基于教材深度阅读的单元复习教学实践

2018-03-26 02:16何清松
中小学教学研究 2018年2期
关键词:化学平衡溶液浓度

何清松

[摘 要]

选择教材中熟悉的信息细读、精读文字、数据、化学用语、图表并提出质疑,培养学生深度阅读的方法及接受、吸收、整合信息的能力,同时引导学生关注具体的学科知识的不要忽略通用的学习方法。教材深度阅读可有效完成师生、生生等之间的对话,实现模糊概念清晰化、清晰概念深刻化。

[关键词]

教材深度阅读;单元复习;教学实践

一、问题的提出

单元复习是新授课学习后对本单元内容的复习,有别于高三的一轮复习,其目的是让学生知识结构化、提升思维能力。目前的单元复习,在教师中出现用习题讲评或者整理归纳本单元的知识点替代。在学生中出现用教辅资料或做过的习题来复习。这在一定程度上能让学生知识网络化、思维逻辑性提高,若教师和学生能意识到单元复习应该“回归教材”,笔者认“回归教材”可以更好地建构网络化的知识,培养学生的思维方法。因为教材是专家团队对课程标准内容经过反复解读、精心编写而成,是学生学习的宝库。“回归教材”可采用阅读教材回归知识的元认知,而学生以阅读教材进行单元复习也出现以下几种现象:1.学生宁愿花较少的时间粗浅地阅读教材,然后通过刷题等方式的题海战术,这样导致面对考试设置的陌生问题情境,学生对其经常无能为力。2.学生愿意花时间去阅读教材,但对自主学习后的知识理解水平较浅层次、对知识的内涵和外延无法理解到位。3.学生花时间阅读、思考难以解决的知识内容,又不向他人寻求帮助,无法对知识的宏观把控。

学生在新授课学习后对教材内容的把握很多只停留在表面,教师应该在单元复习前要教会学生深度阅读教材操作程序,或者深度阅读教材实效性的方法。同时教师在单元复习教学设计注重引导学生回归教材,围绕教材的内容去展开深度阅读,就会使学生精准把握学习目标。

二、教材深度阅读的内涵

教材深度阅读是与教材内容对话,在学生已有的认知水平的基础上进行思考、提问、思辨后达到对教材内容的深刻理解。教材深度阅读的程序:1.寻找内容呈现方式,比如,文字、图表、数据、化学用语等,因为化学教材内容基本上以文字、图表、数据、化学用语呈现给读者。2.寻找内容联系角度,比如,相似、相反、相关联等;3.根据内容联系角度结合内容呈现方式对关键内容反复阅读,阅读之后提出问题;4.对提出的问题,形成自己的思考和结论,形成的过程可通过自助和他助。通过以上程序的教材深度阅读能提升知识的广度和深度,进而透过内容的表面理解本质。若单元复习教学中采用教材深度阅读不仅实现了教材与练习的循环,也实现了模糊概念清晰化、清晰概念深刻化。结合内容联系角度和内容呈现方式有如图1的关系图。

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图1 内容联系角度、内容呈现方式关系图

三、单元复习教学中教材深度阅读的教学实施

(一)课前环节

引导学生根据教材深度阅读的程序,对苏教版《化学反应原理》模块专题二第三单元“化学平衡移动”的教材内容深度阅读。教师及时收集学生在阅读该单元所发现的问题、思考的问题以及思考后得到结论。不同学生可能对教材的内容有不同理解,这些不同理解的内容就是生成的学生资源,教师要抓住这些生成的学生资源进行整理并作为备课资源。若在单元复习的教学设计充分利用这些生成的学生资源,不仅可以促进学生深入发展知识,也可让教师打开学生为什么经常犯错的眼界。以生成的学生资源设计教学内容来进行单元复习,学生听课的效率高,因为问题和问题的结论来自学生,对学生来说课堂更具有吸引力。

