張志紅
初中化學教學應使學生初步學會從化學的角度認識物質世界,初步形成運用化學和科學的知識、方法來分析、解決跟化學有關的一些簡單的實際問題,初步形成進行科學探究的能力,增強他們的發(fā)展?jié)撃??;瘜W的思維方式能使學生在認識世界時增添新的內(nèi)容,達到新的深度,有利于他們認識世界的能力和科學思維、智慧水平上升到新的層次,得到新的發(fā)展。初中化學教師應研究試題中對化學學科認識方式的考查,針對學生存在的認識缺陷設計復習教學,促進化學學科認識發(fā)展,提升學生化學學科學習的關鍵能力。
一、 研究試題對學科認識方式的考查,分析學生瓶頸問題
義務教育《化學課程標準》(2011年版)“物質的化學變化”主題描述:物質世界充滿了化學變化,人類的生產(chǎn)生活離不開化學變化。化學變化是化學研究的重要內(nèi)容,它對認識和確定物質的組成、結構等有著極其重要的作用。本主題主要包括化學變化的特征、化學反應的類型、化學反應中的能量變化以及質量守恒定律和化學反應的表示方法等內(nèi)容。下面以2018年福建省泉州市初中學業(yè)質量檢測化學試卷對該主題的考查試題為例進行闡述。
試題1.氧氣在降溫、加壓的條件下可變成淡藍色液體,此過程中發(fā)生變化的是
A.氧分子的大小 B.氧分子之間的間隔
C.氧氣的化學性質 D.構成氧分子的原子種類
【命題分析】考查化學變化的基本特征、物質的微粒性、用微粒的觀點解釋某些現(xiàn)象,是宏微結合典型試題。以課本中實例情境為載體,既考查了化學學習能力,又考查了化學信息能力(對化學物質及其變化信息初步的識別、結構化)。
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計】考后全區(qū)(福建省泉州市豐澤區(qū),考生數(shù)2901人)數(shù)據(jù)統(tǒng)計見下表。
【閱卷分析】此題答案是B,卻有13.6%的考生選C,說明部分考生一葉障目,被“淡藍色”迷惑,誤以為發(fā)生了化學變化。把化學變化中常伴隨的一些現(xiàn)象看成判斷化學變化的標準。考生對于化學變化的概念爛熟于胸,具體運用解決實際問題時,卻不能從紛雜的表面現(xiàn)象中找出化學反應的本質,也說明這部分學生對“新物質”與“舊物質”不能從原子—分子微觀角度理解兩者的不同,僅僅是從宏觀觀察解答。
試題2.右圖中A、B、C、D、E五種物質是初中化學常見的金屬單質、非金屬氧化物、酸、堿、鹽中的一種,相鄰物質能發(fā)生化學反應。A與B之間可發(fā)生置換反應生成經(jīng)常用于制作導線的紫紅色物質。請回答:
(1)A的化學式 (寫一個)。
(2)B與C反應的化學方程式可能是 。
(3)E的用途是 。
(4)D還能與圖中不相鄰的一種物質反應,該反應的化學方程式可能是 。
【命題分析】考查金屬、一氧化碳、酸、堿、鹽的化學性質以及物質類別、反應類型、物質的用途和化學式、化學方程式的書寫。突出考查學生的化學信息能力(物質變化的信息結構化、推理等)和化學學習能力(分類研究、符號表征等)。
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計】考后全區(qū)(福建省泉州市豐澤區(qū),考生數(shù)2901人)數(shù)據(jù)統(tǒng)計見下表。
【閱卷分析】考后發(fā)放調(diào)查問卷調(diào)查該題學生的答題思路:
從紫紅色物質可判斷B是銅鹽,根據(jù)“A與B之間可發(fā)生置換反應”可判斷A是單質的依據(jù)是
a.鐵可與硫酸銅反應? ? ? ? b.B屬于鹽? ? ? ? c.B是化合物
統(tǒng)計調(diào)查問卷:72.9%的考生選a、 0.03%的考生選b、24.1%的考生選c。調(diào)查結果顯示:學生在判別A物質的思路是在頭腦中搜尋學過的化學方程式,而不是從題目信息中的“置換反應”概念出發(fā),根據(jù)物質的分類進行判別。如果問什么是置換反應,學生大多對答如流,但是卻不會運用,缺乏學科認識方式。
試題3.(節(jié)選)
以下是實驗室利用石灰石(雜質不與鹽酸反應且不溶于水)制備碳酸鈣的流程。
(3)請將步驟②發(fā)生反應的化學方程式補充完整。
CaCl2+ CO2 +2NH3+_________=_________+2NH4Cl
【命題分析】以流程圖呈現(xiàn)問題情境,考查學生依據(jù)物質名稱書寫化學式和運用質量守恒定律書寫化學方程式的能力。程
