巧用教材栏目 创设问题情境

2015-03-13 08:13周珏卉孙天山
化学教与学 2015年3期
关键词:废液栏目创设

周珏卉 孙天山

(无锡市辅仁高级中学 江苏 无锡 214123)

一、问题的提出

创设问题情境教学法的确立,既是对陈旧课堂教学样式的颠覆,也是新课程改革的力作。现在越来越多的老师开始积极参加到创设问题情境教学法的研究中,使问题情境的创设渐趋多元化、深潜化的态势。问题情境创设的素材开发、整理和使用逐渐成为大家关注的焦点,而且在如何使之系统化,如何能更切合教学实际的需求上,进行着深度探索和研究。课堂教学过程中能否创设适切的问题情境将直接决定着学生提出问题的质量和效率, 影响着探究性学习的成效和学习过程的展开。当下,问题教学的风靡,问题情境的创设也是良莠不齐。有些教师在课堂教学中堆砌大量的表面化的无用信息,干扰学生的视线,或以离奇古怪的所谓问题来建立问题情境教学模式,可谓是南辕北辙。只有立足教材,合理开发和利用课本设置栏目, 对栏目内容进行分析、挖掘、重组、引申,创设出合理的,不脱离教材的问题情境,才能真正建立好创设问题情境教学模式。

二、教材栏目的性质与功能

虽然现行高中化学教材分为必修教材和选修教材,并且还存在多种不同版本,但是这些新教材有一个共同特点,设置了相当数目的子栏目。现以苏教版《化学1》和《化学2》为例说明教材栏目的性质与功能。

栏目性质思考、讨论、交流栏目实验栏目习题栏目知识归栏目名称交流与讨论你知道吗活动与探究观察与思考问题解决练习与实践专题作业整理与归纳回顾与总结拓展视野化学史话资料卡调查研究栏目数作用化学1 化学2 14 17 出现在新知识之前,用于让学生在旧知识的体系上,构建新知识。凭借熟悉的事实与现象,设置与新栏目有关联的问题情境,引发思考、引入课题、引起兴趣。10 10 12 13 出现在课堂学习的中间,活动与探究旨在让学生成为实验的主体,通过动手操作、探究来发现问题,提出问题,解决问题。观察与思考则是将一些过于简单或者超出学生实际操作能力范围的实验由教师完成,但学生观察实验的每一步操作,自行或在教师的指导下完成对应内容的探究、归纳。由于有实验探究,极大程度地实现了化学教学中的三维目标,即知识与技能、过程与方法、情感态度价值观。12 12 14 9分别出现在学完一个知识点、一个单元、一个专题后。旨在让学生检验自己对新知识的掌握程度,查漏补缺,并能学会将新知识运用到实际问题中去。9 11 4 4 6 4 当学生已经在前面栏目的引导和帮助下接纳吸收新知识后, 可利用这两个栏目完成新旧知识的迁移,实现知识点之间的融会贯通,并对技能、方法进行整合。4 4 9 16穿插在各知识点之间,有助于提高学生对所学内容的兴趣,激发他们深入探究的欲望。同时也将所学内容与实际生活相联系,无形中促使学生了解科学、认识科学、激发他们热爱科学之心。2 1 10 7 3 0

三、巧用教材栏目,明确栏目性质

1.教学理论的确立

课堂教学需要建立在一定的教育理论支撑,没有理论的支持,也就使得课堂教学成为无源之水,无本之木。课堂教学是教育理论的重要载体,同时教育理论也需要依据课堂具体实施来进一步完善改进教育理论,深化并且推广。

2.教学内容的分析

每节课教师都必须依照教学方案、教学目标、既定教学任务并结合学科特点以及学生特点,选择合适的教学内容。这个选择的过程其实也就是备课的过程。教师需要考虑的不仅仅是完成教学进度, 更重要的是选择难易适中,并且符合学生认知特点的教学内容,决定是否需要根据具体实施对象来调整这些内容。

在苏教版化学教材《化学1》《化学2》中,就有以下十三个栏目:“你知道吗、交流与讨论、活动与探究、观察与思考、信息提示、化学史话、资料卡、拓展视野、整理与归纳、回顾与总结、问题解决、练习与实践、专题作业”。教学中若能够针对不同的教学阶段来合理运用这十三个栏目,并充分利用教材资源有效地设计探究性问题情境,在学生思维能力培养等方面都能发挥积极作用。

