化学课堂有效利用“错误”的策略

2014-03-26 18:34李英
理科考试研究·高中 2014年1期
关键词:晶体错误化学

李英

“错误”是学生在学习过程中司空见惯的一种现象,笔者通过文献研究发现,结合化学课堂实践对学生“错误”研究很少. 波普尔指出“错误中往往孕育着比正确更丰富的发现和创造因素,发现的方法就是试错方法.”罗增儒主张对学生的错误不仅仅是寻找错因,纠正错误,更要紧的是能深入到学生的真实思维活动之中,通过对错误的剖析达到锻炼学生的思维的目的.

1.对化学学习过程中错误的认识

“错误”的分类可以大致分为认知性错误和非认知性错误,或者分为知识性错误,逻辑性错误,策略性错误和心理性错误.结合化学学科特点,化学学习过程中学生产生错误主要有以下原因:对化学用语的理解与应用困难、化学概念掌握不清、已有知识或经验的不足、思维定势、知识与能力的负迁移等.所以化学教学中必须关注学生的错误,让错误成为学生求知兴趣的“导火索”,成为学生合理建构知识与技能的“切入点”,成为学生理解难点的“突破口”.

2.化学课堂有效利用“错误”的策略

(1)精心预设错误,促进动态生成

“错误”是学生学习必不可少的,如果我们教师能结合自己的教学经验,基于学生的认知特点,在教学过程中精心预设“错误”,往往能收到意想不到的效果,能促进化学课堂动态生成.如在学习同分异构体的概念时,可以设置如下问题让学生自主分析与判断.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( ).

A.CHHClCl 和CHClHCl

B. 金刚石与石墨

C.16O和18O

D. CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3

E. CH3CH=CH-CH=CH2与CHCCHCH3CH3

较多学生因对CH2Cl2空间结构的忽视而错选A项,通过学生自己搭建CH2Cl2分子的模型,体会A项中是同一物质.引导学生认识这样的事实为CH4的正四面体提供了佐证.进一步引导学生对“同分异构体、同系物、同素异形体、同位素、同一物质”概念的内涵和外延比较,促进本质地理解.

(2)关注错误本源,发展学生思维

美国著名数学家G·波利亚曾形象地指出:“好问题同某种蘑菇有些相像,它们都成堆地生长,找到一个以后,你应当在周围找一找,很可能附近就有好几个.”例如,在选修3《离子晶体》的教学中,分析探究NaCl的晶体结构是本节教学内容的一个生长点,因为既是对前面所学的晶胞概念和均摊法的进一步深化,又是学习CsCl晶体结构的前提,有利于学生掌握学习离子晶体结构的一般方法.所以在学习NaCl的晶体结构时,要求学生能充分利用模型、图片等工具从不同角度自主探究NaCl的晶体结构:每个晶胞中含有几个Na+和Cl-?Na+和Cl-的配位数各是多少?每个Na+周围等距离且最近的Cl-在空间上构成什么结构?每个Na+周围等距离且最近的Na+有多少个?为了巩固学生对NaCl的晶体结构的掌握,并能在新情境下有效迁移解决问题,设置了问题1和问题2要求学生思考回答.

问题1 高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价.如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法正确的是( ).

图1 超氧化钾的

晶胞结构A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O-2

B.晶体中每个K+周围有8个O-2,每个O-2周围有8个K+

C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个

D.晶体中,O价氧与-2价氧的数目比为2∶1

问题2 CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图2所示),但CaC2晶体中哑铃形C2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长.CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C2-2数目为 .

图2 CaC2晶胞结构教学过程中,我们发现85.2%的学生能正确回答问题1,通过访谈出错的学生问题主要是对NaCl的晶体结构特点模糊,不能正确迁移解决问题.而问题2的正确率仅为51.9%,通过学生分析解决问题的思维过程,发现对题干中的关键信息的获取和加工能力不够,审题不够仔细,没有把握两者的差异,出现思维定势.

