張興霞
(寧夏銀川市北塔中學(xué) 寧夏 銀川 750001)
以圖表對(duì)學(xué)生閱讀能力、提取信息能力并對(duì)信息進(jìn)行加工、篩選、思辨等能力進(jìn)行考查是一種非常常見的考試形式,此類題型也是寧夏中考試卷中必然考查的題型。通過(guò)大量的教學(xué)實(shí)踐調(diào)查研究,九年級(jí)學(xué)生在化學(xué)學(xué)科中表現(xiàn)出面對(duì)圖表類問(wèn)題時(shí)不知所錯(cuò),無(wú)法進(jìn)行順暢的思考、進(jìn)而解答,究其原因就是所需能力不夠。雖然九年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備一些解決問(wèn)題的能力,但是為什么在解決圖表類問(wèn)題時(shí)會(huì)有困難呢?這就要知道解決圖表類問(wèn)題所需能力有哪些、已經(jīng)掌握或者具備的能力有哪些、欠缺的能力是哪些、能力欠缺的原因分別是什么、以及各種能力的培養(yǎng)需要采用怎樣的教學(xué)策略才能掌握。
圖表題是一種形式新穎靈活、內(nèi)容豐富、信息量大、思維容量也較大的題型,讓學(xué)生通過(guò)識(shí)圖讀圖辯圖,提取有效信息并且解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題,可以同時(shí)考察學(xué)生的閱讀能力、計(jì)算能力、邏輯思維能力、問(wèn)題解決能力等多方面的能力,初中化學(xué)教材中有著豐富的圖表內(nèi)容,而化學(xué)圖表有著文字無(wú)法比擬的生動(dòng)、直觀、簡(jiǎn)潔等特點(diǎn),課堂教學(xué)中教師充分開發(fā)利用好這些具有趣味性和指導(dǎo)性的圖表,有助于增強(qiáng)課堂教學(xué)的有效性,有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和把握,增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和探究能力,培養(yǎng)學(xué)生辯圖、改圖、釋圖、編圖等能力。
3.1 查閱文獻(xiàn),了解已有研究結(jié)果,確定研究思路。調(diào)查研究表明,在實(shí)際課堂教學(xué)中,大多數(shù)老師對(duì)教材中的圖表不夠重視,沒(méi)有充分發(fā)揮出教材中圖表的作用。圖表類知識(shí)點(diǎn)粗略帶過(guò),或者讓學(xué)生自己讀書查看,教師不進(jìn)行講解。圖表類問(wèn)題的解決重點(diǎn)放在中考前進(jìn)行集中訓(xùn)練,大量的數(shù)據(jù)說(shuō)明這樣效果甚微。有學(xué)者釆用問(wèn)卷調(diào)查與訪談等方法了解學(xué)生解決化學(xué)圖表類問(wèn)題的能力在目前實(shí)際教學(xué)中的基本情況,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在面對(duì)化學(xué)圖像題時(shí),常常感到困惑、茫然,無(wú)法提取圖像中的信息,也就是審題有難度;加上有的試題閱讀量大、情景陌生、信息新穎,學(xué)生在解題之前就會(huì)產(chǎn)生畏懼感。研究結(jié)果表明該能力的提升以及發(fā)展則需要根據(jù)學(xué)生情況借助具體教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行培養(yǎng)。為此進(jìn)行了研究前期的討論:第一種認(rèn)為圖表知識(shí)與文字類知識(shí)最大的不同點(diǎn)就是要讀圖,從圖中獲取信息轉(zhuǎn)化為學(xué)生已有的理論知識(shí),在這個(gè)過(guò)程中就出現(xiàn)了難點(diǎn),學(xué)生不明白圖表的意思,也就是無(wú)法獲取圖表信息,這是目前首要的難點(diǎn)。第二種認(rèn)為學(xué)生的難點(diǎn)還在于用數(shù)學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問(wèn)題,當(dāng)遇到圖表題中有關(guān)計(jì)算時(shí),學(xué)生過(guò)多的關(guān)注計(jì)算兒忽略了化學(xué)原理,所以應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生建立化學(xué)思維,數(shù)學(xué)計(jì)算能力類似于一種工具,輔助于化學(xué)原理的應(yīng)用。第三種主要關(guān)注點(diǎn)是教材中不同圖表類知識(shí)培養(yǎng)的能力不同,所以不同課型采用不同的教學(xué)方法,并進(jìn)行了舉例說(shuō)明。第四種認(rèn)為要摸清學(xué)生目前能力掌握情況,根據(jù)不同能力的學(xué)生授課時(shí)的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所不同,同時(shí)提出關(guān)注學(xué)生作業(yè)的反饋,九年級(jí)化學(xué)剛開始,不能進(jìn)行測(cè)試,但可以通過(guò)平時(shí)的作業(yè)了解學(xué)生圖表類知識(shí)掌握的情況。
