[摘 要]網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺已在教學(xué)中普遍應(yīng)用,面對網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺提供的紛繁信息,教師應(yīng)在全面解讀閱卷信息的基礎(chǔ)上,挖掘?qū)W生解題必備知識和關(guān)鍵能力的缺失,提出“構(gòu)建知識體系”“提升學(xué)生信息閱讀、獲取、加工和應(yīng)用的能力”“強(qiáng)化解題模式訓(xùn)練”等針對性措施,以達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)的目的。
[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)閱卷;閱卷信息;精準(zhǔn)教學(xué)
[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2021)35-0063-03
目前,網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺已在教學(xué)中普遍應(yīng)用,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺在閱卷結(jié)束后第一時間會對試卷、班級、教師、學(xué)生進(jìn)行各種分析,細(xì)致到每一個班級、每一個學(xué)生、每一小空的得分情況,提供平均分、得分率、難度值、標(biāo)準(zhǔn)差、區(qū)分度、及格率、優(yōu)秀率、最低分、最高分等數(shù)據(jù),還會給出常見的答題錯誤。這些閱卷信息使“經(jīng)驗式”的教學(xué)變?yōu)椤盎跀?shù)據(jù)”的精準(zhǔn)教學(xué),有利于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和促進(jìn)教師因材施教,有利于減少教學(xué)中不必要的機(jī)械重復(fù)訓(xùn)練,減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。下面,筆者以2020年福建省高三質(zhì)檢理科綜合試卷化工流程題為例,談?wù)勯喚硇畔⒃诨瘜W(xué)教學(xué)中的合理應(yīng)用。
一、試題示例
[2020年福建省高三質(zhì)檢理科綜合試卷第26題(14分)]實驗室里,從廢舊鈷酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活性物質(zhì)LiCoO2)中回收鈷、鋰的操作流程如下圖所示:
回答下列問題。
(1)拆解廢舊電池獲取正極材料前,先將其浸入NaCl溶液中,使電池短路而放電,此時溶液溫度升高,該過程中能量的主要轉(zhuǎn)化方式為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。
(2)“堿浸”過程中產(chǎn)生的氣體是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ;“過濾”所得濾液用鹽酸處理可得到氫氧化鋁,反應(yīng)的化學(xué)方程式為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
(3)“酸浸”時主要反應(yīng)的離子方程式為? ? ? ? ? ? ? ;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定濃度的鹽酸替代,也可以達(dá)到“酸浸”的目的,但會產(chǎn)生? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (填化學(xué)式)污染環(huán)境。
(4)“沉鈷”時,調(diào)pH所用的試劑是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?;“沉鈷”后溶液中c(Co2+)=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
(已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09 × 10-15)
(5)在空氣中加熱Co(OH)2,使其轉(zhuǎn)化為鈷的氧化物。加熱過程中,固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖甲所示。290~500 ℃,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
