趙春梅
[摘 要]為激活高中化學復習課堂,提升復習課的效率,可引入基于問題引領的高中化學專題復習模式。該模式下的復習流程為:確定教學目標與教學內(nèi)容;創(chuàng)設問題情境,引領專題復習;通過探究性學習解決問題;提煉知識與方法,形成思維導圖;設置一題作業(yè),檢驗目標達成。
[關鍵詞]問題引領;專題復習;定量實驗;高中化學
[中圖分類號] G633.8[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058(2018)11-0053-04
進入高三,化學課基本上是以復習課為主。常規(guī)的復習課模式(梳理知識內(nèi)容→形成知識網(wǎng)絡→針對性訓練→反饋評價)雖然能夠全面系統(tǒng)地復習所有的知識點,但是,這種模式偏重于知識與技能方面,對于過程與方法、情感態(tài)度與價值觀方面比較忽視,不利于落實化學學科核心素養(yǎng)。并且,在這樣的復習課上,學生的學習比較被動,基礎好的學生覺得自己都會了不屑于聽,基礎中等的學生偏重于記筆記而缺乏深度思維,基礎偏弱的學生依舊昏昏然。而且,在“3+3高考模式”下,高三化學的課時設置減少了,如果還按照以往的復習模式開展復習教學,課時明顯不足。鑒于以上原因,迫切需要高三化學教師改變復習課的模式,重視學生的知識獲得過程與素養(yǎng)落實,增加學生的多種學習體驗和經(jīng)歷,激活學生的學習主動性。在此背景下,筆者進行了基于問題引領的化學專題復習模式的探索,取得了較好的效果。
一、基于問題引領的高中化學專題復習的內(nèi)涵與步驟
建構(gòu)主義理論以及情境認知理論認為,教師要幫助學生建構(gòu)新舊知識之間的聯(lián)系以及所學知識的意義。為使意義建構(gòu)更有效,教師可以通過創(chuàng)設恰當?shù)那榫骋约ぐl(fā)學生的學習興趣,提出適當?shù)膯栴}以引起學生思考和討論,深化學生對所學知識的理解,還可以通過探究啟發(fā)學生自行發(fā)現(xiàn)規(guī)律。根據(jù)此理論,并在案例教學復習法、基于問題引領的復習課教學范式的基礎上,筆者提出了基于問題引領的高中化學專題復習模式。
基于問題引領的高中化學專題復習的內(nèi)涵是指基于學生真實問題開展的學習。在這樣的復習中,教師根據(jù)專題內(nèi)容精心設計情境,學生在情境中發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題,從而激發(fā)學習興趣,樹立學習自信心,提高問題意識,發(fā)展創(chuàng)新意識,逐步學會“用化學的視角觀察世界,用化學的思維思考世界,用化學的語言表達世界”。
基于問題引領的高中化學專題復習的核心是教師根據(jù)教學目標及任務的要求,整合運用精選的案例材料,設置特定的事件情境,設計高品質(zhì)的探究活動,串聯(lián)起相關學習內(nèi)容。學生則通過獨立思考、交流討論、相互評價、合作學習,激活高中化學復習課堂,提升復習效率。在此過程中,教師引導學生反思探究活動中所用的知識與技能,歸納所用方法,總結(jié)所采取的策略,形成思維導圖,完成專題復習內(nèi)容的建構(gòu)。
基于問題引領的高中化學專題復習流程如下:
1.確定教學目標與教學內(nèi)容
在確定教學內(nèi)容時,要根據(jù)《上海市中學化學課程標準》《上海市高中化學學科教學基本要求(試驗本)》整合專題相關知識與技能,挖掘教學內(nèi)容的教育功能,了解學情。
在制訂教學目標時,教師要不拘泥于教學內(nèi)容,高立意,挖掘教學內(nèi)容所蘊含的學科基本觀點、方法,增加學生體驗,拓寬學生視角,體現(xiàn)真實情境下解決問題的思維方法和觀念等。防止把“教學內(nèi)容”等同于“教學目標”,杜絕“只見樹木不見森林”。
2.創(chuàng)設問題情境,引領專題復習
所謂“問題情境”,是指通過創(chuàng)設一定的情境激發(fā)學生的求知熱情和學習興趣,調(diào)動學生學習的積極性,通過有效的情境,教師提供或?qū)W生主動提出一些富有啟發(fā)意義的問題。借助問題情境,教師和學生或者學生和學生之間進行思想交流和思維碰撞,從而使教學過程得以順利展開,教學任務得以有效完成。教師可以根據(jù)專題復習內(nèi)容和目標,從相關化學史、社會熱點問題、認知沖突等方面創(chuàng)設問題情境,提出或引導學生自行提出整節(jié)課的核心問題,激活課堂。
3.通過探究性學習解決問題
