“题组—概念图”策略在高三化学复习教学中的应用

2014-11-10 13:47高晓莹吴春峰
化学教与学 2014年11期
关键词:题组高三化学复习教学

高晓莹+吴春峰

摘要:文章主要研究将“题组-概念图”应用于高三化学一轮复习教学中,从而有效提高学生的复习效率和解题能力。详细阐述了“题组-概念图”在高三一轮复习中的使用策略,构建了“题组-概念图”的操作流程,并提供相关实践案例。

关键词:题组;概念图;高三化学;复习教学

文章编号:1008-0546(2014)11-0024-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.009

一、问题提出

新课程改革已经走过了十几年的历程,随着新课改理念的逐步深入,教师的教育教学理念也随之更新。新授课中,教师比较关注学生的科学探究能力和科学素养的培养,但高三复习阶段,为了应对高考的压力,诸如科学素养、创新能力、探究能力等的培养要求都被束之高阁,随之而来的是“炒冷饭”、“满堂灌”、“满堂练”式的传统复习课教学方式,这些做法在一定程度上帮助学生梳理了知识结构,强化解题训练,但在很大程度上扼杀了学生学习的积极性和自主性,忽视了学生自我建构知识体系的过程,导致学生思维僵化,缺乏创造力,不能灵活运用并迁移所学知识,不利于培养学生的思维能力。

概念图是综合了系统论、心理学和教学方法等理论提出的一种知识表征的工具。它可以在外显的知识结构和学习者内隐的知识之间建立有效联系,具有将概念和知识网络化、具体化、可视化的优点。设计“题组”驱动学生思考是使用概念图的关键,所谓“题组”,就是围绕某一教学目标和内容,选取一系列有代表性、系统性的问题,能将知识、技能、方法融入其中的教学方法。通过“题组”激活学生原有知识,帮助学生理解概念之间的联系,灵活运用所学知识。本文在学习借鉴相关教育理论的基础上尝试设计“题组-概念图”的复习策略应用于高三化学一轮复习,培养学生的思维能力。

二、“题组-概念图”在复习教学中的应用

1. 题组设计是实施复习教学的前提

题组设计是影响概念图构建的重要因素。美国著名教育家波利亚指出:“一个专心备考的教师能拿出一个有意义的但并不复杂的题目,去帮助学生发展问题的各个方面,把学生引人一个完整的领域。”因此,教师要认真分析复习目标要求,深入钻研教材,充分了解学生认知水平和特点,在此基础上设计一系列凸显知识点、强化概念联系的高质量问题。题组设计需注意几点要求:

(1)知识点覆盖要全面

题组充当先行组织者,为概念图的构建铺路。要使学生对复习内容有明晰的认识,题目的选择要有针对性,能覆盖复习的重、难点知识,由浅入深,由单个考查到综合运用,引导学生综合运用知识。

(2)题目难度与梯度要把握好

设置的题目要难易适中,过难或过易都无法调动学生学习的积极性,不利于问题的解决。题组设计还要体现知识间的层次关系,前一个题目的解决能为下一个问题的解决积累知识和经验,后一问题对前一问题来讲,又恰到好处地处于“可及”又“不可立及”的状态,激发学习的动机,使学生更好地参与知识探究,并在学习过程中自觉地维持兴趣。题组的设计还要有一定的梯度。教师要根据教学内容的需要设计不同层次的问题,提问时将问题由浅入深、由易到难呈现到学生面前,符合学生的认知规律。对不同的学生,要选择适合他们认知水平的题目,使每位学生都能体会成功的喜悦,从而调动他们学习的积极性。

(3)问题形式要多样化,题量控制要适中

针对不同复习内容选择不同类型的问题,对巩固知识、发展学生的创造力有不同的作用。如在元素化合物知识的复习中,可选择一些实验探究、方案设计类的问题,题目的选择不拘泥于选择和填空,要增加实践题、探究性和开放题的比例,题目可以是“一题多问”、“一题多变”、“一题多解”等形式。问题的编制应有助于学生发现和提出问题。