(6)根據(jù)圖乙判斷,“沉鋰”中獲得Li2CO3固體的操作主要包括? ? ? ? ? ? 、? ? ? ? ? ? 、洗滌、干燥等步驟。
【參考答案】
(1)化學(xué)能→電能→熱能(或化學(xué)能→熱能)
(2)H2(或氫氣);Na[Al(OH)4] + HCl=NaCl + Al(OH)3↓+ H2O(或NaAlO2 + HCl + H2O=NaCl + Al(OH)3↓)
(3)8LiCoO2+S2O[2-3]+22H+=8Li++8Co2++2SO[2-4]+ 11H2O;Cl2
(4)NaOH(氫氧化鈉)溶液(或固體);1.09 × 10-6 mol·L-1
(5)6Co2O3[ 290~500 ℃ ]4Co3O4+O2↑(或6Co2O3[ △ ] 4Co3O4 + O2↑)
(6)蒸發(fā)濃縮(蒸發(fā)結(jié)晶);趁熱過濾
二、全面解讀閱卷信息
面對網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺提供的紛繁的閱卷信息,教師應(yīng)該從試題整體評價和學(xué)生典型錯誤的角度全面解讀閱卷信息。
1.全面了解試題的評價數(shù)據(jù)
針對上述試題,網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺提供筆者所在學(xué)校學(xué)生得分情況的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表1所示。
本題總分為14分,平均分5.0,難度0.36,9個得分點中只有2個得分點滿分占比達(dá)60%以上,2個得分點零分占比在30%以下,特別是小題(3)-1、(5),它們的滿分占比僅為4.20%和2.51%,由此可以看出,陌生環(huán)境下化學(xué)方程式的書寫仍然是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),學(xué)生接受、吸收、整合和處理化學(xué)信息的能力,綜合運用已學(xué)知識與技能分析、解決實際問題的能力還有待提高。
2.歸納學(xué)生答題的典型錯誤
在網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺閱卷結(jié)束后,教師應(yīng)當(dāng)及時調(diào)閱學(xué)生的答題卷,及時歸納學(xué)生答題的典型錯誤,分析產(chǎn)生錯誤的原因。上述試題各小題答題的典型錯誤如下。
第(2)小題:第1空得分率較高,少數(shù)學(xué)生回答“O2”。第2空丟分明顯,具體錯誤主要有:[Al(OH)4]?+ H+=Al(OH)3↓+ H2O;Na[Al(OH)4] + HCl=NaCl + Al(OH)3↓;NaAlO2 + HCl=NaCl + Al(OH)3。
錯誤原因主要有3類:① 審題不清,將化學(xué)方程式誤寫成離子方程式;②守恒觀念缺失,配平時忽略水的生成(或參與),元素不守恒;③細(xì)節(jié)不完整,漏寫沉淀符號“↓”。
第(3)小題:第1空得分率很低,空白率高。常見錯誤主要有:8CoO[-2]+ S2O[2-3]+ 22H+=8Co2+ + 2SO[2-4]+ 11H2O;8Co3++ S2O[2-3]+ 5H2O=8Co2++2SO[2-4]+10H+;4Co3++ S2O[2-3] + H2O=4Co2+ + 2SO2↑+ 2H+;S2O[2-3]+ 3H2O + 4Co3+=4Co2+ + 2SO[2-3]+6H+;2H++ S2O[2-3]=H2O+ SO2↑+S↓。
錯誤原因主要有2類:①學(xué)科核心觀念和關(guān)鍵能力缺失,如提煉、整合信息的能力,分析、解決問題的能力,此外“元素觀”“氧化還原觀”引領(lǐng)分析流程的理念不足,導(dǎo)致大批學(xué)生對反應(yīng)物與生成物的分析、推斷出錯;②必備知識掌握不扎實,如不能從“過濾”操作中提煉出“濾渣”進(jìn)入“酸浸”這一信息,從而誤將“LiCoO2”進(jìn)行拆分。
第2空,錯寫為“SO2”的較多。錯誤原因是不能從氧化還原視角判斷Na2S2O3的作用,憑感覺亂答。