探究性學習是指在教師指導下,學生以發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的心理動機去探索、尋求解決問題的方法,以類似科學研究的方法獲取知識、應用知識解決問題,從而在掌握知識的同時,體驗、理解和應用科學方法,培養(yǎng)創(chuàng)新精神及實踐能力。探究性學習一般包括針對問題,在獨立思考的基礎上,小組充分交流、合作,提出解決問題的初步方案;小組之間交流匯報,充分討論,提煉觀點;設計實驗,小組討論交流,優(yōu)化方案。
4.提煉知識與方法,形成思維導圖
將思維導圖應用于化學課堂結(jié)尾,不僅能夠幫助學生更深刻地掌握知識,調(diào)動學生的學習積極性,而且能激發(fā)學生的思維能力、想象力和創(chuàng)造力。教師對思維導圖的制作方法進行簡單培訓,這樣學生在理解了思維導圖精髓的基礎上,在制作思維導圖的過程中就可以不斷形成、調(diào)整、改變、擴大知識結(jié)構(gòu),有效建構(gòu)知識網(wǎng)絡,將雜亂無序的化學知識聯(lián)系起來,便于記憶和提取。
5.設置一題作業(yè),檢驗目標達成
精心編制或選擇能再現(xiàn)本復習專題的知識、技能、方法、思想的一道試題作為課后作業(yè),讓學生在解答題目的過程中鞏固所學知識,發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西,進而使智力和能力得到訓練和提高。設置一題作業(yè),既能復習鞏固了核心知識,又能減輕學生的作業(yè)負擔,實踐下來,效果不錯。
二、基于問題引領的高中化學專題復習實例:“定量實驗”專題復習教學
基于化學學科核心素養(yǎng)的“定量實驗”專題復習教學如下。
1.確定教學目標與教學內(nèi)容
根據(jù)《上海市高中化學學科教學基本要求(試驗本)》,可知配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液、結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測定、酸堿中和滴定、氣體摩爾體積的測定等“定量實驗”是定量實驗專題復習的主要內(nèi)容。學習內(nèi)容及學習水平要求如下表。
復習課不同于新授課的學習,需要對相關學習內(nèi)容進行重組和提升,需要將特例升華成普適性的一般規(guī)律。比如,三個定量實驗“結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測定”“中和滴定”“氣體摩爾體積的測定”,對應著定量實驗中常用的重量法、滴定法和量氣法,在復習時可以不拘泥于具體的例子,側(cè)重綜合運用?!靶√K打中NaHCO3含量的測定”的定量實驗的設置目的就是為了能夠綜合應用中學化學常用的定量測定方法。鑒于以上原因,確定定量實驗專題復習的教學目標為:
(1)解釋配制一定物質(zhì)的量濃度溶液、重量法、滴定法和量氣法定量實驗的實驗原理;描述配制一定物質(zhì)的量濃度溶液、重量法、滴定法和量氣法定量實驗的實驗步驟并完成實驗;歸納容量瓶、電子天平、瓷坩堝、干燥器、研缽、滴定管、錐形瓶等儀器的使用要點;復述恒重操作的概念和操作要點,說出中和滴定中常用的酸堿指示劑,說出判斷滴定終點的方法。
(2)通過討論交流、合作學習,能比較和評價各種測定方案的優(yōu)缺點,并能對方案中的實驗裝置進行優(yōu)化整合,交流探究的過程與結(jié)果,撰寫完整的探究報告。
(3)感悟嚴謹求實的科學態(tài)度對定量實驗的重要性;感受現(xiàn)代科學的發(fā)展與定量測定技術(shù)的進步的密切關系;贊賞化學對社會發(fā)展的重大貢獻。
2.創(chuàng)設問題情境,引領專題復習
展示化學史:侯德榜,著名科學家,杰出化學家,侯氏制堿法的創(chuàng)始人,中國重化學工業(yè)的開拓者,近代化學工業(yè)的奠基人之一,是世界制堿業(yè)的權(quán)威。他把制堿法的全部技術(shù)和自己的實踐經(jīng)驗寫成專著《制堿》,于1932年在美國以英文出版,從此揭開了索爾維制堿法的神秘面紗,打破了外國公司對制堿技術(shù)的壟斷。后來,他又把索爾維制堿法和合成氨法結(jié)合起來,使食鹽的利用率從原來的70%一下子提高到96%,污染環(huán)境的廢物氯化鈣成為對農(nóng)作物有用的化肥——氯化銨,還可以減少1/3設備,從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元。1943年,中國化學工程師學會一致同意將這一新的聯(lián)合制堿法命名為“侯氏聯(lián)合制堿法”,又稱侯氏制堿法。
創(chuàng)設問題情境:某學生的化學實驗需要100mL1mol/LNa2CO3溶液,他想用侯氏制堿法制得的純堿來配制。侯氏制堿法制得的純堿通常含有少量的NaCl,他不知如何精確配制所需濃度,你有辦法嗎?如果有,該如何操作?