2. 问题解决是实施复习教学的核心

通过问题解决帮助学生回顾基础知识,启迪学生的思维,培养学生分析问题,解决问题的能力。问题解决过程中,教师和学生的角色和地位要能体现学生是课堂的主角,教师是合作交流中的首席发言人的地位。教师要引导学生思考、运用知识并形成技能,在问题与相关知识点的结合点上引导学生进行讨论分析。通过师生共同讨论,形成解题思路,掌握知识之间的联系,以此为线索来构建知识网络。现行高考命题的主旋律是能力考查,要想真正提高学生的解题能力,一定不是教师“一言堂”能达到的,只有充分调动学生的思维,通过问题探究、问题解决达到掌握知识、培养能力的目的。

3. 概念图构建是实施复习教学的关键

概念图能够将零散的化学知识、概念、原理等按照特定的关系组成可视化的知识网络图,概念图的构建过程不仅可以帮助学生发现以往学习中的模糊概念,还可以成为培养学生发散思维和集中思维的工具,是学生由机械学习向意义学习过渡的重要途径,事实证明概念图可以有效地改变学生的认知方式。在复习教学中,教师备课时可以事先做一个专家型概念图作示例,把知识要点的关系分析清楚,再待学生课堂探究结束、自主构建概念图后展示,鼓励学生自评、互评、师生共同讨论分析、修改、完善学生自主绘制的概念图。

三、 “题组-概念图”复习模式的操作流程

将“题组”和“概念图”两种教学策略进行组合,形成了高三化学“题组—概念图”复习策略,具体操作流程如图1。

四、高三复习中使用“题组概念图”策略的案例

本文选取《铁及其化合物的应用》为例,采用“题组-概念图”教学模式设计教学案例。

课前准备阶段:

1. 归纳本节复习的要点:

①了解铁单质及其重要化合物(铁的氧化物、氢氧化物和铁盐)的主要性质和重要应用;②掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化,理解变价金属的粒子之间的氧化还原反应。③掌握Fe2+、Fe3+的常见检验方法。endprint

2.针对本节课复习要点,教师课前绘制的概念图如图2。

3. 仔细研究复习内容和《考试说明》的相关要求后,精心编制题组对学生进行思维能力的训练,题目可从近年高考题和大市模拟题中挑选,也可改编或自编。

课堂教学阶段:

【教学流程设计】

本节课依据“题组-概念图”操作流程,采用模块化的结构,以三个模块构成整体,逐层推进,进行“题组-概念图”复习教学。

【展示导学题组】

1. 写出铁原子结构示意图以及基态铁原子的核外电子排布式,并分析铁的常见价态。

2.根据下列药品:Fe粉、Cu粉、0.1 mol·L-1 FeCl3、 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、淀粉-KI试纸、新制氯水、5%H2O2溶液、0.1mol·L-1硫氰化钾(KSCN)溶液、0.1mol·L-1高锰酸钾(KMnO4)溶液,设计Fe2+、 Fe3+相互转化的实验方案,边实验、观察边记录,写出相应的离子方程式。

3.实验室如何制备少量的FeSO4,请设计合理实验方案,并指出保存时的注意事项。

4.利用厨房中常见用品,除去衣服上蘸有的铁锈(主要成分为Fe2O3),并说出理由。

5.已知Fe(OH)2是一种白色沉淀,但在空气中极易被氧化故而很难看到Fe(OH)2的本身颜色。请你设计实验方案制备少量纯净的Fe(OH)2。

6.现有一种补铁药剂“速力菲”(片剂:每片0.1 g),请你设计方案检验该补铁药含有铁元素以及其价态,并测定药片中铁元素的质量分数。

7.制作印刷电路板(PCB)、对蚀刻电路板的废液(含Fe2+、 Fe3+ 、Cu2+)进行回收铜并使蚀刻废液再生均涉及 Fe3+与 Fe2+的相互转化,请设计合理的方案从蚀刻废液中回收铜并使蚀刻废液(FeCl3溶液)再生。