第(4)小題:第1空,常見的錯誤為“氨水”或“Na2CO3”。答錯的原因是沒有通讀流程?!俺菱挕睍r,將溶液的pH調(diào)至9.5的目的是,將Co2+轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀,結(jié)合“沉鋰”后母液中能獲得Na2SO4·10H2O,可推知所用的試劑為NaOH溶液或固體。選擇“氨水”,則后續(xù)流程“沉鋰”的母液回收Na2SO4·10H2O時易混入雜質(zhì)。選擇“Na2CO3”,則“沉鈷”中易出現(xiàn)CoCO3沉淀,與流程得“Co(OH)2”不符。第2空,常見的錯誤為“1.09 × 10?10.5? mol·L?1 ”“1.09 × 10?6”。答錯的原因主要是學(xué)生沒能嚴(yán)格按照[Ksp]的表達(dá)式列式計算,故而錯答“1.09×10?10.5? mol·L-1 ”;其次是不注意細(xì)節(jié),漏寫單位。
第(5)小題:本題答錯率和空白率皆比較高。常見的錯誤主要有:6Co(OH)2+ O2[290~500 ℃]2Co3O4 + 6H2O;Co(OH)2[290~500 ℃]Co2O3+H2O;Co2O3[290~500 ℃]4CoO+O2↑。
上述錯誤反映出學(xué)生亂猜測現(xiàn)象嚴(yán)重。學(xué)生找不到解題思路的主要原因有2類:①缺乏關(guān)鍵元素質(zhì)量不變這一元素守恒理念的指導(dǎo);②對“加熱后固體轉(zhuǎn)化為鈷的氧化物”這一信息提煉不足,無法熟練應(yīng)用元素的物質(zhì)的量之比等于微粒個數(shù)比的計算技巧。
第(6)小題:第1空答“蒸發(fā)濃縮”或“蒸發(fā)結(jié)晶”或“加熱濃縮”的較多;第2空答“過濾”的也較多,但能答出“趁熱過濾”的并不多。常見的錯誤為“蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶”或“蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶,過濾”。
造成上述錯誤的主要原因是:學(xué)生不能主動提煉圖中信息,對“溶解度隨溫度升高而降低”的結(jié)晶方法掌握不扎實,同時思維固化現(xiàn)象也較為嚴(yán)重。
三、深度挖掘閱卷信息精準(zhǔn)施教
從上述試題的閱卷信息分析來看,學(xué)生在解題時表現(xiàn)出的化學(xué)學(xué)科思維缺失,關(guān)鍵知識體系不完整,必備的信息閱讀、提取、整合和應(yīng)用能力不足是最大的問題。從教的角度來分析,這與部分教師在高考復(fù)習(xí)中不注重對學(xué)生化學(xué)思維和化學(xué)實踐能力的培養(yǎng),更多的只是要求學(xué)生針對高考的考點進(jìn)行記憶、背誦有關(guān),導(dǎo)致學(xué)生不能形成高中化學(xué)知識與思維體系,解決化學(xué)問題的知識遷移能力和對難度題型的深度分析能力不足;從學(xué)的角度來分析,學(xué)生只重視知識的識記,未能建構(gòu)自身的知識體系,在解題上只重視每個問題的解答,未能形成同類題型的解題模型。針對這些問題,教師在教學(xué)中應(yīng)采取以下針對性措施來指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)和解題。
1.強(qiáng)化知識體系建構(gòu),夯實解題基礎(chǔ)
高考工藝流程題的流程多來自工業(yè)生產(chǎn)實際,情境真實,目的是讓學(xué)生理論聯(lián)系實際,用所學(xué)知識解決實際問題。具體考查的考點主要有質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)組成定律、化學(xué)平衡原理、氧化還原原理、混合物的分離(提純)、綠色化學(xué)思想、安全生產(chǎn)思想以及原子經(jīng)濟(jì)視角分析、評價實際生產(chǎn)過程等。
上述試題以“從廢舊鈷酸鋰離子電池的正極材料中回收鈷、鋰的操作流程”為載體,創(chuàng)設(shè)真實有意義的問題情境,考查元素及其化合物的轉(zhuǎn)化規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)原理、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、溶度積、物質(zhì)的分離提純、綠色化學(xué)等知識。學(xué)生的學(xué)科知識體系的缺失引發(fā)了許多不必要的錯誤,如第(2)小題的第1空考查的是活潑金屬鋁與堿溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,第2空考查的是四羥基合鋁酸鈉(偏鋁酸鈉)溶液與鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁的化學(xué)方程式,本是送分題,但從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看難度值為0.62和0.48,區(qū)分度分別達(dá)到0.39和0.50,即有近一半的考生出現(xiàn)失誤;又如第(1)(3)小題分別考查電化學(xué)理論和氧化還原反應(yīng)原理在具體化學(xué)工藝流程中的應(yīng)用,其中第(3)小題第1空要求書寫陌生環(huán)境下的氧化還原離子方程式,難度值達(dá)0.06,零分占比為91.19%,第2空考查應(yīng)用化合價升降原理判斷LiCoO2在酸性條件下與Cl-反應(yīng)的生成物,零分占比為40.37%。
