主题式问题教学引领高中化学有效复习

2022-03-13 23:12胡罕瑾肖雪松
中学理科园地 2022年1期
关键词:化学课堂主体性

胡罕瑾 肖雪松

摘   要:为提升高三化学复习课的有效性而进行有关“主题式问题教学”的探索与思考,这不仅是顺应新课改的要求,更是立足教育本心,对突显学生主体性。借用言语的魅力来为学生创设生活化的情境,激发学生学习的内驱力的同时,强调用问题串联起整个完整的知识网络,进而实现学生自主学习能力和创新精神上的突破。

关键词:化学课堂;主题式问题教学;主体性

在深化新课改的今天,保证高三复习的有效性依然是值得大家共同探讨的热门话题。显然复习不仅仅是简单地将已学知识进行重复和再现,也不是一道道习题的机械训练,更不是课堂上教师一讲到底的“填鸭式”与“满堂灌”。因此,如何在紧张有限的课堂时间里,突破重、难点以及引导学生内化知识,重燃学生的学习热情,实现高三复习的有效性成为笔者在高三复习教学过程中一直思考的问题。通过查阅诸多学术论文及其相关文献资料,加之自己切实的高三教学经历,笔者觉得主题式问题教学在高三化学课堂的复习中具有明显优势。教师先将复杂难懂的知识设计成有主题式的“问题串”, 然后让学生通过独立思考、合作、讨论和交流等灵活多样的形式进行复习,从而培养学生应用所学知识去解决问题的能力。下面以“弱电解质的电离平衡”单元复习课为例,谈谈对“主题式问题教学模式”的运用及思考。

1  联系实际,引入主题

人被蚂蚁咬伤后皮肤会发痒,让人觉得非常不舒服,且会起黄水的包。已知甲酸是被蚂蚁咬后注入人体的一种化学物质,如何缓解蚂蚁咬后症状?大多学生会想到用肥皂水,学生通过分析甲酸的结构含有羧基知道其具有酸性,但对甲酸的酸性并不是特别清楚。因此,借鉴央视2套大型互动验证求证节目“是真的吗?”引入探究主题“甲酸是弱酸,是真的吗?”从而进行“弱电解质的电离平衡”的复习[ 1 ]。

2  明确主题,形成思路

先让学生明确探究主题,再进行探索。如何开展探索活动?探索活动需要哪些知识支持?教师应该引导学生如何解决问题?为此,教师可提出以下问题激发学生的学习兴趣:实验前应该做什么?你打算用什么方法?实验方案设计的重点是什么[ 2 ]?学生通过这些问题的思考与回答,初步形成研究思路。

3  交流合作,设计方案

为了激发学生的团队合作和竞争意识,采用了这样的做法:请大家根据弱酸的特点,四人一组,相互合作,尽可能多地设计方案,然后进行小组交流,看哪一组设计的方案最多。小组代表设计的方案主要如表1所示。

通过小组共同设计方案,在民主平等的自由空间里学生进行表述和倾听,在争辩与讨论的动态过程中学生去感悟和体验,在智慧的展示与沟通中进行情感的融合和互相启迪,在思维的碰撞与交流中思考和创新[ 3 ]。

4  有效追问,互动探究

针对学生提出的实验方案,选择了部分方案进行了追问和验证:

师:请大家看方案②,如果有锌粉和锌粒,你会选用哪种进行实验?为什么?

生:使用锌颗粒,易于观察。如果使用锌粉与酸反应速度太快,难以观察。

演示实验:1 mol/L的甲酸和1 mol/L的盐酸与等量的锌粉进行反应。

现象和结论:盐酸与锌粉反应的速率快,可以观察,能用锌粉。

师:请大家观察试剂瓶中的锌粒,能否用锌粒?

生:不能,因为锌颗粒的表面积不同,不能控制变量,这违反了对比实验的要求。

师:请看方案⑤,有什么疑惑?

生:加热时,甲酸挥发,甲酸的电离平衡逆移,pH值升高。同时,由于电离过程是吸热的,平衡会向右移动,pH值会下降。两者相互矛盾,pH值是升高还是降低?