3.教学任务的分析

化学学习, 应要能够促进学生的化学素养的养成,促进学生智力、品质的全面发展。所以在分析教学任务的时候,一定要弄清三维目标是什么,确定学生在知识技能上要完成的任务是什么,哪方面是学生迫切需要完成的,哪些是要与其他教学任务相互协调相互促进的,使学生能够确保高效完成教学任务。

四、巧用教材栏目,创设问题情境

好的问题情境应该是形象而具有一定思维容量、立足学生现状、具有适宜的难度梯度、对学生具有一定的启发性。利用教材栏目创设问题情境,一方面减轻了教师备课时的工作量,另一方面,让教材真正能够为课堂教学服务。

通过对各栏目的研究发现,教材设置各类栏目在授课的不同时间节点有不同的指导作用。交流与讨论、活动与探究、练习与实践、归纳与整理等栏目是分别针对课前、课中、课后来设置的。教师如果在备课时挖掘这些栏目的潜在功能,对课堂教学会起到意想不到的效果。

那么如何巧用“教材栏目”呢? 笔者认为,要做到以下几点。

1.巧用“交流讨论”创设问题情境

例如,在苏教版《必修1》硫酸的第二课时学习,是硫酸的工业制备,相对于硫酸的性质,学生对制备这个知识点更陌生一些。在教材P90 的“交流与讨论”中,给出了硫酸工业制备的流程图。在该流程图中,明确指出了三步反应的反应物、产物,同时原料与产品的进出口等知识点也暗含其中。这就是一个引出制备内容的很好的契机。教师可开门见山,引导学生从这张图入手(由于课本有流程的提示,可将流程图投影,让学生将课本合上后回答问题), 设想出硫酸工业制备的三个过程。教师可以设置以下问题:①从图4-4中,你认为制备硫酸有几个步骤?需要几种设备?②在每个设备中发生反应的反应物和产物分别是什么? 你能够尝试将反应物和产物补充完整吗?③依据反应原理并结合物质的性质和反应设备,你认为该如何实现原料的充分利用、产品的收集以及尾气的处理呢?

上述问题串由浅入深,其中第②、③两个问题可在教师的引导下进行。学生通过对递进设置问题的思考和解答,逐步完成硫酸制备的学习任务。

2.巧用“活动与探究”创设问题情境

化学是基于实验的学科,在实验过程中,学生能开阔思路,善于联想,并怀有强烈的创造愿望。让学生通过实验或者加深对物质性质的理解,或通过自己在实验过程中得出的实验结论来发现、归纳物质的性质。现行教材中的实验可概括为探究性实验和验证性实验,根据不同的教学要求和教学内容,选择不同类型的实验。

例如:苏教版《化学1》P75“活动与探究”这个栏目安排在铁的性质与铁离子、亚铁离子检验的内容之后,是一个很典型的用于巩固知识的验证性实验。实验提供了铁粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN 溶液、新制氯水。在这里根据栏目要求,只要引出两个方程:2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-, 而栏目本身在设置问题的时候已经注意了问题的阶段性递进关系,先根据氧化还原反应的基本原理提出铁离子、亚铁离子相互转化的假设,再完成实验,最后归纳出转化条件。我所在的学校是四星级高中,学生基础较好,我在上课时,在实验桌上多放置了稀盐酸、铜丝、酸性高锰酸钾溶液、双氧水。然后让学生根据物质的性质自由搭配,自行进行实验。学生在面对桌上药品时,根据第三小问,已经知道将铁从低价态转化到高价态需要加入氧化剂, 反之加入还原剂,学生通过实验得出:实现Fe→Fe3+,Fe→Fe2+,Fe2+→Fe3+转化需要加入氧化剂, 实现Fe3+→Fe,Fe2+→Fe,Fe3+→Fe2+转化需要加入还原剂, 然后再根据物质自身的性质等,选择常用的氧化剂或者还原剂。上述实验完成后,学生很自然的就理解了Fe、Fe2+、Fe3+三者之间的关系。