2.強(qiáng)化學(xué)生信息閱讀、獲取、加工和應(yīng)用的能力,掌握解題的關(guān)鍵
工藝流程題通常由幾百個文字、一個簡化的化學(xué)工藝流程,外加幾幅圖表組成,如上述試題共有三百多個文字、一個工業(yè)流程圖和兩幅曲線變化圖,閱讀量大,信息豐富。解題時一般要先通讀一遍題目,要讀文字、讀流程、讀圖像、讀設(shè)問,邊讀邊收集解題信息。有很多題目答題所需的信息不一定在題干中,有的在流程中,有的在圖像中,還有的可能隱藏在設(shè)問中。如從上述試題的題干、流程圖和圖像中可以讀出以下信息:正極材料為Al和LiCoO2;回收的鈷、鋰以Co(OH)2和Li2CO3呈現(xiàn);整個流程中添加的是鈉的化合物,而調(diào)pH=9.5以及pH>12,“沉鈷”試劑顯然是NaOH溶液(或固體);兩個圖像提供了三個信息,一是鈷的性質(zhì)與鐵的性質(zhì)相似,Co(OH)2加熱失重物質(zhì)變化與Fe(OH)2相似,二是Co(OH)2加熱失重的過程中Co元素質(zhì)量守恒,三是Na2CO3、Na2SO4的溶解度隨溫度的上升而增大,Li2CO3的溶解度隨溫度的上升而減少。
在整體閱讀的基礎(chǔ)上,解題的關(guān)鍵是如何將獲取的信息進(jìn)行加工整合、遷移應(yīng)用。整合與應(yīng)用可分為淺顯和隱含兩個層次,淺顯層次指的是可以通過題給信息直接應(yīng)用,如上述試題的(1)(2)兩小題就是利用題給正極材料為Al和LiCoO2,運用電化學(xué)原理和鋁及其化合物的性質(zhì)即可回答;隱含層次指的是需要將題給信息和已學(xué)知識整合后應(yīng)用,如上述試題的第(5)小題,圖像中給出Co(OH)2的失重曲線,圖像中隱藏著兩個很重要的信息,一是鈷的性質(zhì)與鐵的性質(zhì)相似,Co(OH)2加熱失重的物質(zhì)變化與Fe(OH)2相似;二是Co(OH)2加熱失重過程中Co元素質(zhì)量守恒??梢?,能快速解讀出這些隱含的信息是破解問題的關(guān)鍵。
3.強(qiáng)化解題模式訓(xùn)練,形成規(guī)范的答題習(xí)慣
工藝流程題的難點在于掌握其解題方法和解題技巧。用化學(xué)觀念引領(lǐng)流程專題的復(fù)習(xí),高位解讀流程,有利于學(xué)生領(lǐng)悟分析流程的一般思路,觸類旁通,形成能力。例如,通過建模法分析流程的常見模型,掌握分析流程的一般思路,體會元素守恒思想對流程的引領(lǐng)分析作用,體會氧化還原反應(yīng)觀對新情境下的信息型方程式的書寫的引領(lǐng)等。通過歸納整理工藝流程題的常見考點及其呈現(xiàn)形式,幫助學(xué)生克服做流程題的畏懼心理。同時,還可設(shè)置變式練習(xí)、微專題、對點訓(xùn)練等,加強(qiáng)學(xué)生提煉整合信息這一關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。
由于工藝流程題涉及諸多基礎(chǔ)知識,考點豐富,訓(xùn)練時可采用“小專題+強(qiáng)化練習(xí)”的形式對常見考點進(jìn)行復(fù)習(xí),同時進(jìn)行分項訓(xùn)練并歸類整理。例如,針對??嫉膶嶒灢僮鳎涸系念A(yù)處理、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)品的處理、分離提純等,可通過建立答題模板提高答題的正確率和完整率。
綜上,網(wǎng)絡(luò)閱卷平臺的最大特點便是可以提供數(shù)據(jù)分析,幫助教師掌握動態(tài)信息,從而更為精準(zhǔn)地實施教學(xué)。同時,教師也可以通過這些數(shù)據(jù),反思自己的教學(xué)行為,從而完善自身的教學(xué),提升自身的職業(yè)素養(yǎng)。
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(責(zé)任編輯 羅 艷)