有效利用化学错题资源的实践与思考

2016-08-12 13:39王冬
化学教学 2016年6期

王冬

摘要:分别从“围绕错题,通过问题引导,组织交流与讨论”、“围绕错题,设置阶梯性练习,为解决错题提供基础”、“围绕错题,设置变式练习,促使学生把握应用条件”、“有意识引导学生出错,起到引领教学的功能”四个方面介绍了在化学教学中如何有效地利用化学错题资源以及对错题资源的思考。

关键词:化学错题资源;阶梯性练习;变式练习;教学预设;思维严密性

文章编号:1005–6629(2016)6–0082–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

英国心理学家贝恩布里说过:“差错人皆有之,而作为教师,对于学生的错误不加以利用是不能原谅的。”然而,在日常教学中,教师面对学生的错题,往往无视其中的合理成分,或简单地予以否定,或缺乏如何有效利用错题资源进行教学的策略,最终使错题作用得不到发挥。建构主义学习观认为:“学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受,而是以其自身已有的知识和经验为基础的主动建构。[1]”学生的认识必然有一个深化和发展的过程,包括出现一定的错误和反复。心理学家盖耶认为:“谁不考虑尝试错误,不允许学生犯错误,就将错过最富成效的学习时刻。”作为教师首先应允许学生犯错,然后充分利用学生的错误,在错题上面做些文章,挖掘其中的合理成分和积极因素,变“错”为“宝”,让错题资源为教学服务。

因此,笔者认为,教师在教学过程中除了要提高课堂教学效率、培养学生形成良好的学习品质外,还应将学生的错题有机地融入教学中加以利用,不断优化教学资源,使错题真正成为促进学生发展的有效手段,成为教师反思自己教学得失的重要载体。笔者在课堂教学中从以下几个方面对化学错题资源进行利用,收到了较好的教学效果,现和同行探讨如下。

1 围绕错题,通过问题引导,组织交流与讨论

有些化学原理、概念是抽象的,使得学生在理解时常常是勉强知其然,很难知其所以然。因此,在课堂教学中,利用学生的错题资源,通过问题引导,组织交流与讨论,打开学生理解上的“闸门”,使其成为难点的突破口,让学生真正理解所学知识,把握知识的内涵。

例1 在“化学反应速率”学习中,化学反应速率的计算是其中一个难点,学生在计算时往往会忽略体积这个条件,因此在教学前笔者先收集以往学生常见的错题:将一定量的A、B、C三种物质(都是气体)放入固定体积为10 L的密闭容器中,一定条件下发生反应,一段时间内测得各物质的物质的量变化如下图所示。

请计算0~10min内B的反应速率是____。

课堂教学中,部分学生给出的答案是0.4mol·L-1·min-1,错误原因就是计算过程中没有考虑体积这个因素。因此,在课堂教学中笔者先请学生分析解题过程,再让其他学生讨论该学生的解题过程是否合理、存在什么问题、如何改进。通过质疑、讨论、辨析,促使学生深刻理解错误的原因,总结化学反应速率计算时的易错点,从而突破化学反应速率计算时的难点。

2 围绕错题,设置阶梯性练习,为解决错题提供基础

要获得好的习题选材,巧用化学错题资源是其中的一个有效途径。不妨利用原先的错题资源,将错题作为教师在习题编制时的出发点,充分挖掘其合理因素,使习题功能得到充分的发挥,最终提高教学效率。阶梯性练习是针对学生所学新知中的难点或学生答题的易错点进行训练的。因此,教师应充分利用学生的错题,认真设计和组织阶梯性练习,为解决错题奠定基础。让学生通过新知识的阶梯性练习,尽快牢固掌握新知识。