3.2 研究教材,對(duì)教材中的圖表進(jìn)行分類。通過(guò)對(duì)九年級(jí)化學(xué)上下冊(cè)書中所有圖表內(nèi)容進(jìn)行分析歸納,依據(jù)圖表的呈現(xiàn)形式將圖表分為了七種類型:呈現(xiàn)課堂內(nèi)容型、描述實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象型、分子原子結(jié)構(gòu)模型類、化學(xué)反應(yīng)工業(yè)流程類、柱狀圖扇形圖表格類、函數(shù)圖類、關(guān)系圖和對(duì)比圖類,研究每一類圖表所需要的能力和培養(yǎng)能力所采取的教學(xué)策略:①呈現(xiàn)課堂內(nèi)容型需要讀圖識(shí)圖能力、文字與圖形轉(zhuǎn)化能力、語(yǔ)言表達(dá)能力,主要培養(yǎng)策略是課堂中留出時(shí)間讓學(xué)生有針對(duì)性的把圖片中的內(nèi)容用語(yǔ)言表述出來(lái)。②描述實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象型需要識(shí)圖辯圖能力、實(shí)物圖片結(jié)合能力、語(yǔ)言表達(dá)能力,主要培養(yǎng)策略是學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),接觸儀器,熟悉實(shí)物,再與圖片對(duì)比,實(shí)現(xiàn)立體圖與平面圖的轉(zhuǎn)化。③分子原子結(jié)構(gòu)模型類需要讀圖辯圖能力、空間想象能力、微觀認(rèn)知能力,主要培養(yǎng)策略是借助化學(xué)模型建立微觀認(rèn)識(shí),學(xué)生用橡皮泥模擬微觀粒子及反應(yīng)過(guò)程,用不同顏色的小圓圈代表不同的微粒繪畫表示反應(yīng)的進(jìn)行。④化學(xué)反應(yīng)工業(yè)流程型需要識(shí)圖辯圖能力、化學(xué)概念、化學(xué)原理的應(yīng)用能力、文字表述能力,主要培養(yǎng)策略是理論方面對(duì)化學(xué)概念、化學(xué)原理透徹理解,再教師演,讓學(xué)生表述實(shí)驗(yàn)過(guò)程及原因,尤細(xì)節(jié),采用提問(wèn)的形式引發(fā)思考,應(yīng)用理論解決,利用課后習(xí)題及時(shí)練習(xí),學(xué)會(huì)理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。⑤柱狀圖扇形圖表格型需要數(shù)據(jù)分析能力、化學(xué)原理的應(yīng)用能力、信息獲取能力、信息加工應(yīng)用能力,主要培養(yǎng)策略是利用具體的圖表進(jìn)行示范教學(xué),先認(rèn)識(shí)圖表的結(jié)構(gòu)(比如橫縱坐標(biāo)表示的量),其次把圖表中的數(shù)據(jù)與化學(xué)原理相結(jié)合,分析加工提取有用的信息解決問(wèn)題。⑥函數(shù)圖型需要識(shí)圖辯圖能力、數(shù)據(jù)分析能力、化學(xué)原理的應(yīng)用能力、計(jì)算能力,主要培養(yǎng)策略是老師創(chuàng)設(shè)情景,學(xué)生小組合作進(jìn)行討論,繪制函數(shù)圖,并表述函數(shù)圖中點(diǎn)、線、面的含義。⑦關(guān)系圖和對(duì)比圖型需要識(shí)圖辯圖能力、應(yīng)用化學(xué)概念、化學(xué)原理的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力,主要培養(yǎng)策略是用“找不同”的方法找出相近概念的不同點(diǎn)(比如原子分子的概念、純凈物化合物的概念),能明白圖形之間的關(guān)系。
3.3 研讀課標(biāo)、分析寧夏近十年的中考真題。研究課標(biāo),其中能用文字、圖表和化學(xué)語(yǔ)言表述有關(guān)信息,初步學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納和概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工是義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)規(guī)定的課程目標(biāo)。說(shuō)明這些能力是初中生要培養(yǎng)和具備的。分析寧夏近十年中考真題中的圖表題,獲取每種題型對(duì)應(yīng)考查學(xué)生的能力,再與課本中的圖表內(nèi)容進(jìn)行對(duì)應(yīng),再結(jié)合考試中圖表類題型的答題結(jié)果,摸清學(xué)生當(dāng)前解決此類問(wèn)題所需能力的實(shí)情,進(jìn)而分析得出學(xué)生能力掌握的情況。今天我們分析這十年的圖表題:①考查內(nèi)容與課本知識(shí)的對(duì)應(yīng);②考查的主要類型;③考查能力的變化趨勢(shì)。