张劲辉 陈晓云(长乐华侨中学,福建长乐350211)
优化元素化合物复习课的教学策略
张劲辉 陈晓云
(长乐华侨中学,福建长乐350211)
复习课是对学生所学到的化学知识进行再学习、再提高,整合形成知识系统的一个过程。结合元素化合物复习课特点,分别从知识情境化、知识实验化、知识网络化、知识问题化等维度探讨元素化合物复习课优化的策略。
元素化合物;知识情境化;知识实验化;知识网络化;知识问题化
随着新课程改革的持续推进,高考试题越来越强调能力立意。考试大纲明确提出:“为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生,以能力测试为主导,将在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上,全面检测考生的化学科学素养”。学生的能力与素养都是在掌握一定知识基础之上建立的,化学学科素养就是建立在元素化合物知识基础之上的,元素化合物知识是高中化学学习的基础,它是化学反应原理的载体,也是化学实验的对象,我们要重视元素化合物的教学与复习,运用有效教学理论,结合“先生后师”课题研究,优化课堂教学策略,为学生提高化学学科素养奠定良好的基础。
高考化学试卷表面上减少了直接考查教材上元素化合物知识的分量,但实际上是换了一种形式来考查,由无机框图推断题转变为化学工艺流程题。命题关注真实的素材情境,注重与工业生产、生活实际的联系,以新的科研成果、新的材料、新的应用为背景材料,在真实的情境中考查学生的信息素养。学生在陌生的情境中学习或发现新知识,结合已有经验,经过自己的思维推导分析,解决新的化学问题,对学生的能力要求很高。高中化学教学应该与时俱进,不断优化和提高。
元素化合物复习课中的知识往往没有新鲜感,导致复习课学生不够积极、不够主动,严重影响了高中化学复习效率。因此,在元素化合物知识的复习课中,不要把复习课变成“炒冷饭”,要注重复习的趣味性,激发学生对复习课的兴趣,创设丰富的教学情境,优化课堂教学策略,让学生参与到复习课中来,就能很好地丰富课堂的氛围,提高元素化合物复习课的效率。
例如,在复习铁其及化合物性质时,从“同学,你贫血吗?”入手,再展示药店常见的补铁剂图片,重点展示速力菲的说明书,问为什么是含Fe2+?为什么用无水碱式盐?为什么要用“薄膜衣片”?学生被这些问题冲击一下,异常兴奋,兴趣盎然,积极参与课堂,非常想知道答案。再如,从生活中铁锅、铁勺、钢材等引入铁的性质的复习,从它们容易生锈的角度复习金属的腐蚀与防护,从铁的工业制法复习钢铁的冶炼,从印刷电路版复习Fe2+与Fe3+相互转化,从绿矾做净水剂复习水解及胶体知识等。结合铁及其化合物在工业生产、生活实际中的应用引入复习,把这些知识情境化,包装这些知识,把枯燥的化学知识变成非常有趣的知识,激发学生学习的积极性、主动性。
在复习元素及其化合物时要将知识情境化,重新组合知识,而不是照本宣科,让学生在复习课中充满新鲜感,充满期待,这样复习课的效率自然会提高。化学知识与生产、生活紧密联系,许多知识来源于生活,又服务于生活,尤其是元素化合物知识与生产、生活联系更加紧密。引导学生从身边的物质入手,融入有关生活现象和社会问题的分析,促进学生在真实的情境中建构认知,融入STSE思想的教育,引导学生从综合的观点去学习和认识化学知识。化学知识的情境化让学生体会到化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用,从更加开阔的视野、更加综合的视角,更加深刻地理解化学学科的价值,培养学生学以致用的意识和能力,同时增强学生的社会责任感。
复习课中学生接触实验的机会比较少,为了提高复习效率,在复习知识的同时,可以穿插或整合一些小实验,让整个课堂生动有趣,并且通过平时实验的潜移默化提高学生实验能力。例如,在铁及其化合物的复习课中,笔者通过实验的形式,引导学生参与到知识的复习中来,激发学生学习的热情。先提出如何检验Fe2+?问题提出后,留下充足的时间让学生思考、探究,并鼓励学生积极发表自己的观点。一段时间后,学生纷纷发表自己的观点:
学生1:先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液变成血红色。
学生2:先滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,白色沉淀马上变成灰绿色,最后变成红褐色。
趁学生们热情高涨,笔者再提出“我们是如何检验Fe3+的呢?”一时间,课堂氛围极为活跃,学生们纷纷参与到问题的探究中来。
学生1:滴加KSCN溶液,溶液立即变成血红色。
学生2:滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀。
教师再进一步追问,当溶液中Fe2+和Fe3+都存在时,又该如何检验Fe2+?当溶液中含有极少量的Fe3+时如何检验?