3.巧用“问题解决”创设问题情境

一节课除了讲解知识, 让学生掌握重点难点,也应适当练习,让学生去消化、巩固。针对不同的课、不同的受众,选择的习题也不一样。对不同班级、不同层次的学生应设计不同类型的练习,比如对教材栏目中的习题进行拓展或者简化。

例如:苏教版化学《必修1》P86 的本专题作业中有这样一道习题:

化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质,为了保护环境,化学实验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子, 实验室设计了下列方案对废液进行处理:

(1)废液经操作①得到的沉淀中含有的金属单质是___________________________________。

(2)在操作②中观察到的实验现象是______________________________________。

(3)操作③中发生主要反应的离子方程式为________________________________。

(4) 若废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子,试设计处理该废液的实验方案。

这是一道针对铁、铜部分编写的很好的练习题。涉及到离子之间的相互转化及方程式、工业废水中离子的分离提纯等内容。在铁铜的第三课时中,我在课堂最后预留了10 分钟的时间,使用了此题。但我对问题做了适当的调整,调整后的问题是:

(1)废液经操作①得到的沉淀中含有的金属单质是___________。

(2)在操作②中观察到的实验现象是 __________。

(3)三步操作中涉及的离子方程式为 __________。

(4)操作②③中加入H2O2、碱的作用分别是什么?

(5) 不使用H2O2和碱, 还能用其它试剂来代替吗?

(6) 若废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子,试设计处理该废液的实验方案。

题目变式之后,既巩固了第三课时中刚刚学过的“铁三角”的问题,加深了学生对这部分内容的印象,并且将课本中出现的工业废水中离子去除的问题再次提了出来,运用真实的问题情境,让学生真切地感受到化学的真实和有用。

4.巧用“拓展视野”创设问题情境

很多老师授课时可能会将“拓展视野”忽略,没有开发其中所蕴含的教学价值,常常被“遗忘”,或以一句“大家回去阅读浏览”而匆匆带过。如果仔细分析推敲,就会发现在拓展视野中,蕴含着很多能够用来创设问题的信息,有些还被用在了高考模拟题、真题中。

例如:苏教版化学《必修1》P80 的“拓展视野”中提到了分子筛, 而在这段内容中出现的铝硅酸盐,就曾在江苏省各地高三模拟试卷中出现过(见下题)。

沸石是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(NaAlSiO4·nH2O), 其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面,故又称“分子筛”。“分子筛”在表面化学中有重要作用,是重要的催化剂和催化剂载体。以高岭土(主要成分:Al2Si2O7·2H2O)、石灰石、海水为生产“分子筛”的工艺流程如下:

回答下列问题

⑴操作a 的作用是______,副产品A 是 ______ ;

⑵气体通入滤液中发生反应的离子方程式为______________、_____________________;

⑶NaOH 和不溶物在适当温度下发生的化学反应方程式为________、________;

⑷高岭土主要成分的化学式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O,则分子筛的化学式也可表示为 _______。

显然, 这样会出现在二轮复习中的题目是不可能运用在新授课中的,但教师必须要了解这些内容,将这些“前沿”知识设计成可行性问题适时融入到教学中去。比如对铝硅酸盐,设置了如下问题:

铝硅酸盐可以写成Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O 这样氧化物的形式。根据此化学式,请同学们判断以下问题:

(1)1mol 铝硅酸盐可以跟___mol 盐酸反应。

(2)1mol 铝硅酸盐可以跟___mol 氢氧化钠反应。

(3)请设计利用铝硅酸盐制备氧化铝的流程。

学生们通过完成这样的习题,不仅巩固了铝及其化合物的相关知识,更重要的是懂得如何去从题给信息中提取有用的知识,提高利用信息解决实际问题的能力。

诚然, 教材中的栏目为创设问题提供丰富的信息, 但不是每一个知识点都会有对应的栏目信息,教材所提供的情境“创设点”也不可能涵盖方方面面,这就需要教师仔细研读教材,深入挖掘,做好“加减”,只有这样才能将教材栏目变成一把“利刃”,为我所用,为广大学生所用。

[1]孙媛媛,王后雄.苏教版高中化学新教材中练习的分类及特点[J].中小学教学研究,2009,(7)

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