(二)课中环节

收集对“化学平衡移动”的教材内容深度阅读后生成的学生资源分类整理,根据内容联系角度和内容呈现方式列出如图2的问题关系图进行教学。

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图2 内容联系角度、内容呈现方式的问题关系图

1.教材深度阅读的文字部分

(1)相似文字

案例1:对化学平衡移动概念的深度阅读

教材描述:化学平衡的移动,就是改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。学生提出以下问题:(1)原有和新的平衡状态指什么,是浓度还是速率?(2)外界条件指什么?学生经过自己的思辨以及他助的情况下理解平衡状态指的是各组分的浓度,因为催化剂不能导致化学平衡发生移动,但使用催化剂后正、逆速率都发生改变。外界条件指浓度、温度、壓强等。

练习1.下列变化一定会引起化学平衡移动的是__________。

(1)反应速率的变化(2)浓度的变化(3)各组分百分含量的变化(4)颜色的变化(5)平衡转化率的变化(6)温度的变化

案例2:对勒夏特列原理的深度阅读

教材描述:勒夏特列原理(化学平衡移动原理):改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。学生提出以下问题:如何理解“减弱”一词?根据相似的文字,勒夏特列原理与化学平衡的移动一样吗?经过自己的认真思考得出以下结论:勒夏特列原理只改变一个条件,而化学平衡的移动没有限制一个条件。减弱可能会发生完全抵消。比如:NH3(g)+HCl(g)[]NH4Cl(s),压缩容器体积增大压强。

练习2.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )

A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2O[]HBr+HBrO当加入NaOH溶液后颜色变浅

B.对2HI (g) []H2(g)+I2(g) ,平衡体系增加压强使颜色变深

C.反应CO(g)+NO2 (g)[]CO2(g)+NO(g) ΔH<0 升高温度使平衡向逆方向移动

D.合成氨反应:3H2(g)+N2(g)[] 2 NH3 (g) ΔH<0 为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施

【点评】案例1、案例2、练习1和练习2培养学生如何抓住关键部分进行深度思考,提升分析问题的能力,促进对化学反应原理的准确理解,实现知识的增值。

(2)相关联文字

案例3:对浓度影响化学反应速率的深度阅读

教材描述:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。减小生成物的浓度或增大生成的浓度,平衡向逆反应方向移动。学生提出以下问题:根据勒夏特列原理的一个条件,则浓度是指一个物质的浓度、部分物质的浓度还是所有物质的浓度?“或”字能否改成“和”字?经过课外和课堂上的充分讨论,学生思维达成一致,“或”字可以改成“和”字,则增大反应物的浓度和减小生成物的浓度,平衡向着减弱的方向移动也就是正反应方向移动。

【点评】案例3引导学生对问题的形成、分析可以借鉴别人,不仅可以提高自己对知识的理解,也可以促进师生、生生的对话。

(3)相反文字

案例4:对浓度影响化学反应速率的深度阅读

教材描述:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。减小生成物的浓度或增大生成的浓度,平衡向逆反应方向移动。学生在上述达成一致后又有以下问题:若同时增大反应物的浓度和增大生成物的浓度,平衡向哪个方向移动?有学生思维展示自己的想法,如果增大反应物的浓度和生成物的浓度相同倍数相当于压缩容器的体积增大压强来改变浓度。又有学生提出:压缩容器的体积增大压强来改变浓度只适合气体。教师及时地引导学生思考有没有其他方法来判断?学生经过思索紧接着回答:Qc与K的关系,因为温度不变则化学平衡常数不变。即使反应物的浓度和生成物的浓度增大不同倍数也可用Qc与K的关系判断。在教师、学生间的对话中促进学生如何运用勒夏特列原理和Qc与K的关系判断化学平衡移动。

练习3. 重铬酸钾溶液中存在如下平衡:Cr2O72— + H2O[]2H+ +2CrO42— K=1×10-14(常温下),若向重铬酸钾溶液中加少量的水,则平衡向哪个方向移动?