例2 在学习了电解质与非电解质的概念后,笔者呈现了如下的课堂练习:①NaOH溶液②铜丝③液态HCl④盐酸⑤稀硫酸⑥CO2⑦胆矾晶体⑧熔融NaCl⑨蔗糖晶体⑩酒精

(1)上述状态下可导电的是

(2)属于非电解质的是

(3)上述状态下的电解质不能导电的是

大部分学生出现了不同程度的错误,错误的原因主要有以下几点:一是不清楚电解质和非电解质所针对的对象;二是不清楚电解质和非电解质的本质区别;三是不理解导电与电解质之间的关系。针对学生出现的错误原因,笔者设计了如下的阶梯性习题:

下列关于电解质与非电解质的说法正确的是:

①金属铝易导电,所以金属铝是电解质。

②盐酸能导电,所以盐酸是电解质。

③固态NaCl不导电,所以NaCl是非电解质。

④液态HCl不导电,所以HCl是非电解质。

⑤熔融的NaOH能导电,所以NaOH是电解质。

⑥蔗糖在水溶液中以及熔融状态下均不导电,所以蔗糖是非电解质。

⑦液态水能电离出微量的H+和OH-,所以水是一种电解质。

⑧BaSO4溶液不导电,所以BaSO4是非电解质。

⑨固态NaCl不导电,但NaCl溶于水或加热熔融后都能导电。

⑩CO2水溶液能导电,所以CO2是电解质。

上述10项练习中,①②两项练习是为了解决电解质和非电解质的对象设置的;③④⑤⑥⑦五项练习是为了解决电解质和非电解质的本质区别设置的;⑧⑨⑩三项练习是为了解决导电与电解质之间的关系设置的。在课堂教学中,以4人为一个学习小组,让小组成员对上述10项练习进行充分的讨论、争辩,在讨论争辩中暴露自己认识上的不足,弥补思维上的缺陷,从而更深入地理解电解质和非电解质的内涵以及电解质与导电的关系,有效解决了之前的错误。对于有些组内解决不了的问题,如问题⑩,则进行组间的交流讨论,让全班同学在讨论辨析中形成统一的认识。在解决上述10项练习的基础上,再让学生归纳电解质和非电解质的物质类别,从而使学生能尽快地掌握新知识。

3 围绕错题,设置变式练习,促使学生把握应用条件

在教学实践中经常可以看到有相当一部分学生对于相同的错误屡犯不止,学习效率大打折扣。学生的错误不可能单独依靠正面的示范和反复的练习得以纠正,必须有一个“自我否定”的过程,而“自我否定”又以“自我反思”特别是内在的“观念冲突”作为必要的前提。为此,我们可以收集错题整合成变式题,通过归纳、总结以促使学生把握应用条件,提高学生对知识的理解把握能力。

例3 通入的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:1时,该反应的离子反应方程式如何书写?对于高三的学生,仍有部分学生不能正确书写出该反应的离子方程式,错误原因主要有两点:一是不清楚反应的先后顺序(Cl2先氧化Fe2+还是先氧化Br-);二是不知如何运用定量关系。因此,在教学过程中,先根据Fe2+还原性强于Br-,让学生明确反应的先后顺序是:Cl2先氧化Fe2+,当Fe2+反应完全后再氧化Br-。接下来,再结合定量关系,将1mol Fe2+全部氧化,需0.5mol Cl2,剩余的0.5mol Cl2可氧化1mol Br-。所以离子反应方程式为:Fe2++Br-+Cl2=Fe3++1/2Br2+2Cl-,即2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。

“定量型”氧化还原反应方程式的书写是高中化学教学的难点,也是学生做题时的易错点,因此,笔者在教学过程中结合上述错题的分析,安排学生在归纳总结的基础上做下列变式练习:

变式1:通入的Cl2与FeBr2的物质的量之比为4:3时,该离子反应方程式如何书写?

变式2:通入的Cl2与FeI2的物质的量之比分别为1:1和4:3时,该离子反应方程式如何书写?