大家分析如下:研究中考題發(fā)現(xiàn),考查的形式與課本中圖片的呈現(xiàn)形式相輔相成,比如實(shí)驗(yàn)操作類以及現(xiàn)象類圖片,試題中也已這種形式考查,這部分內(nèi)容屬于課表中的認(rèn)識(shí)層次,比較基礎(chǔ),通常以選擇題的形式考查,學(xué)生答題情況較好,說(shuō)明簡(jiǎn)單的圖片認(rèn)知能力學(xué)生都已具備;表格類主要集中在質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用;分子原子結(jié)構(gòu)模型以及反應(yīng)類型的變化也是一類;函數(shù)類主要集中在金屬與酸的反應(yīng)是一類,溶液溶解度曲線是一類,酸堿鹽的反應(yīng)是一類,這些知識(shí)考查能力綜合,學(xué)生普遍出現(xiàn)問(wèn)題,基礎(chǔ)一般的學(xué)生幾乎放棄。分析變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn):題型還是比較固定的,考查的能力也就可以重點(diǎn)培養(yǎng)和促進(jìn)。
寧夏近十年中考真題中的圖表題所占分值情況
分析數(shù)據(jù)表明:(1)學(xué)生在面對(duì)信息單一的題目表現(xiàn)會(huì)好一些,但是面對(duì)信息復(fù)雜的題目,表現(xiàn)就差一些;(2)學(xué)生無(wú)法將圖表的信息與題干建立聯(lián)系;(3)學(xué)生一旦遇到涉及計(jì)算的題目,表現(xiàn)就不好;(4)學(xué)生在面對(duì)速率相關(guān)的問(wèn)題上,除了斜率外,其他信息的提取都相當(dāng)困難。從試卷的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):主觀題在增加,閱讀量在增加,2018年試卷2378字,2019年試卷2507字,2020年試卷3569字;從單一的定性或定量轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄐ远肯嘟Y(jié)合的考查;從最初對(duì)知識(shí)的考查更傾向于對(duì)能力的考查;每種題型都應(yīng)該有不同的解題方法。最后大家總結(jié)出最基本的解決圖表題的思路:數(shù)與形結(jié)合,一識(shí)圖,二看點(diǎn),三看線,也就是讀懂圖中“點(diǎn)、線、面”的含義及關(guān)系,建立物質(zhì)之間的關(guān)系,利用好數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,解決問(wèn)題。
3.4 對(duì)學(xué)生能力不足進(jìn)行歸因分析。學(xué)習(xí)效果由兩方面因素決定,所以從教和學(xué)兩方面進(jìn)行剖析。一是教師方面:老師對(duì)教材圖表利用的充分度、準(zhǔn)確度、對(duì)本班學(xué)情的了解、與能力相關(guān)的其他學(xué)課的學(xué)習(xí)情況的了解都會(huì)影響能力的培養(yǎng),教師需要分析自我、結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),找出教的方面的原因。二是學(xué)生方面:對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行有計(jì)劃有針對(duì)性的研究,課堂上采用觀察法、課下采用訪談法,這樣的課上課下結(jié)合的形式、整體學(xué)生和個(gè)體學(xué)生相結(jié)合的方式更全面更準(zhǔn)確的掌握學(xué)情。以下是通過(guò)對(duì)216名學(xué)生進(jìn)行訪談情況,分析數(shù)據(jù)從而了解學(xué)生面對(duì)圖表題時(shí)的態(tài)度和感受。
(一)做圖表題時(shí)是否感到困難
(二)做圖表題難在哪里
從研究中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生都認(rèn)為自己在做圖表題的過(guò)程中遇到了問(wèn)題,覺(jué)得圖表題有難度。其中,在問(wèn)到學(xué)生在做圖表題時(shí),哪一部分是自己感覺(jué)最為困難的問(wèn)題,超過(guò)半數(shù)的學(xué)生覺(jué)得在一些信息讀取較為復(fù)雜的題目,例如圖像中曲線拐點(diǎn)多,或是在反應(yīng)過(guò)程中摻有雜質(zhì)的題目,感覺(jué)難度比較大,還有一部分學(xué)生表示,在用圖表進(jìn)行計(jì)算時(shí)比較薄弱,總是出錯(cuò)。有個(gè)別學(xué)生覺(jué)得,在信息歸納和整理上是自己不擅長(zhǎng)的。大部分學(xué)生都覺(jué)得自己在進(jìn)行較為復(fù)雜的信息處理以及計(jì)算的時(shí)候困難最大。再分析教師之前處理圖表類知識(shí)時(shí)的表現(xiàn):沒(méi)有系統(tǒng)的關(guān)注課本中的圖表內(nèi)容,也沒(méi)有形成系統(tǒng)的教學(xué)方法,仔細(xì)分辨了教材中的圖表,討論得出了圖表的類別,每種圖表培養(yǎng)的能力以及采用的教學(xué)策略,為我們今后的教學(xué)提供了很好的參考,在接下來(lái)的教學(xué)中我們將采用研究出來(lái)的方法進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐,并及時(shí)關(guān)注效果,按照:制定教學(xué)策略—教學(xué)實(shí)踐—分析討論—總結(jié),這一過(guò)程教學(xué)實(shí)踐反復(fù)進(jìn)行。