设计意图:案例4和练习3让学生实现模糊概念的清晰化,清晰概念的深刻化,同时让教师关注学生经常犯错的缘由。

2.教材深度阅读的数据部分

案例5:对浓度影响化学反应速率的实验数据深度阅读

教材描述:实验1:向試管中加入4mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液,加入数滴的1mol/L NaOH溶液,观察溶液颜色的变化。实验2:将上述溶液分成两份,向其中一份中滴加1mol/L HNO3溶液,观察溶液颜色的变化,并和另一份溶液作对比。学生提出以下问题:在实验2中滴加1mol/L HNO3溶液,如果滴加0.3mol/L HNO3溶液现象一样吗?经过课堂实验探究,得到的结果是滴加1mol/L HNO3溶液和0.3mol/L HNO3溶液现象是一样的,也有学生通过估算0.1mol/L K2Cr2O7与水完全反应生成0.2mol/L H+得出相同的结论。此时教师提供信息:常温下该反应的K=1×10-14,滴加不低于多少浓度的HNO3溶液才能与实验2的现象一样呢?学生根据信息用“三段式”求c(H+)=1.057 ×10-4mol/L,此时问题的结论已经浮出水面。也有学生提出该问题:实验1中滴入数滴的1mol/L NaOH溶液,体系中的H+与NaOH反应生成水,则体系中Cr2O72—、CrO42—的浓度同倍数降低,根据Qc与K判断平衡正向移动。因为Cr2O72—、CrO42—的浓度都减小,溶液颜色与浓度有很大关系,则溶液的颜色应该无法判断。经过师生、生生间无数次对话达成一致的理解,以上的想法是错误的,化学平衡移动原理适合在改变条件的瞬间化学平衡往哪个方向移动,不考虑后续变化的过程。

点评:通过教材实验中相关联的数据设计,培养学生敢于质疑、批判性思维的能力。

3.教材深度阅读的图表部分

案例6:对浓度影响化学反应速率的实验图片和工业合成氨的图片深度阅读

教材图片展示:

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第一幅为农业生产是合成氨最大的应用领域,第二幅为不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数(H2和N2起始物质的量之比为3∶1),第三幅为重铬酸钾溶液和铬酸钾溶液的对比图,第四幅为勒夏特列的人物介绍图,第五幅为合成氨的工艺流程。其中相关联的有第一、二、五幅。学生观察重铬酸钾溶液和铬酸钾溶液的对比图,学生提出以下问题:第一个问题:在K2Cr2O7溶液中,溶质中的Cr2O72-与H2O生成CrO42-,为什么还会有K2Cr2O7溶液存在呢?有学生利用K的意义完成该问题,常温下,Cr2O72- + H2O[]2H+ +2CrO42- K=1×10-14(常温下),说明正反应限度很小。学生观察第一幅农业生产需要大量的氨,第五幅是合成氨的工艺流程,第二幅是在不同条件下氨气的物质的量分数,模拟教师进行命题:根据第五幅图写出合成氨的化学方程式,同时根据第二幅应该我们选择温度越高、压强越大,氨气的物质的量分数越大,而第五幅中压强只选择1.3×107-3×107Pa,温度低于500℃?(已知:N2(g)+3H2(g) [] 2NH3(g)ΔH1=-92.4kJ·mol-1)经过思维的碰撞后教师引导学生总结工业生产中最佳条件选择的基本原则:1.既要注意外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性,又要注意其对二者影响的矛盾性。2.既要注意温度、催化剂对化学反应速率影响的一致性,又要注意温度对催化剂的影响。3.既要注意理论上的需要,又要注意实际生产的可能性。教师布置问题:1.为什么第五幅图中不断移去液氨的原因是?以及未反应的氢气和氮气循环利用。2.为什么第二幅图H2和N2起始物质的量之比为3∶1,这个代表什么意思呢?学生很快地回答出因为符合绿色化学和工业上改变浓度一般通过投入物质的物质的量浓度或物质的量之比。

点评:通过教材图表的重新排序把学生的问题呈现,增强学生观察图表的能力以及挖掘图表间的联系,深刻理解教材的编写目的。

4.教材深度阅读的化学用语部分

学生经历上述过程之后对教材深度阅读方兴未艾,提出了化学用语部分,因为化学教材肯定离不开化学用语,针对教材的化学用语学生发现问题主要是化学方程式和离子方程式布置成课后思考题,①教材展示:Cr2O72- + H2O [] 2H+ +2CrO42—,学生提出以下问题:a. 重铬酸钾在哪里有见过?Cr2O72—具有哪些化学性?b. 该离子反应是否属于氧化还原反应?c. 离子反应一般是水溶液中的溶质与溶质反应,而该反应呢?(目的与以后学习盐类水解反应的区别)。②教材展示:Co(H2O)62+(aq) + 4Cl-(aq) [] CoCl42- (aq)+6H2O(l),学生提出以下问题:a.按组成进行分类,CoCl2是什么,HCl是什么,它们之间发生什么反应?b.复分解反应发生的条件有哪些?.该反应是络合反应,我们在必修1学过用KSCN溶液检验Fe3+时有血红色溶液出现,其实就是络合反应。