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計】閱卷數(shù)據(jù)只有此題整題的數(shù)據(jù),沒有對各小題的數(shù)據(jù)。
【閱卷分析】考后發(fā)放抽樣調(diào)查問卷調(diào)查該題學生的答題思路:
第(3)題第一空的反應物推斷的思路是:
a.根據(jù)混合溶液的成分? ? ?b.根據(jù)質量守恒定律,從生成物的各原子個數(shù)推斷
統(tǒng)計調(diào)查問卷:有45.8%的考生選a、46.6%考生選b,只有7.6%學生ab都選。
調(diào)查結果顯示:近半數(shù)學生不能從微觀角度運用質量守恒定律,學生擁有質量守恒知識卻不會使用,說明教學中缺乏學科認識方式的引導。
二、研究設計認識實踐活動,突破學生認識瓶頸問題
以上試題考查情況反饋出教學中教師過多關注學生對具體知識的獲得與掌握,學生雖然記住了核心概念,但是在實際問題中并不會運用,沒有認識問題的思路和解決問題的關鍵能力。化學知識具有公認的、客觀的、靜態(tài)的屬性,而化學認識是個體的、主觀的、動態(tài)的,掌握了化學知識的學生不一定具有化學學科認識。教師需要對核心概念和觀念隱含的認識功能進行研究,通過具體的認識實踐活動將概念知識轉化為學生觀察、分析現(xiàn)象和問題的化學視角和思維。學科知識需要經(jīng)過學習和理解、應用和實踐、遷移和創(chuàng)新等關鍵能力活動,才能完成從具體知識到認識方式的外部定向、獨立操作和自覺內(nèi)化,知識只有變?yōu)樽杂X主動的認識角度和認識思路才能轉化為學科能力和學科素養(yǎng)【6】。
(一)充分研究核心概念和觀念的認識深度進階和認識思路
化學學科認識方式有“宏觀—微觀”、“靜止的孤立觀—動態(tài)的相互觀”、“定性—定量”、“文字表征—化學語言符號表征”四類,可從這四方面對課程標準充分挖掘出核心概念中認識深度進階和認識思路。例如:
也就是說,經(jīng)過初中化學學習之后,學生對化學變化初步達到微觀、定量、動態(tài)和化學用語的認識深度,建立的基本認識思路是:面對實際情境,能判斷并提取出相關化學變化,書寫相應的化學方程式,判斷化學反應類型,能分析微觀模型圖,能設計實驗方案證明化學變化的發(fā)生,能從半定量的視角分析反應的進程,動態(tài)地看待化學變化,能根據(jù)質量守恒定律進行化學方程式計算,認識該反應在科研或生活生產(chǎn)中的應用。
(二)把化學學科認識方式貫穿于學習活動中
教學中把核心概念知識轉化為學生的認識,需要在學習活動中依據(jù)學生學情選擇適切的素材開展,在復習階段更要從促使學生完成認識深度進階方面去選材開展認識實踐活動,促使學生內(nèi)化概念知識,培養(yǎng)學生觀察、分析現(xiàn)象和問題的化學視覺和思路,讓學生形成穩(wěn)定的認識方式。
例如,復習酸堿中和反應時,以鹽酸與氫氧化鈉反應為例引導學生從不同視角豐富認識,依據(jù)物質類別的化學性質設計實驗方案證明反應的發(fā)生,形成認識思路。
問題1:用實驗證明反應物氫氧化鈉不存在
教師追問:氫氧化鈉屬于哪類物質?可以用什么物質檢驗它的存在或不存在?強調(diào):要有明顯現(xiàn)象。沿著這個思路,學生順利想到酸堿指示劑、pH試紙和硫酸銅溶液。
問題2:用實驗證明反應物鹽酸不存在
經(jīng)過上述學生學習活動,學生對于認識方式有足夠的體驗,再組織學生將獲得的認識應用于這個環(huán)節(jié)實踐活動中,可形成穩(wěn)定的認識行為。而且該環(huán)節(jié)活動更豐富,更能訓練學生認識的完整性。依據(jù)酸的化學性質,只要反應現(xiàn)象明顯均可用于檢驗鹽酸的存在,沒有相應的現(xiàn)象也就說明鹽酸的不存在,如紫色石蕊試液、pH試紙、活潑金屬(鐵、鋁等)、金屬氧化物(鐵銹、氧化銅等)、碳酸鹽等。
關注化學學科認識方式的復習教學,應注重以下幾個方面:
(1)課前備課:教師精選情境素材,了解學生學生認識障礙,從理清認識思路,拓展認識視角,升華認識高度的目標設計學習活動程序。
(2)課中教學:學生深度參與,充分暴露知識的缺漏和認識的偏差,教師應充分放手讓學生預測、設計、模型建構、分析、解釋、評價、表達和書寫。教師在學生學習過程中進行追問(為什么、怎么辦)、證據(jù)反駁、思路外顯、認識方式的評價、認識思路及核心觀念的結構化。
(3)課后經(jīng)常通過訪談或調(diào)查問卷了解學生失分題的認識困惑,反思教學,針對性的調(diào)整教學節(jié)奏。
[參 考 文 獻]
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