演示实验:将0.1 mol/L pH=3.3的甲酸溶液,加热90 s。

现象和结论:pH下降到3.0,说明升高溫度对甲酸电离的促进作用大于甲酸挥发带来的影响。

可以看出,教师的有效追问并及时的验证可以为学生的反思活动提供支持,引导他们重新审视原有的思维角度,并让他们体验到问题不断发现和相应问题不断解决的喜悦,引领课堂教学向纵深发展。

5  拓展方案,合作探究

在对学生设计方案互动探究的基础上,教师将更多的方案展现在学生面前,以此引发学生对方案的进一步拓展、讨论和探究。

(1)从弱电解质部分电离角度:

①测0.1 mol/LHCOOH的pH值。

②比较同温、同浓度的盐酸和甲酸的导电能力。

③比较同温、同浓度的盐酸和甲酸分别与同样大小的镁反应的速率。

④分别测0.1 mol/L甲酸和0.1 mol/L盐酸的pH值并进行比较。

⑤用相同浓度的氢氧化钠溶液分别滴定相同体积和pH值的盐酸和甲酸,各加入酚酞并比较消耗氢氧化钠溶液的体积。

⑥足量的Mg分别与相同体积、pH相同的HCl溶液和HCOOH溶液,反应并比较产生的气体体积。

⑦将等量的NaOH分别加入相同浓度的甲酸和盐酸溶液中并测溶液的温度变化。

(2)从平衡移动的角度:

①分别测1 mol/LHCOOH溶液和0.1 mol/LHCOOH溶液的pH并进行比较。

②先测1 mol/LHCOOH溶液的pH值,微热,再测定溶液的pH并进行比较。

(3)从对应强碱弱酸盐的角度:

测0.1 mol/L甲酸钠溶液的pH。

师:在这些方案中,哪些方案是比较理想的方案?为什么?

生:分析方案认为从弱电解质部分电离角度的方案中比较理想的是①③④,从平衡移动角度的方案整体都较为理想,从对应的强碱弱酸盐角度的方案也比较理想。因为这些方案具备了以下要素:原理正确,装置简单,操作方便,现象明显。

通过对实验方案的评价,引导学生从不同角度分析了解实验方案的优缺点,根据理想实验方案应该具备的基本要素选出理想的方案。但不理想的方案一定都不理想吗?为了培养学生用辩证的观点看问题,笔者安排了这样的分组实验:利用导电装置分别测0.1 mol/L甲酸和0.1 mol/L盐酸的导电性进行对比实验。通过实验,让学生深刻体会到复杂的实验可以变得简单,方案可以由不理想变为理想。

6  回归情境,开放探究

真的可以用肥皂水来缓解蚂蚁咬后的症状吗?利用了什么原理?

为此设计实验:往0.1 mol/L的甲酸中加入肥皂水,测混合溶液的pH[ 1 ]。

现象:混合溶液的pH上升。

问题:加入肥皂水为什么会使混合溶液的pH上升?

学生对此有两种观点:

观点1:硬脂酸根离子水解得到的OH-中和了甲酸电离出来的氢离子,使甲酸的电离平衡正向移动。

观点2:硬脂酸根离子直接与甲酸电离的氢离子反应,使甲酸的电离平衡正移 [ 1 ]。

思考:甲酸电离平衡的正向移动,是其中一个因素吗?还是两个?或有别的什么原因?

针对这些疑惑,特地安排学生在课后根据本课所学内容进行研究性学习。通过实验,证实了肥皂水的确可以缓解蚂蚁咬后的症状,但缓解的真正原理学生间存在意见分歧,把问题留给学生课后去探究,给学生留下了思考的空间,让探究活动得以开放、化学课堂得以延伸 [ 1 ] 。

7  提炼方法,总结提升

方法是知识转化为能力的桥梁。本节课的主题式教学,不但运用了对比实验(控制变量)的化学思想方法,而且还运用了辩证的哲学思想方法,以及猜想与假设的科学思想方法。这样通过实验探究,既复习了弱电解质存在电离平衡以及对应的强碱弱酸盐呈碱性,又通过实验方案的评价,明确了理想实验方案应该具备的基本要素;同時通过提炼与归纳方法,让学生解决问题有“法”可依,落实化学课程目标,培养学生的化学核心素养 [ 1 ]。

主题式问题教学模式的实践是以创设认识知识的情境为基础,试图从多方面来关注教学过程,关注学习过程,包括课堂教学的有效性、学生学习的有效性和教师教学的培养和发展,对现有的课堂教学展开一种全新的探讨。通过对主题式问题教学的深入研究,笔者坚信,会找到比较适合新课程教学的教学方法,以提高中学化学的教学效率,进而实现该教学模式的理论价值和实践价值。

参考文献:

[1] 张晓云.情境式探究教学:彰显高三化学复习新思路——以“弱电解质的电离平衡”复习课为例[J].中学化学教学参考,2015(9):39-41.

[2] 冯陈晨.高三化学弱电解质电离平衡的复习策略[J].高考,2020(22):33.

[3] 曹军亭.高中化学有效教学策略探微[J].中小学实验与装备,2012(1):4-5.

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