【问题解决过程】

导学题组能引导学生回顾基础知识,熟悉知识间联系,提高解题能力。本节内容围绕铁及其化合物之间的转化,创设问题情境,通过多个开放性的问题,引领学生在解决问题的过程中,自主构建铁及其化合物之间的转化关系,加深对知识的理解和运用,同时培养学生的探究能力和思维发散能力。

师:问题1强化结构决定性质的化学基本观念,通过铁原子结构了解铁的化学性质。

生:写出铁的原子结构示意图和核外电子排布式后,得出铁易失去最外层2个电子得到Fe2+,但是Fe2+得最外层3d6不如3d5稳定,所以Fe2+容易继续失电子得到较稳定的Fe3+。

师:问题2设计Fe2+、 Fe3+相互转化的实验方案,复习Fe3+、Fe2+的氧化性、还原性,提高学生设计简单实验方案的能力、书写离子方程式的能力。

生:写出Fe2+与H2O2、KMnO4、氯水等反应离子方程式,Fe3+与KI、Cu粉、Fe粉、硫氰化钾溶液等反应的离子方程式。

师:问题3涉及的FeSO4的制备考查学生对物质性质、基本操作和基本原理的掌握。

生1:Fe和稀硫酸反应。

生2:Fe和Fe2(SO4)3溶液反应。

总结:FeSO4溶液能水解、易被空气中氧气氧化,故制备和保存时要加稀硫酸抑制水解,加铁粉防止其被氧化。

师:问题4通过生活中的实际问题,让学生感受化学来源于生活,服务于生活。

生1:用白醋浸泡,将Fe2O3转化为可溶性的Fe3+。

生2:我在电视上听说过用柠檬汁可以洗掉铁锈。

师:这个方法是可行的。大家想一想柠檬汁为什么可以有如此神奇的作用呢?

生3:柠檬汁中含有柠檬酸和维生素C,铁锈溶解同时Fe3+被还原为颜色更浅的Fe2+。

总结:在真实的问题情景中将Fe3+和Fe2+的性质联系在一起,提高了学习兴趣。

师:问题5通过Fe(OH)2的制备,考查学生对知识的综合运用和实验探究能力,关注学生的思维发散能力。

生1:用FeSO4和NaOH溶液相互滴加来制备。

生2:用电解法来制备,铁做阳极,碳做阴极,电解质溶液为NaOH溶液。画出电解装置图。

追问:大家思考一下这两位同学的方案是否需要进一步完善,制备Fe(OH)2关键是什么?

生:交流讨论后得出制备的要点:除去溶液中混有的Fe3+、驱逐溶液中氧气、制备过程中避免与空气(氧气)接触,在此基础上设计出更加完善的实验方案。

师:问题6通过药片成分的测定熟悉Fe2+和Fe3+的鉴别方法,并从定性上升到定量的角度测定药片中有效成分的含量,考查学生的综合运用能力。

生:讨论铁的价态,提出假设。

假设1:只有+2价;

假设2:只有+3价;

假设3:既有+2价又有+3价。

生1:将药片研磨粉碎,用稀硫酸溶解后,取清液,先滴加KSCN溶液检验是否含有Fe3+,如有血红色溶液则说明假设1不成立。另取清液加氨水调pH至3~4,沉淀除去Fe3+,过滤,在滤液中加KSCN不变红,再加H2O2,若出现血红色溶液,则假设3成立;若无血红色溶液出现,则假设2成立。

生2:取少量清液加入KSCN溶液,若变红,说明含有Fe3+,然后加入活性炭进行吸附直至溶液变无色,继续滴入KSCN溶液不变红,再加入H2O2,若出现血红色溶液,说明假设3成立。