变式1改变了Cl2与FeBr2的比例关系,学生可以借鉴教师的分析方法进行解答,在亲自实践过程中深化对“定量型”氧化还原反应方程式的书写的认识。接下来引导学生对该反应的过程进行总结:当n(Cl2)≤1/2n(FeBr2)时,Cl2仅氧化Fe2+,离子反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;当1/2n(FeBr2)

4 有意识引导学生出错,起到引领教学的功能

4.1 利用错题资源服务于教学预设

教学预设是指教师在充分研究教学内容及学生情况的基础上,对教学目标、教学内容、教学过程及教学策略所做的预期和设计。教师可利用学生有价值的错题资源,将学生的错误有意识地设计到教学中并加以放大,充分发挥其教学功能,使其有效地服务于教学预设。

在新知学习中,尤其是概念课,教学情景的选择与把握显得尤为重要,因为教学情景是新知学习的切入点。因此,在教学过程中,教师可以有意识地“引导”学生出错,然后利用学生的错误资源作为教学情景,让学生产生认知冲突,激发他们用另一种方式进行再思考,从而合理地建构新知。

例4 在学习“共价键”内容时,笔者呈现如下的教学情景:HCl中存在什么类型的化学键?学生已经学习过“离子反应”的内容,知道HCl在水溶液中能电离出H+和Cl-,因此,大部分学生会将溶液中存在的离子与构成物质的微粒直接等同起来,认为HCl是由氢离子和氯离子所构成的,HCl中存在离子键。那么是否如大部分学生所想的那样?此时教师可以给出相应的事实依据:HCl的熔点为-114℃,沸点为-85℃,液态HCl不导电。说明HCl中不存在氢离子和氯离子,不存在离子键,与学生原有的认知产生冲突。那么HCl到底是通过怎样的作用力结合的呢?此时教师可以利用学生的认知冲突展开“共价键”内容的教学。

4.2 利用错题资源培养学生思维的严密性

错题是学生学习过程中的一面镜子,能够呈现出不同学生认知行为中的不同特点。有的学生平时学习十分用心,基础知识也掌握得比较好,但成绩老是无法提高。笔者通过翻阅这类学生的错题集发现,他们的出错往往具有以下特点:错误比较隐蔽;缺乏严密的思维。于是在教学过程中有意识地设置类似习题,“引导”学生去出错,然后通过对错题资源的分析、归纳、总结,培养学生思维的严密性[2],从而充分发挥错题的教学功能。

例5 物质的转变过程中蕴藏着许多“陷阱”,如果学生的思维不严密,很容易掉进“陷阱”中,例如下列一组转变过程:

在第①组转变过程中,SiO2到H2SiO3的转变是其中的“陷阱”;在第②组转变过程中,SO2到SO3的转变是其中的“陷阱”;在第③组转变过程中,N2到NO2的转变是其中的“陷阱”;在第④组转变过程中,Al(OH)3到NH4AlO2的转变是其中的“陷阱”;在第⑤组转变过程中,Fe到FeCl2的转变是其中的“陷阱”。这些“陷阱”很容易让学生暴露出思维的不严密性。因此,在课堂教学中笔者先让学生去分析上述转变过程,让学生出错,然后针对学生出现的错误或疑惑,引导学生从物质的性质、反应的条件、反应的类型等角度去分析、反思、总结,从而弥补学生思维中的漏洞,帮助学生提高思维的严密性。

教学实践表明,充分利用学生的错题资源,反思自己的教学行为[3],优化教学策略,不仅能提高课堂教学效率,更能从学生的角度去思考教学,有利于突破学生学习中的困惑,提高学生的学习效率。

参考文献:

[1]莱利斯·P·斯特弗,杰里·盖尔.教育中的建构主义[M].上海:华东师范大学出版社,2002:126~131.

[2]致庭瑾.教会学生思维[M].北京:科学教育出版社,2001:59~64.

[3]傅春道.新课程中教师行为的变化[M].北京:首都师范大学出版社,2002:87~93.