蔡德洋

(福建省晉江市季延中學(xué),福建 晉江 362200)

經(jīng)過一輪復(fù)習(xí)及一系列試題訓(xùn)練后,學(xué)生遇到陌生情境問題依然顯得力不從心,無法將之與所學(xué)知識、教材內(nèi)容或見過的同類型試題進(jìn)行聯(lián)系,往往在看到答案后才恍然大悟、懊悔不已.主要原因是,學(xué)生的學(xué)習(xí)多停留在“記憶、理解”的層次,屬于淺層學(xué)習(xí),只發(fā)展了低階思維[1].要想提高二輪復(fù)習(xí)的有效性,教師就要組織學(xué)生開展深度學(xué)習(xí),提高學(xué)生“應(yīng)用、分析、綜合和評價”等高階思維能力.

黎加厚教授認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是在理解的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)者能夠批判地學(xué)習(xí)新知識、新理念,并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中,且能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中,做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)[2].在高三二輪專題復(fù)習(xí)課堂上進(jìn)行深度學(xué)習(xí),可以通過設(shè)置一系列有層次的情境問題,在解決問題過程中,通過比較和分析、概括和歸納等方法將零散的知識整合起來,形成知識體系,構(gòu)建解決問題的思維模型,實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化和思維的有序化,然后將之有效地遷移應(yīng)用于真實問題的解決,最終達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果.

1 以深度學(xué)習(xí)為指引的設(shè)計思路

物質(zhì)的分離與提純是化學(xué)實驗基本實驗操作,在化工生產(chǎn)或科學(xué)研究領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用.結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥是最常見的從溶液中獲取固態(tài)產(chǎn)品的分離提純方式,是高考的高頻考點.結(jié)晶原理和方式的選擇對學(xué)生而言也是一個難點,究其原因主要有:一是學(xué)生對物質(zhì)分離與提純的常見方法的認(rèn)識是單一、零散的,缺乏系統(tǒng)性,沒有形成有序、系統(tǒng)的思維模型[3];二是缺乏實踐操作,對分離與提純的方法的選擇只停留在記憶層面,沒有深入學(xué)習(xí),面對陌生、真實的情境問題,學(xué)生無法根據(jù)物質(zhì)具體性質(zhì)、圖表信息調(diào)整思路,采用不同的操作方式解決問題.基于此,本節(jié)課嘗試將結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等重要系列操作的相關(guān)知識整合起來,并構(gòu)建通過物質(zhì)性質(zhì)和題目信息選擇結(jié)晶方式的思維模型,實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化和思維的有序化,以期達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果,提高二輪復(fù)習(xí)的實效性.具體教學(xué)目標(biāo)設(shè)計如下:(1)在多種不同情境中,通過對比和分析、概括和歸納整合多種不同的結(jié)晶、過濾方式,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系;(2)通過多層次問題情境,構(gòu)建根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)、圖像信息選擇合適的結(jié)晶方式的思維模型;(3)通過簡單實驗方案設(shè)計、問題解決,遷移應(yīng)用模型;(4)掌握關(guān)于洗滌問題的答題模板,能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)選擇干燥方法.

2 構(gòu)建思維模型促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的過程設(shè)計

2.1 創(chuàng)設(shè)多層次問題情境,建構(gòu)思維模型

【問題情境】 如圖1所示是氯化鈉、硝酸鉀等固體物質(zhì)的溶解度曲線,請?zhí)顚懴铝形镔|(zhì)的結(jié)晶方法.

圖1 溶解度曲線

①氯化鈉:____;

②CuSO4·5H2O:____;

③從MgCl2溶液中獲得無水MgCl2:____;

④提純混有少量NaCl的KNO3:____;

⑤提純混有少量KNO3的NaCl:____;

⑥提純混有較多NaCl的KNO3:____;

模型的構(gòu)建應(yīng)適合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,需要一個循序漸進(jìn)的過程,從最簡單的、學(xué)生最熟悉的問題出發(fā),逐步過渡到復(fù)雜問題.通過問題或知識的遞進(jìn)式呈現(xiàn),不斷刺激學(xué)生的思維發(fā)展,才能起到不斷強化從而構(gòu)建解決問題模型的作用[4].

通過學(xué)生熟悉的答題模式,設(shè)計從單一溶液到混合溶液,從含少量雜質(zhì)到含較多雜質(zhì)的分離提純的相關(guān)問題情境,引導(dǎo)著學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)、層層遞進(jìn)的思考.在解決問題的過程中回顧蒸發(fā)結(jié)晶和蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的區(qū)別及適用范圍.待學(xué)生完成后,教師提問:基于物質(zhì)的什么性質(zhì)選擇結(jié)晶方式?再次引發(fā)學(xué)生積極思考.在對比、分析中理清思路,主動建構(gòu)基于物質(zhì)性質(zhì)和題給信息選擇結(jié)晶方式的思維模型(如圖2所示).