(3)引导反思错因,积极建构知识

教学实践说明学生出现错误的背后必然有知识、能力、方法等方面的原因,而且错误本身又具有顽固性,如何让错误成为一种“美丽”,真正内化为学生的知识结构和有效提升学习能力和方法的基点,离不开学生自己积极主动的反思与建构.

例如:有一家工厂曾将一瓶红棕色的液体送给德国化学家李比希检测,李比希凭经验武断地认为该液体为氯化碘(化学式为ICl,性质和溴非常相似).1824年看到法国巴拉尔发现溴的报道后,忏悔不已.下列关于ICl的有关说法中不正确的是( ).

A.I-Cl键为极性共价键

B.ICl分子为非极性分子

C.该物质在反应中通常体现氧化性

D.在反应ICl+2NaOH=NaCl+NaIO+H2O中作氧化剂

此题学生的错误率很高,教师在讲评中可以引导学生从三个层次反思:

①反思错因:对关键信息“ICl性质和溴非常相似”机械迁移,导致ICl与NaOH反应特点“ICl各种元素的化合价并没有改变”不清,造成漏选D.

②如何避免类似错误发生呢?要注意相似性和差异性,要学会分析类似ICl等物质中元素的化合价,如何分析?

③有相似问题吗?如NCl3与水反应的最初生成物是什么?

错误是之所以是一种资源,其价值有时并不在于错误本身,而在于教师善于捕捉、利用学生学习时的错误,灵活地运用于课堂教学、服务于课堂教学.因此我们要学会关注错误,正视错误,有效地利用错误.endprint

“错误”是学生在学习过程中司空见惯的一种现象,笔者通过文献研究发现,结合化学课堂实践对学生“错误”研究很少. 波普尔指出“错误中往往孕育着比正确更丰富的发现和创造因素,发现的方法就是试错方法.”罗增儒主张对学生的错误不仅仅是寻找错因,纠正错误,更要紧的是能深入到学生的真实思维活动之中,通过对错误的剖析达到锻炼学生的思维的目的.

1.对化学学习过程中错误的认识

“错误”的分类可以大致分为认知性错误和非认知性错误,或者分为知识性错误,逻辑性错误,策略性错误和心理性错误.结合化学学科特点,化学学习过程中学生产生错误主要有以下原因:对化学用语的理解与应用困难、化学概念掌握不清、已有知识或经验的不足、思维定势、知识与能力的负迁移等.所以化学教学中必须关注学生的错误,让错误成为学生求知兴趣的“导火索”,成为学生合理建构知识与技能的“切入点”,成为学生理解难点的“突破口”.

2.化学课堂有效利用“错误”的策略

(1)精心预设错误,促进动态生成

“错误”是学生学习必不可少的,如果我们教师能结合自己的教学经验,基于学生的认知特点,在教学过程中精心预设“错误”,往往能收到意想不到的效果,能促进化学课堂动态生成.如在学习同分异构体的概念时,可以设置如下问题让学生自主分析与判断.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( ).

A.CHHClCl 和CHClHCl

B. 金刚石与石墨

C.16O和18O

D. CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3

E. CH3CH=CH-CH=CH2与CHCCHCH3CH3

较多学生因对CH2Cl2空间结构的忽视而错选A项,通过学生自己搭建CH2Cl2分子的模型,体会A项中是同一物质.引导学生认识这样的事实为CH4的正四面体提供了佐证.进一步引导学生对“同分异构体、同系物、同素异形体、同位素、同一物质”概念的内涵和外延比较,促进本质地理解.

(2)关注错误本源,发展学生思维

美国著名数学家G·波利亚曾形象地指出:“好问题同某种蘑菇有些相像,它们都成堆地生长,找到一个以后,你应当在周围找一找,很可能附近就有好几个.”例如,在选修3《离子晶体》的教学中,分析探究NaCl的晶体结构是本节教学内容的一个生长点,因为既是对前面所学的晶胞概念和均摊法的进一步深化,又是学习CsCl晶体结构的前提,有利于学生掌握学习离子晶体结构的一般方法.所以在学习NaCl的晶体结构时,要求学生能充分利用模型、图片等工具从不同角度自主探究NaCl的晶体结构:每个晶胞中含有几个Na+和Cl-?Na+和Cl-的配位数各是多少?每个Na+周围等距离且最近的Cl-在空间上构成什么结构?每个Na+周围等距离且最近的Na+有多少个?为了巩固学生对NaCl的晶体结构的掌握,并能在新情境下有效迁移解决问题,设置了问题1和问题2要求学生思考回答.

