)量分別為a和b(a
(3)在這些有機物中有一種化合物,它含有兩個羧基。取0.263 g該化合物恰好能跟25.0 mL 0.100 mol·L-1的NaOH溶液完全中和,由此可以得知該化合物的相對分子質(zhì)量是________,并推出它的化學式應是________。
【分析與解答】依據(jù)題意知,耗O2的量少于生成CO2量,可設其通式為(CxOy)m(H2O)n。則有
3 4
所以可推出這些有機物的通式為(C2O)m(H2O)n。
(1)若m=n=1,則化學式為C2H2O2,且相對分子質(zhì)量最小,為乙二醛,結(jié)構(gòu)簡式為OHC—CHO。(2)A、B兩物質(zhì)所含碳原子數(shù)相同,則m必相同,允許變化的是n,所以b-a必是18的整數(shù)倍。(3)若設該有機物的通式為HOOC—R—COOH,則有
M2
0.263 g 0.025 L×0.100 mol·L-1
即該有機物的相對分子質(zhì)量為210。又知:40m+18n=210,且m、n必為正整數(shù),所以只有當m=3、n=5時符合題意,故D的化學式為(C2O)3(H2O)5,即為C6H10O8。結(jié)構(gòu)簡式為HOOC—(CHOH)4—COOH(四羥基己二酸)。
河北省衡水市故城縣教育局教研室)