【設計意圖】侯德榜制堿的史實充分體現(xiàn)了化學學科的核心素養(yǎng):“實驗探究與創(chuàng)新意識”及“科學精神與社會責任”。學生從侯德榜解開索維爾制堿法的奧秘,到創(chuàng)立侯氏制堿法,可以感悟到科學探究是從需要出發(fā),發(fā)現(xiàn)和提出有價值的問題;從侯德榜公布制堿法的奧秘這一做法,體會到科學家勇于承擔責任的大愛精神,理解化學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關系,贊賞化學對社會發(fā)展的重大貢獻。隨著探究問題的深入,調(diào)動并激活了學生關于物質(zhì)的量濃度的配置、重量法、量氣法、滴定法四個重要的定量實驗的相關知識儲備。探究性問題是開放的,學生可以大膽設想,有利于拓展思維空間,并且一個探究問題就把四個定量實驗有機地聯(lián)系在了一起,既避免了常規(guī)復習課上的“題多為患”,又能夠有效落實“實驗探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
3.通過探究性學習解決問題
(1)合作學習,初步形成活動方案
通過異質(zhì)分組,每個班級分成6個小組,每個小組6個人,在經(jīng)過充分討論交流后,每個小組派代表匯報初步方案,同時實物投影紙質(zhì)版本的活動方案,以便全班學生觀看和交流。
小組一:我們小組認為要配制100mL1mol/LNa2CO3溶液,需要準確稱取16.000g碳酸鈉,但是,因為樣品的純度不是100%的,所以首先要測出樣品中碳酸鈉的含量。我們小組認為可以取一定質(zhì)量的樣品,溶解在鹽酸中,通過測量生成的二氧化碳的體積,求出碳酸鈉的含量,然后算出所需樣品的質(zhì)量,再配制所需要的溶液。
(小組五、小組六表示跟小組一方法一樣)
小組二:我們小組跟小組一的思路基本相同,也是先求出樣品中碳酸鈉的含量,但跟小組一不同的是,我們在測量碳酸鈉含量時,先把一定量的樣品溶解在水中,然后往樣品溶液中滴加足量的氯化鋇溶液,過濾沉淀,干燥,冷卻,稱量,通過碳酸鋇沉淀的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量,從而求出碳酸鈉的含量。
小組三:我們小組的思路也是先求出樣品中碳酸鈉的含量,跟小組一和二不同的是,我們用鹽酸滴定一定量的樣品溶液,通過消耗鹽酸的體積來計算碳酸鈉的含量。
【設計意圖】采取異質(zhì)分組,讓小組內(nèi)的每個成員都能發(fā)揮自己的優(yōu)勢,達到有效合作的目的。同時,把不同學習基礎、學習優(yōu)勢的學生分在一個小組中,可以最大限度地激活學生的“頭腦風暴”,促進學生針對探究活動,形成多樣化的方案。比如這節(jié)課,六個小組在測碳酸鈉含量時,三種定量測定方法都想到了,這也正是教師教學設計時期待達到的目的。
(2)歸納總結(jié),提煉觀點
針對不同小組的方案,師生一起歸納整理思路:先測定樣品中碳酸鈉的含量,然后再配制溶液。對于測定樣品中碳酸鈉的含量,具體有三種方法,歸納如下。
(3)選擇合適的方法,設計實驗
請每組同學根據(jù)自己組內(nèi)同學的意見,選擇合適的方法,完成配制100mL1mol/LNa2CO3溶液實驗方案的設計(完成下表)。
(4)討論交流,優(yōu)化方案
待各小組基本完成實驗方案的設計,選擇一組實驗設計,實物投影,全班學生進行評價。(展示小組三設計的實驗方案)
師:請大家評價一下小組三設計的實驗方案是否可行,是否有需要完善的地方。
生1:當酸滴定堿時,本著變色由淺色變化到深色,以方便眼睛識別的原則,指示劑用甲基橙比較好。
生2:儀器中應加上膠頭滴管,否則在配制溶液時無法定容。
生3:容量瓶因為只有刻度線,沒有刻度,所以使用什么規(guī)格的容量瓶要注明,這里應該使用100mL的容量瓶。
生4:實驗步驟過于簡單,鹽酸滴定樣品溶液的操作中,滴定管使用前的準備、滴定時的注意事項、滴定終點的判斷、如何讀數(shù)等都沒有說明;在配溶液時,具體的操作步驟以及如何定容等也沒有寫,操作性不強。
生5:測量碳酸鈉的含量時,配制樣品的濃度不宜過濃或過稀,以減小滴定結(jié)果的誤差。