点评:通过该环节培养学生对化学反应本质的深刻理解,把学生的问题设计成层层递进的问题串,鼓励学生自主思考并形成自己的结论。同时引起学生、教师重视化学反应原理中的元素化合物,可能会成为全国卷命题的素材,以重铬酸钾、氯化钴为素材命题分别出现在2016年I卷和2014年II卷,还比如PbO2等。同时复习了元素化合物之间常见的反应:氧化还原反应、复分解反应的概念和原理,实现元素化合物与化学反应原理知识的深度融合。

四、单元复习教学中教材深度阅读的思考

单元复习中关注深度阅读教材并兼顾培养学生建立化学核心素养(变化观念和平衡思想,思考变化—平衡—变化的逻辑关系达到知识关联的结构化。)和形成化学核心观念(化学平衡移动——化学平衡状态——化学反应速率)。在认识过程中提出问题,只有经过分析、综合、评价的思考并努力地回答问题,以及在教科书中找到答案。同时思考后用语言表达出来,表达可以通过讲或写出来,只有这样才能说明你真正理解了知识,才能化学核心观念结构化,为学会学习的核心素养部分奠定了基础。

单元复习中教材深度阅读分为自助和他助形成结论,两者是相互补充、相互促进的过程。若为自助形成结论要给予学生充足的思考时间和一定空间,可通过工具书、教辅等辅助材料对教材概念的辨析以及内容的深刻理解。在他助形成结论,实际上形成学习共同体,教师和学生都是学习共同体的成员,在这个学习共同体中每个成员从不同视角、不同侧面对教材内容进行解读,可获得全面的、完整的知识,更能集思广益、相互启发、吸收各种思维的优点。学习共同体可修正片面或错误的知识,减轻了各自的学习压力、激发了各自的学习潜能,激励了各层次学生参与课堂活动,提高了学習的主动性。

单元复习中教材深度阅读进行前,教师要引导学生抓住关键词、专业术语,同时引导教材深度阅读程序等,因为指导学生学会教材深度阅读,掌握教材阅读深度方法和技巧,是培养学生自学能力的重要环节。化学的教材深度阅读方法多种多样,作为教师应在教学实践中不断地有意识、有计划地渗透和训练学生各种不同的教材深度阅读方法,以期达到增强学生自学化学的能力,同时深刻理解参编教材专家的设计意图。

单元复习中教材深度阅读实现了学生与教材内容、学生与教师、学生与学生的对话,在完成与教材内容的对话,要引导学生思考,高效地实现了教师与学生的间接对话,也生成了很多有价值的生成性教学资源,方便各类学生参与课堂对话,同时也引发了更深层次的对话,拓展了教学内容的深广度,实现对教学内容的有意义再次建构。

单元复习中教材深度阅读创设了真实的学生问题,暴露了学生认知的偏差、思维的缺陷,引导学生反思,促进了学生思维的碰撞,形成思维冲突,修正知识的理解,增加师生课堂参与课堂的深度。复习中结合这些问题的认知过程,反思对相关学习内容的理解、反思自己的思路及认识方法,有效促进了自我对话,对自我过去所拥有的知识、经验、想法等进行重新审视,就会使学生的认知发展水平得到较高的提升。充分表达自己的见解和感悟。

单元复习中教材深度阅读避免课堂关注具体的学科知识,忽略通用的学习方法。培养了学生独立思考和判断、问题意识、多角度、辩证地分析问题、尊重事实和证据、实证意识等,同时加强了学习方法的指导,促进了学生自主学习体系的形成,落实了学生“学会学习”的核心素养。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.高中化学课程标准[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]王祖浩主编.化学反应原理[M].南京:江苏教育出版社,2010.

[3]王锋.基于学习共同体理念开展合作导学设计及实施的探索[J].中小学教师培训,2017(6).

[4]周业虹.浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J].中国考试,2017(2).

(责任编辑:张华伟)

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