3.5 為培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)。針對(duì)教材中的七類圖表,老師之間交流自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)反思,集體反復(fù)研討,制定教學(xué)方案,針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題找出合適的教學(xué)策略。具體做法主要有:對(duì)呈現(xiàn)課堂內(nèi)容型的圖表,課堂中留出時(shí)間讓學(xué)生閱讀圖片,把圖片中的內(nèi)容表述出來(lái),從而培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力;對(duì)描述實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象型的圖和化學(xué)反應(yīng)工業(yè)流程圖,采用先由教師演示實(shí)驗(yàn)后由學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的教學(xué)方法,再讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)裝置圖繪畫出來(lái),培養(yǎng)學(xué)生把實(shí)物和圖片結(jié)合的能力,也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)圖片想象出實(shí)驗(yàn)過(guò)程,從而推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力;對(duì)分子原子結(jié)構(gòu)模型類圖形,教學(xué)中提供模型讓學(xué)生組裝,培養(yǎng)學(xué)生空間立體思維能力,然后讓學(xué)生畫出模型圖,建立學(xué)生化學(xué)模型;柱狀圖扇形圖表格類、函數(shù)圖,讓學(xué)生表述圖表中各個(gè)量的數(shù)據(jù),學(xué)會(huì)獲取信息,再分析每種量之間的關(guān)系,培養(yǎng)對(duì)信息加工能力和思辨能力;為此還開展觀摩課、借助智學(xué)網(wǎng)大數(shù)據(jù)試卷講評(píng)課、同課異構(gòu)課,展示不同學(xué)情采用不同教法,研究各種教學(xué)策略的優(yōu)缺點(diǎn),多次改進(jìn),找到最優(yōu)的方式方法,達(dá)到培養(yǎng)及促進(jìn)學(xué)生各種能力。
4.1 解決圖表類問(wèn)題所需能力不足的原因。研究表明能力不足可以概述為:教師對(duì)教材中的圖表沒(méi)有高效、充分利用;教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常只讀表象沒(méi)有實(shí)質(zhì);學(xué)生對(duì)化學(xué)概念、基本的化學(xué)原理的實(shí)質(zhì)理解不透徹;80%的基礎(chǔ)層次的學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力以及數(shù)學(xué)計(jì)算能力相對(duì)較弱;優(yōu)等生中有一半學(xué)生空間想象力不夠;所有學(xué)生最難的部分是對(duì)圖表信息進(jìn)行加工時(shí)存在思維缺陷。教學(xué)實(shí)踐證明化學(xué)思維的建立、化學(xué)模型的建立、化學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的掌握都有利于圖表問(wèn)題解決。學(xué)生方面:解決圖表類問(wèn)題所需能力在很大程度上依賴于原有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知努力,學(xué)生首先需要認(rèn)清自己在圖表類問(wèn)題解決中每個(gè)環(huán)節(jié)所處的能力水平以及能力具備情況,了解自身能力發(fā)展的障礙,這是提高解決圖表類問(wèn)題能力的前提。其次是解決問(wèn)題時(shí)審題環(huán)節(jié)問(wèn)題比較嚴(yán)重,審題是解題的基礎(chǔ),能否快速、準(zhǔn)確地解題很大程度上依賴于審題的成功與否,普遍存在于教學(xué)中學(xué)生審題障礙主要是思維性障礙,表現(xiàn)為機(jī)械類比思維不精;具體問(wèn)題難以抽象;轉(zhuǎn)化不靈無(wú)法變通;表達(dá)疏漏結(jié)論或然等。