生3:取少量清液于两支试管中,一支试管中加入KSCN溶液检验是否有Fe3+,另一支试管中加酸性高锰酸钾溶液,检验是否有Fe2+。

生4:取少量清液置于两支试管中,一支试管中加入淀粉KI溶液,若变蓝,则有Fe3+;另一支试管中加少量氯水,若褪色则有Fe2+。endprint

生5:取少量清液置于两支试管中,滴加氢氧化钠溶液,通过生成沉淀的颜色来判断。

师:刚才五位同学分别采用各自的方案来探究药片成分,请大家讨论后评价各方案的优劣。

生:生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的浅黄色和Fe3+的颜色相似,不能说明问题。生5没有注意到红褐色会掩盖Fe (OH)2的白色及其Fe(OH)2生成后会极快转化,故不宜采用。

师:通过问题6我们知道补血剂成分是亚铁盐。接着从定性过渡到定量测定药片中Fe2+的含量。

生1:准确称取一定质量的药片作为样品,完全溶解于稀硫酸配成溶液,稀释至100mL,从中取出20.00mL,用酸性高锰酸钾的标准溶液滴定,通过滴定来计算Fe2+的含量。

生2:还可以将Fe2+转化为Fe3+,加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,过滤、洗涤、干燥、灼烧、称重,根据铁元素守恒来计算铁元素的含量。

师:问题7结合实际工业生产中的印刷电路板“蚀刻液”处理过程,考查学生综合运用知识解决实际问题能力,树立“节能减排”意识。

生1:我设计从“蚀刻液”回收铜并使FeCl3溶液再生的流程图。

总结:通过系列问题组,大家回顾了铁及其化合物的主要性质及其转化。请大家自己构建一个铁及其化合物性质的概念图。

学生绘制的《铁及其化合物》概念图作品示例如图3。

【强化题组】

教师批改强化题组后,挑选出有价值的问题在下次课上继续讨论。

教学实践表明,“题组概念图”复习策略采用导学题组能激发学生对知识的回忆,引领学生积极思维。学生在解题过程中,有效建立知识间的联系,通过构建概念图使知识网络化,减轻了学生的学习负担,提高了复习效果。

参考文献

[1] 陈稳. 概念图策略在高中有机化学教学中的应用研究[D].上海: 华东师范大学, 2007

[2] 陈学斌. 再论一题复习法——“一题复习法”复习铜及其化合物[J]. 中学化学教学参考, 2013,(8): 44-46

[3] 曹玉民. 概念图——化学学习的有效工具[J].河北师范大学学报(教育科学版), 2001, (2): 25

[4] 王丽萍. 概念图理论与化学复习[J].化学教育, 2004,(10):37-3

[5] 吴绪梅. 浅谈新课程标准下高三化学复习模式的构建[J].化学教育,2006,(3):39endprint

生5:取少量清液置于两支试管中,滴加氢氧化钠溶液,通过生成沉淀的颜色来判断。

师:刚才五位同学分别采用各自的方案来探究药片成分,请大家讨论后评价各方案的优劣。

生:生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的浅黄色和Fe3+的颜色相似,不能说明问题。生5没有注意到红褐色会掩盖Fe (OH)2的白色及其Fe(OH)2生成后会极快转化,故不宜采用。

师:通过问题6我们知道补血剂成分是亚铁盐。接着从定性过渡到定量测定药片中Fe2+的含量。

生1:准确称取一定质量的药片作为样品,完全溶解于稀硫酸配成溶液,稀释至100mL,从中取出20.00mL,用酸性高锰酸钾的标准溶液滴定,通过滴定来计算Fe2+的含量。

生2:还可以将Fe2+转化为Fe3+,加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,过滤、洗涤、干燥、灼烧、称重,根据铁元素守恒来计算铁元素的含量。

师:问题7结合实际工业生产中的印刷电路板“蚀刻液”处理过程,考查学生综合运用知识解决实际问题能力,树立“节能减排”意识。

生1:我设计从“蚀刻液”回收铜并使FeCl3溶液再生的流程图。

总结:通过系列问题组,大家回顾了铁及其化合物的主要性质及其转化。请大家自己构建一个铁及其化合物性质的概念图。

学生绘制的《铁及其化合物》概念图作品示例如图3。

【强化题组】

教师批改强化题组后,挑选出有价值的问题在下次课上继续讨论。

教学实践表明,“题组概念图”复习策略采用导学题组能激发学生对知识的回忆,引领学生积极思维。学生在解题过程中,有效建立知识间的联系,通过构建概念图使知识网络化,减轻了学生的学习负担,提高了复习效果。