问题1 高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价.如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法正确的是( ).

图1 超氧化钾的

晶胞结构A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O-2

B.晶体中每个K+周围有8个O-2,每个O-2周围有8个K+

C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个

D.晶体中,O价氧与-2价氧的数目比为2∶1

问题2 CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图2所示),但CaC2晶体中哑铃形C2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长.CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C2-2数目为 .

图2 CaC2晶胞结构教学过程中,我们发现85.2%的学生能正确回答问题1,通过访谈出错的学生问题主要是对NaCl的晶体结构特点模糊,不能正确迁移解决问题.而问题2的正确率仅为51.9%,通过学生分析解决问题的思维过程,发现对题干中的关键信息的获取和加工能力不够,审题不够仔细,没有把握两者的差异,出现思维定势.

(3)引导反思错因,积极建构知识

教学实践说明学生出现错误的背后必然有知识、能力、方法等方面的原因,而且错误本身又具有顽固性,如何让错误成为一种“美丽”,真正内化为学生的知识结构和有效提升学习能力和方法的基点,离不开学生自己积极主动的反思与建构.

例如:有一家工厂曾将一瓶红棕色的液体送给德国化学家李比希检测,李比希凭经验武断地认为该液体为氯化碘(化学式为ICl,性质和溴非常相似).1824年看到法国巴拉尔发现溴的报道后,忏悔不已.下列关于ICl的有关说法中不正确的是( ).

A.I-Cl键为极性共价键

B.ICl分子为非极性分子

C.该物质在反应中通常体现氧化性

D.在反应ICl+2NaOH=NaCl+NaIO+H2O中作氧化剂

此题学生的错误率很高,教师在讲评中可以引导学生从三个层次反思:

①反思错因:对关键信息“ICl性质和溴非常相似”机械迁移,导致ICl与NaOH反应特点“ICl各种元素的化合价并没有改变”不清,造成漏选D.

②如何避免类似错误发生呢?要注意相似性和差异性,要学会分析类似ICl等物质中元素的化合价,如何分析?

③有相似问题吗?如NCl3与水反应的最初生成物是什么?

错误是之所以是一种资源,其价值有时并不在于错误本身,而在于教师善于捕捉、利用学生学习时的错误,灵活地运用于课堂教学、服务于课堂教学.因此我们要学会关注错误,正视错误,有效地利用错误.endprint

“错误”是学生在学习过程中司空见惯的一种现象,笔者通过文献研究发现,结合化学课堂实践对学生“错误”研究很少. 波普尔指出“错误中往往孕育着比正确更丰富的发现和创造因素,发现的方法就是试错方法.”罗增儒主张对学生的错误不仅仅是寻找错因,纠正错误,更要紧的是能深入到学生的真实思维活动之中,通过对错误的剖析达到锻炼学生的思维的目的.

1.对化学学习过程中错误的认识

“错误”的分类可以大致分为认知性错误和非认知性错误,或者分为知识性错误,逻辑性错误,策略性错误和心理性错误.结合化学学科特点,化学学习过程中学生产生错误主要有以下原因:对化学用语的理解与应用困难、化学概念掌握不清、已有知识或经验的不足、思维定势、知识与能力的负迁移等.所以化学教学中必须关注学生的错误,让错误成为学生求知兴趣的“导火索”,成为学生合理建构知识与技能的“切入点”,成为学生理解难点的“突破口”.

2.化学课堂有效利用“错误”的策略

(1)精心预设错误,促进动态生成

“错误”是学生学习必不可少的,如果我们教师能结合自己的教学经验,基于学生的认知特点,在教学过程中精心预设“错误”,往往能收到意想不到的效果,能促进化学课堂动态生成.如在学习同分异构体的概念时,可以设置如下问题让学生自主分析与判断.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( ).