4.2 各種能力培養(yǎng)所需采用的有效教學(xué)策略。在這一屆初三學(xué)生開學(xué)伊始,每次考試針對(duì)各種能力專門設(shè)計(jì)圖表類題型進(jìn)行檢測(cè),利用智學(xué)網(wǎng)對(duì)圖表類問(wèn)題解決結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出:①課堂上讓學(xué)生先自己觀看圖片,再表述圖表的內(nèi)容,其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充這種教學(xué)方法能很好的培養(yǎng)并促進(jìn)初中生識(shí)圖辯圖能力、閱讀能力和語(yǔ)言表達(dá)能力;②學(xué)生自己動(dòng)手組裝分子模型,繪畫分子原子結(jié)構(gòu)圖的教學(xué)方法,能很好的建立結(jié)構(gòu)模型,對(duì)學(xué)生的空間想象能力、微觀認(rèn)知能力起到了很好培養(yǎng)效果;③讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、小組合作討論交流、再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)活動(dòng),對(duì)學(xué)生文字與圖形轉(zhuǎn)化能力、實(shí)物與圖片結(jié)合能力有很好的作用;④用“找不同”“找規(guī)律”、利用表格數(shù)據(jù)學(xué)生動(dòng)手“繪制函數(shù)圖”、對(duì)培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力、信息獲取能力、分析函數(shù)圖形能力都有促進(jìn)作用。解決圖表類問(wèn)題實(shí)質(zhì)是讀懂圖表、提取圖表中的信息并對(duì)其進(jìn)行加工篩選。教學(xué)應(yīng)完善知識(shí)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化概念教學(xué)、強(qiáng)調(diào)方法教學(xué)、重視解題策略、進(jìn)行圖表解讀,最后實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決。
4.3 各種類型圖表題具體的解決方法。從文字、表格以及圖像中獲取有用信息,再利用數(shù)學(xué)工具,結(jié)合化學(xué)原理,從而解決問(wèn)題,這是解決圖表類問(wèn)題的整個(gè)思維流程。從圖表中提取信息是有層次性的,有些信息可以直接提取,有些則需要整合和推論;所提取信息類型的不同所需的能力也會(huì)隨著難度的增加有層次性的提高。研究十年中考題發(fā)現(xiàn):主觀題在增加,單純的定性、定量轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄐ远肯嘟Y(jié)合。主觀題的增加,閱讀量就在增加,2018年試卷2378字,2019年試卷2507字,2020年試卷3569字。從最初對(duì)知識(shí)的考查更傾向于對(duì)能力的考查;研究得出最基本的解決圖表題的思路是:各種題型先進(jìn)行有針對(duì)性同類型基礎(chǔ)練習(xí)、再變式練習(xí),最終形成解決每一類問(wèn)題的整體思路。不同類型圖表題要采用不同的解決方法,具體方法已經(jīng)在其他文章中作了詳細(xì)闡述,在此不再贅述。
化學(xué)是ー門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,具有微觀、抽象、知識(shí)點(diǎn)多等特點(diǎn)?;诨瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)中能力的培養(yǎng),診斷學(xué)生能力發(fā)展中的障礙,針對(duì)障礙對(duì)癥下藥,可以極為有效的改進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)。在研究中體會(huì)到能力的培養(yǎng)是一個(gè)綜合的過(guò)程,僅靠化學(xué)單一學(xué)科無(wú)法實(shí)現(xiàn),比如:讀圖能力、理解能力、語(yǔ)言表達(dá)能力依賴于語(yǔ)文學(xué)科;計(jì)算能力、數(shù)據(jù)分析能力、空間想象能力依賴于數(shù)學(xué)學(xué)課;畫圖能力、辯圖能力又與美術(shù)學(xué)課有關(guān),如果能參考其他老師的經(jīng)驗(yàn)則可以更有效更快捷的獲取能力培養(yǎng)的方法。要想讓學(xué)生在做圖表題時(shí)不陌生,不害怕,并且可以善于做此類題型,就要在平時(shí)的課程中讓學(xué)生多使用圖表,讓圖表情境對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)不再是ー個(gè)陌生的情境,而是熟悉的學(xué)習(xí)情境。為促進(jìn)學(xué)生利用圖表解決問(wèn)題時(shí)的各種能力的提升而進(jìn)行的教學(xué)研究,不僅僅利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成,也為中學(xué)教師高效使用圖表開展教學(xué)提供有力的參考。