经过学生充分讨论,设计出实验方案,教师进行演示实验或学生进行实验,验证刚才的想法。有了这些基础知识的铺垫后,教师可提出更进一步的问题,如何通过实验来探究补血剂速力菲中含有的是Fe2+还是Fe3+?这样可以提升学生的思维,提高学生应用知识的能力。通过实验我们还可以将不同模块中的知识整合起来,比如《必修2》“化学反应限度”一节中少量FeCl3溶液与KⅠ溶液反应后,检验溶液中含有极少量的Fe3+来探究化学反应有限度的问题。
通过实验的引导,将学生带入到复习课堂之中。这样不仅能将原本枯燥的课堂变得丰富,更能让学生自己检验学习过程中的不足,从而促进复习课堂效率的提高。我们也可以将一些简单的实验进行整合,达成综合复习元素化合物知识的目的。例如,我们可以将产生的SO2气体通入水、澄清石灰水、品红溶液、溴水、高锰酸钾溶液、双氧水等一系列溶液来复习它的性质。又如,我们用插有细铜丝的滴管吸入少量浓硝酸,观察现象,当反应进行到一定程度将滴管中的溶液挤出到烧杯中,加少量水观察溶液的颜色,再将这些溶液吸回滴管,观察现象。这实际上将铜与浓硝酸、稀硝酸反应的两个实验进行整合,简单易行,方便控制又绿色环保,学生也饶有兴趣,上课气氛良好。
复习课是对学生所学到的化学知识进行再学习、再提高,整合形成知识系统的一个过程,能更好地促进学生化学知识的提升。学生在学习元素化合物知识过程中,往往难以建立清晰的知识纵横向联系,即便是基础十分扎实的学优生,其知识应用能力与实际问题解决能力也无法充分发挥出来。新课改后的高考放弃了用单独一个大题考查元素化合物的形式,而是注重学科内综合考查,注重与其它模块知识的综合,尤其是与化学用语、氧化还原反应、离子反应、化学平衡原理、化学实验和化学计算等知识的融合,采取“分散整合、交叉渗透”的策略,通过元素化合物来考查整个高中化学核心知识,所以元素化合物复习时建立起知识网络极为重要。元素化合物知识“多、细、繁、杂”,进行复习时不能进行简单的知识罗列,教师要引导学生进行知识整合,重视复习的系统性,将新课中分散的、琐碎的知识有机联系起来,构建“点到线、线到网”的知识网络,让学生更加全面地掌握知识。
我们从物质的类别引导出金属知识主线,比如铁及其化合物学习时可以先列出知识主线:
单质——氧化物——水化物(碱)——盐;
先让学生对它们有一个整体上的认识,就可以系统地掌握铁及其化合物所有化学性质。同时运用列表比较的方法,可以将铁的氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),铁的氢氧化物[Fe(OH)2、Fe(OH)3],铁的盐类(FeCl2、FeCl3)等这些零散的知识点构成表格,这样能将零散的知识系统化,使学生对铁及其化合物的知识能一目了然。
铁元素及其化合物的核心知识在于铁是变价元素,尤其是Fe2+和Fe3+之间相互转化,教师复习时要抓住氧化还原反应的原理引导学生进行知识整理,自主构建出“铁三角”知识体系。知识网络整合时也要融合其它模块的知识,比如与物质结构模块结合,找到Fe元素在周期表中位置,写出Fe2+和Fe3+的核外电子排布式比较两种离子的稳定性,讨论一些特殊铁的化合物的结构,如Fe(SCN)3、[FeF6]3-、Fe(CO)5等,又如与化学反应原理模块结合,讨论Fe2+和Fe3+水解的情况,通过Ksp计算Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀的情况,用调pH法除杂的原理,讨论高铁酸钾净水原理、铁的电化学腐蚀与防护问题等等。