A.CHHClCl 和CHClHCl

B. 金刚石与石墨

C.16O和18O

D. CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3

E. CH3CH=CH-CH=CH2与CHCCHCH3CH3

较多学生因对CH2Cl2空间结构的忽视而错选A项,通过学生自己搭建CH2Cl2分子的模型,体会A项中是同一物质.引导学生认识这样的事实为CH4的正四面体提供了佐证.进一步引导学生对“同分异构体、同系物、同素异形体、同位素、同一物质”概念的内涵和外延比较,促进本质地理解.

(2)关注错误本源,发展学生思维

美国著名数学家G·波利亚曾形象地指出:“好问题同某种蘑菇有些相像,它们都成堆地生长,找到一个以后,你应当在周围找一找,很可能附近就有好几个.”例如,在选修3《离子晶体》的教学中,分析探究NaCl的晶体结构是本节教学内容的一个生长点,因为既是对前面所学的晶胞概念和均摊法的进一步深化,又是学习CsCl晶体结构的前提,有利于学生掌握学习离子晶体结构的一般方法.所以在学习NaCl的晶体结构时,要求学生能充分利用模型、图片等工具从不同角度自主探究NaCl的晶体结构:每个晶胞中含有几个Na+和Cl-?Na+和Cl-的配位数各是多少?每个Na+周围等距离且最近的Cl-在空间上构成什么结构?每个Na+周围等距离且最近的Na+有多少个?为了巩固学生对NaCl的晶体结构的掌握,并能在新情境下有效迁移解决问题,设置了问题1和问题2要求学生思考回答.

问题1 高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价.如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法正确的是( ).

图1 超氧化钾的

晶胞结构A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O-2

B.晶体中每个K+周围有8个O-2,每个O-2周围有8个K+

C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个

D.晶体中,O价氧与-2价氧的数目比为2∶1

问题2 CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图2所示),但CaC2晶体中哑铃形C2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长.CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C2-2数目为 .

图2 CaC2晶胞结构教学过程中,我们发现85.2%的学生能正确回答问题1,通过访谈出错的学生问题主要是对NaCl的晶体结构特点模糊,不能正确迁移解决问题.而问题2的正确率仅为51.9%,通过学生分析解决问题的思维过程,发现对题干中的关键信息的获取和加工能力不够,审题不够仔细,没有把握两者的差异,出现思维定势.

(3)引导反思错因,积极建构知识

教学实践说明学生出现错误的背后必然有知识、能力、方法等方面的原因,而且错误本身又具有顽固性,如何让错误成为一种“美丽”,真正内化为学生的知识结构和有效提升学习能力和方法的基点,离不开学生自己积极主动的反思与建构.

例如:有一家工厂曾将一瓶红棕色的液体送给德国化学家李比希检测,李比希凭经验武断地认为该液体为氯化碘(化学式为ICl,性质和溴非常相似).1824年看到法国巴拉尔发现溴的报道后,忏悔不已.下列关于ICl的有关说法中不正确的是( ).

A.I-Cl键为极性共价键

B.ICl分子为非极性分子

C.该物质在反应中通常体现氧化性

D.在反应ICl+2NaOH=NaCl+NaIO+H2O中作氧化剂

此题学生的错误率很高,教师在讲评中可以引导学生从三个层次反思:

①反思错因:对关键信息“ICl性质和溴非常相似”机械迁移,导致ICl与NaOH反应特点“ICl各种元素的化合价并没有改变”不清,造成漏选D.

②如何避免类似错误发生呢?要注意相似性和差异性,要学会分析类似ICl等物质中元素的化合价,如何分析?

③有相似问题吗?如NCl3与水反应的最初生成物是什么?

错误是之所以是一种资源,其价值有时并不在于错误本身,而在于教师善于捕捉、利用学生学习时的错误,灵活地运用于课堂教学、服务于课堂教学.因此我们要学会关注错误,正视错误,有效地利用错误.endprint

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