参考文献

[1] 陈稳. 概念图策略在高中有机化学教学中的应用研究[D].上海: 华东师范大学, 2007

[2] 陈学斌. 再论一题复习法——“一题复习法”复习铜及其化合物[J]. 中学化学教学参考, 2013,(8): 44-46

[3] 曹玉民. 概念图——化学学习的有效工具[J].河北师范大学学报(教育科学版), 2001, (2): 25

[4] 王丽萍. 概念图理论与化学复习[J].化学教育, 2004,(10):37-3

[5] 吴绪梅. 浅谈新课程标准下高三化学复习模式的构建[J].化学教育,2006,(3):39endprint

生5:取少量清液置于两支试管中,滴加氢氧化钠溶液,通过生成沉淀的颜色来判断。

师:刚才五位同学分别采用各自的方案来探究药片成分,请大家讨论后评价各方案的优劣。

生:生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的浅黄色和Fe3+的颜色相似,不能说明问题。生5没有注意到红褐色会掩盖Fe (OH)2的白色及其Fe(OH)2生成后会极快转化,故不宜采用。

师:通过问题6我们知道补血剂成分是亚铁盐。接着从定性过渡到定量测定药片中Fe2+的含量。

生1:准确称取一定质量的药片作为样品,完全溶解于稀硫酸配成溶液,稀释至100mL,从中取出20.00mL,用酸性高锰酸钾的标准溶液滴定,通过滴定来计算Fe2+的含量。

生2:还可以将Fe2+转化为Fe3+,加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,过滤、洗涤、干燥、灼烧、称重,根据铁元素守恒来计算铁元素的含量。

师:问题7结合实际工业生产中的印刷电路板“蚀刻液”处理过程,考查学生综合运用知识解决实际问题能力,树立“节能减排”意识。

生1:我设计从“蚀刻液”回收铜并使FeCl3溶液再生的流程图。

总结:通过系列问题组,大家回顾了铁及其化合物的主要性质及其转化。请大家自己构建一个铁及其化合物性质的概念图。

学生绘制的《铁及其化合物》概念图作品示例如图3。

【强化题组】

教师批改强化题组后,挑选出有价值的问题在下次课上继续讨论。

教学实践表明,“题组概念图”复习策略采用导学题组能激发学生对知识的回忆,引领学生积极思维。学生在解题过程中,有效建立知识间的联系,通过构建概念图使知识网络化,减轻了学生的学习负担,提高了复习效果。

参考文献

[1] 陈稳. 概念图策略在高中有机化学教学中的应用研究[D].上海: 华东师范大学, 2007

[2] 陈学斌. 再论一题复习法——“一题复习法”复习铜及其化合物[J]. 中学化学教学参考, 2013,(8): 44-46

[3] 曹玉民. 概念图——化学学习的有效工具[J].河北师范大学学报(教育科学版), 2001, (2): 25

[4] 王丽萍. 概念图理论与化学复习[J].化学教育, 2004,(10):37-3

[5] 吴绪梅. 浅谈新课程标准下高三化学复习模式的构建[J].化学教育,2006,(3):39endprint

猜你喜欢
题组高三化学复习教学
商榷这道商榷题的修改题组
小学数学“题组教学策略”之管见
高三化学二轮复习中学科知识逻辑的架构
化学“微专题”复习教学的实践与思考
浅谈高三化学试卷评讲课的有效性
高三化学复习教学中“问题导学案”的有效实施
以“题组”为抓手,促进学生审题能力的提升
高三化学复习中提高习题训练有效性的策略
中考语文复习之我见
类正弦定理猜想