知识网络整合时要渗透化学基本观念、化学研究基本方法,着力提高学生的化学学科素养。知识主线的整理从物质类别与物质价态入手,利用物质间的相互转化两大反应规律——氧化还原反应与离子反应建立起知识网络。具体到某一物质也可以用类别性质、价态性质、特性等来回顾。学生学会上述方法后,可以自主建构知识主线、物质性质,建构元素知识网络,利用思维导图,使知识系统化。
知识的问题化就是采用问题组或问题串的复习模式。要让学生觉得复习时不枯燥无味,充满新鲜感,教师就要对复习内容进行重组与整合,确定一个主题,设计一系列方方面面的问题组或问题串,打破学生的思维定式,多方向、多角度引导学生的思维,让每个学生都动起来,成为课堂的主人,自己思考、自己解决问题。
例如,围绕“硫酸亚铁晶体的制备”设计以下问题:①工业上以废铁屑为原料制备硫酸亚铁的原理是什么?涉及到哪些反应?②为什么废铁屑要加入到10%的碳酸钠溶液中,并加热几分钟?③反应时铁屑过量的目的是什么?④实际操作中是用3mol·L-1的稀硫酸,为什么硫酸的浓度不宜太大,也不宜太小?⑤要从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体如何操作?⑥如何设计实验检验所得晶体的成分?⑦用制得的硫酸亚铁为原料还可以制备哪些其他铁的化合物?以上这些问题涉及到亚铁离子的易水解、易被氧化等化学性质,加深理解了氧化还原反应、离子反应等,并对结晶过程的实验操作有了更深的认识。
复习教学时对知识进行问题化,就是教师教学时要“目中有人”,从学生的实际学情、需求出发,设计问题紧紧围绕知识疑难点、知识模糊点、知识易混点,师生共同进行思考、交流、讨论,让学生参与课堂,做课堂的主人,每位学生的思维动起来,有效解决学生存在的易错、易混问题。
总而言之,元素及其化合物是高中化学学习中非常重要的一个模块,在高三复习阶段师生都要高度重视。复习时,适量的题目训练必不可少,教师还要注重习题的适应性,编选出典型的、适合学生实际情况的习题,避免学生陷入到题海中去。课堂复习是主战场,复习的过程中教师要优化课堂的教学策略,着眼于学生的需求,将零散的知识系统化并引导学生进行实践训练,做到有的放矢,这样才能真正提高复习课的效率。
[1]教育部考试中心.2016年普通高等学校招生全国统一考试大纲(课程标准实验版)[S].北京:高等教育出版社,2016.
[2]王云生.高考理综能力测试化学试题对化学教学的导向作用[J].化学教学,2013(8).
[3]保志明.对高三化学复习课效率的反思[J].中学化学教学参考,2011(9).
[4]陈晓云,张劲辉.高三化学复习问题组教学的运用[J].福建教育学院学报,2015(3).
(责任编辑:张贤金)
本文系福建省教育科学“十二五”规划2014年度常规课题“中学‘先生后师’课堂教学模式的实践与研究——基于长乐华侨中学的课堂实践”(项目编号:FJJKCG14-408)阶段性研究成果。