……
師:對于同學們提出的意見和建議,第三小組的同學是否接受?(表示接受)請你們再次優(yōu)化實驗方案。
依次對選擇了重量法和量氣法進行碳酸鈉含量測定的實驗方案進行類似的評價和優(yōu)化,在此就不一一列舉了。
4.提煉知識與方法,形成思維導圖
師:通過用給定的樣品配制100mL1mol/LNa2CO3溶液,我們復習了四個定量實驗,學會了設計簡單的實驗方案。下面,我們一起來總結(jié)一下定量實驗的相關內(nèi)容和方法,形成思維導圖。下面的思維簡圖是老師提供的,同學們可以在簡圖的基礎上,進行拓展和豐富。如對于結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測定、酸堿中和滴定、氣體摩爾體積的測定三個定量實驗,如何在流程的各個環(huán)節(jié)做到更精準,均可用思維導圖的形式展示出來。
【設計意圖】教師通過思維導圖范例,讓學生學畫思維導圖,然后逐步學會依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型,建立解決復雜化學問題的思維框架,落實“證據(jù)推理與模型認知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
5.設置一題作業(yè),檢驗目標達成
布置作業(yè):設計測定含有少量氯化鈉的碳酸氫鈉的含量的實驗方案,要求用學過的多種定量實驗方法進行測定。
【設計意圖】通過一道題目再現(xiàn)本專題所涉及的知識、技能、方法、思想,既是對本復習專題內(nèi)容掌握程度的檢測,又避免了題海戰(zhàn)術(shù),減輕了學生的負擔,強化了學生實驗探究與創(chuàng)新的意識,提升了學生的知識遷移能力及綜合運用能力。
三、基于問題引領的高中化學專題復習的幾點思考
1.轉(zhuǎn)變教學觀念,更新教學理念
教師要清楚學科知識的思維功能,要明白專題內(nèi)容的教學功能,要有從“知識教學”轉(zhuǎn)向“核心素養(yǎng)培養(yǎng)”的教學理念。正如華東師范大學教師教育學院王祖浩教授所建議的,在進行教學設計時,要時時追問三個問題:①教學內(nèi)容反映了何種重要的思想和觀念,具有哪些超越了今天所學化學課題的持久性價值?②在化學課堂上,怎樣讓學生體驗、感悟和經(jīng)驗化,才會對學生的未來具有廣泛的遷移意義?③如何在更大的程度上創(chuàng)設有利于激發(fā)學生內(nèi)在學習潛能、自信心和創(chuàng)造力的課堂?
2.合理組建學習小組,提升小組合作學習的效率
基于問題引領的高中化學專題復習主要以探究活動為載體,以小組合作為主要學習形式,其中小組成員之間有效的合作學習,是這類教學模式成功實施的重要保障。在組建學習小組時,要依據(jù)多元智能理論,盡可能地顧及學生多面智能的培養(yǎng),小組內(nèi)應有不同智能強項的學生;與此同時還要考慮小組成員化學學習基礎的差異、性格方面的互補、男女性別的合理比例及成員之間的和諧關系等,以確保小組合作時每位組員都是不可或缺的,只有這樣才能確保合作學習的效率。
3.設計開放性探究活動,提升學生探究能力
基于問題引領的高中化學專題復習模式在一定程度上可以說是以探究活動為核心,所以,教師要在查閱各種資料的基礎上,對所要復習的專題內(nèi)容進行整理、分析、改編、重整,要精心設計開放性的、可供學生討論交流的、承載了專題內(nèi)容教學功能的探究活動,以提升學生的探究能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1]夏淑萍.“案例教學法”復習定量實驗的教學設計[J].化學教學,2006(5).
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[3]房梅.思維導圖在課堂結(jié)束技能中的應用研究[J].中國教育信息化,2012(14).
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(責任編輯 羅 艷)