圖2 選擇結(jié)晶方式進(jìn)行分離提純的思維模型

上述問題⑥難度比較大,通過教師引導(dǎo)和學(xué)生分組討論,補充完善思維模型:(1)單一組分溶液或者當(dāng)雜質(zhì)少量時,可直接根據(jù)上述模型選擇結(jié)晶方式進(jìn)行分離提純;(2)若混合體系各組分的量都不少時,根據(jù)蒸發(fā)結(jié)晶原理,一般溶解較小的物質(zhì)先析出,利用該原理可進(jìn)行物質(zhì)的制備.

2.2 聯(lián)系教材,整合零散知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),完善思維模型

通過上述思維模型,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系必修一教材中的侯氏制堿法的基本原理:相同條件下,碳酸氫鈉的溶解度較小(見圖3),因此在飽和氯化鈉溶液中,通入氨氣和二氧化碳可以獲得碳酸氫鈉固體.鞏固上述模型的同時,教師提出問題:怎么從母液中獲得氯化銨晶體呢?學(xué)生很自然地得出通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法可以獲得氯化銨固體.教師再次提出問題:觀察溶解度數(shù)據(jù),該方法可以將氯化銨固體盡可能析出嗎?由此引發(fā)學(xué)生重新審視模型,并調(diào)動所學(xué)知識,從沉淀溶解平衡的兩個角度——平衡移動及Ksp與Qc的關(guān)系思考問題,理解實際工業(yè)生產(chǎn)中獲取氯化銨固體的方法(見圖4),實現(xiàn)跨模塊知識的融合,并從變溫結(jié)晶方式拓展到常溫結(jié)晶方式以及重結(jié)晶,形成知識網(wǎng)絡(luò)體系(見圖5).通過此環(huán)節(jié)的設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中敢于打破原有思維模型的束縛,從不同角度思考問題,整合知識的同時也進(jìn)一步完善思維模型.

圖3 溶解度曲線

圖4 侯氏制堿法

圖5 結(jié)晶法知識體系

2.3 感悟高考典型試題,應(yīng)用模型,鞏固認(rèn)知

【試題情境】工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì),其純度不符合某實驗室的要求,請問:實驗室可以采用什么方法純化硫化鈉粗品?應(yīng)如何操作?已知:硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶于乙醇.(改編自2022全國甲卷27)

學(xué)生完成實驗設(shè)計,展示并進(jìn)行評價,同時教師提出問題:(1)為什么要趁熱過濾?(2)如何確保在趁熱過濾中,溶質(zhì)不析出(從操作和儀器改進(jìn)角度)?以該問題為支點,從結(jié)晶自然地過渡到過濾方式的拓展知識——熱過濾和減壓過濾,然后展示該高考題的問題設(shè)置,讓學(xué)生感悟高考試題中對重結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等必備知識,以及信息獲取與加工、邏輯推理與論證和批判性思維與反思等關(guān)鍵能力的考查.再以此展開,依次有序地完成結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥這一系列操作的知識體系建構(gòu).

3 基于高三二輪復(fù)習(xí)實效的建議與反思

基于上述課例的研究,筆者對提高二輪復(fù)習(xí)的課堂實效提出以下兩點建議與反思.

3.1 打破模塊限制,構(gòu)建知識體系,提升思維水平

俗話說,巧婦難為無米之炊.知識是思維的基礎(chǔ),掌握豐富的知識體系,才能進(jìn)行更深入的思考;而孰能生巧,則說明對知識的深入思考和運用,可以進(jìn)一步提升自己的認(rèn)識水平,甚至能拓展、創(chuàng)新.因此,二輪復(fù)習(xí)應(yīng)該注重不同章節(jié)、不同模塊知識間的聯(lián)系,使學(xué)生能從多重的角度和多維的層面接觸知識、理解知識,以提升學(xué)生在新情境中靈活提取知識、應(yīng)用知識的能力,發(fā)展學(xué)生思維的全面性[5].

3.2 構(gòu)建思維模型,但不固化模型,提升學(xué)科素養(yǎng)

思維模型能幫助學(xué)生解決問題,但也容易造成生搬硬套,反而不利于學(xué)生思維的發(fā)展和問題的解決.因此在教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)思維模型的同時,若能設(shè)計引發(fā)認(rèn)知沖突的問題情境,為學(xué)生提供打破思維模型束縛的示范,幫助學(xué)生體驗建構(gòu)模型、認(rèn)知沖突、修正或完善模型、應(yīng)用模型等過程,有利于發(fā)展學(xué)生模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng).

4 結(jié)束語

現(xiàn)今高考化學(xué)試題趨向于以陌生、真實的情境呈現(xiàn),不僅僅考查學(xué)生掌握知識的多少,更多地考查學(xué)生的能力,要求學(xué)生能用所學(xué)知識進(jìn)行“應(yīng)用、分析、綜合和評價”.為適應(yīng)新高考選拔人才的要求,教師需要不斷探索深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,發(fā)展學(xué)生高階思維.