高考化学复习中先行微课的设计思路与应用

2020-03-22 12:27龚龙生刘玉平
福建教育学院学报 2020年9期
关键词:反应式平衡常数先行

龚龙生 刘玉平 颜 乐

(福安第一中学,福建 福安 355000)

在当前的高考化学复习中,学生提不出问题、认知处于浅表、学习效率低等,是一种普遍存在的现象。在课堂上,这种现象的产生无疑与学生的课前准备不足有关。先行微课是指先于即将进行的课堂教学呈现,引导和深化学生课前准备的微课。在高考复习中先行微课的应用,可引导学生先行认知复习内容,明确知识疑点、难点,提高学生的问题意识及课堂学习的深度和有效性。

一、先行微课的设计思路

(一)课始:提出问题,启发思维

问题是思维的开始。先行微课的起始,应提出富有启发性的问题,激发学生的学习兴趣与思考。如复习“盐溶液酸碱性强弱判断”,这是盐类水解规律中的难点,学生往往不易掌握。课堂教学前,可设计先行微课让学生“热身”,先提出问题:经测定在常温下,0.1mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ 的pH分别为7、8、9,则:1.HX、HY、HZ 的酸性强弱如何?2.溶液中X-、Y-、Z-浓度大小如何?该问题的思考,让学生先行了解了“越弱越水解”的规律,铺垫了后续课堂上该规律的教学。

(二)过程:环环相扣,引导思维

先行微课,由于持续时间短(5~10min),过程应精密、精美。教学实践表明,先行微课中设计环环相扣的三个问题,能达到引导思维的要求。如“书写甲烷燃料电池的电极反应式”的先行微课,可设计三个问题:1.如何书写不同介质(酸性、碱性、中性、固体氧化物、熔融碳酸盐等)中甲烷燃料电池总反应式?2.燃料电池的总反应式与电极反应式的关系是什么?3.如何书写不同介质中燃料电池的正极反应式?问题1,让学生明确燃料电池反应的产物形态与介质有关;问题2,让学生明确电池总反应式减去燃料电池的正极反应式可得负极反应式。问题3,让学生明确正极反应式的基础反应式(O2+4e-=2O2-)以及在不同介质中的变式。这种课前准备为后续的“原电池电极反应式书写”的课堂教学打下了坚实的基础。

(三)语言:甜美动人,简洁形象

教学语言是决定教学成败的关键因素。[1]微课中,教师的体态语言(教师不出镜或适当出镜)受到限定的情况下,教师的口头语言的重要性不言而喻。甜美的语言,悦耳动人、扣人心弦,学生爱听。简洁的语言,言简意赅、揭示规律,发人深省,如在“化学平衡状态标志”的微课中,用“正逆相等,变量不变”来描述化学平衡状态的特征,学生不仅易记,而且易用。在甜美、简洁的语言环境中,学生不但易于接受知识,而且能获得愉快的体验,在较短的时间内能深入理解教材中的重、难点,解决困惑,形成规律。

(四)提升:归纳概括,形成规律

教学内容的概括化、结构化水平越高,越有利于促进学生认知结构的形成和发展。[2]先行微课不仅要赋予学生感性认识,更要提高学生的理性认识,在较高层次上铺垫即将进行的课堂教学,因此,先行微课还必需有“归纳概括”环节,引导学生建立认知模型。如在“如何书写甲烷燃料电池的电极反应式”的微课中,在甲烷燃料电池电极反应式书写的基础上要引导学生建立“燃料电池电极反应式的书写方法”的一般模型,让学生的认识水平从个别提高到一般,从具体到抽象,培养学生的模型认识素养。

(五)结束:问题检测,深化认识

先行微课使用,不仅在于解决问题,而且还在于发现问题。因此在先行微课中还需设计问题检测环节。通过这一环节,使学生明确原先的问题是否已经解决,是否又发现了新问题,促进学生对学习过程的反思。如“盐溶液酸碱性强弱判断”的微课,经过学习,学生是否掌握了这个问题呢?可设计问题进行检测:已知常温下浓度为0.1mol·L-1的NaF、NaClO、Na2CO3溶液的pH 分别为7.5、9.7、11.6,则根据数据能否得出三种酸电离平衡常数大小为HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)?这个问题可检测学生是否理解了盐类水解的原理,学生是否具备证据推理能力,为后续的学习指明了方向。

由于微课的“微小”,并非所有的微课都需具备以上5 个特点。在先行微课设计时,教师应根据微课内容、作用和目标有所取舍,注重具体情况具体分析。

二、在高考化学复习中先行微课的应用

目前的高考化学复习,为了提高复习教学质量,学校、教师都很重视学生的课前准备。但由于课前学习资源(教辅书或导学案)单一,时间、地点受限,学生课前准备的效果并不理想。在课前学习资源中加入微课,学生的课前准备可以随时随地进行,时间的利用率高、效果好。

(一)实现泛在学习

泛在学习又称无缝学习、普适学习、无处不在的学习,它是数字学习的延伸,也是一种普适的在计算机技术支持下的新型学习理念。[3]随着“互联网+”持续推进,在中学教学中实现泛在学习已有可能。目前的中学生,学习任务繁重,只有突破时空限制,充分利用课内,课外的时间随时随地学习,才有可能高效完成学习任务。在高考复习中,学生的课前准备一般在课外,由学生自主完成。学生在课外能随时随地利用微课进行学习,将能有效提高课前准备的质量。先行微课作为一种数字化资源,具有学习时间短,地点不受限制,针对性强,形式新颖等特点,在学生的课前准备中使用,可以为学生泛在学习创造条件。

(二)贯通必备知识

必备知识是高考评价体系“四层”中基础性层次。贯通必备知识是高考复习的根本性目标。当课堂复习以“知识贯通”为主要目标时,可设计“主题式”先行微课,让学生进行课前准备。如围绕“电解”这一主题,可设计下列先行微课,让学生在课前准备中明确电解过程中包含的化学、物理知识以及它们之间的联系。

首先,提出问题:电解过程涉及电解原理、水的组成、饱和溶液、电量计算等,如何理清这些知识间的联系呢?

其次,给出示例:用惰性电极电解质量分数为b%的Na2SO4溶液,5min 后,物质的量浓度改变了0.01b%,阴极上析出ag 气体,溶液达到饱和状态。

1.此时,Na2SO4溶液的质量分数为___。阳极析出物质的质量为___g。

2.电路中通过的电流为_____A。(已知:F=96 500C·mol-1)

3.在饱和状态之后,再电解一段时间,析出wg Na2SO4·10H2O,阴极上又析出cg 气体,则饱和溶液的质量分数为_____。

最后,启发讲解:学生答题(约4min)后,教师进行启发讲解,并告知学生,在后续的物质的量复习的课堂上还有针对第3 小题的课堂讨论和讲解。

该先行微课,训练了学生综合调用水的组成及电解知识能力、电解知识与物理知识综合能力、饱和溶液质量分数的计算方法等,在贯通知识的同时,培育了学生的思维敏捷性。该先行微课具有一定的难度,学生在课前准备中,预知了这个问题,后续的课堂活动就有明确的方向,有助于学生贯通有关电解的知识。

(三)突破学习难点

学习难点是指学生难以理解的知识、方法,难以掌握的技能、技巧,是学生学习的“拦路虎”,严重影响学生的学习兴趣、信心和效果。如化学平衡常数的计算(特别是Kp、Kx 的计算),是一个学习难点,若不想方设法突破,将影响复习教学质量。在复习化学平衡常数计算时,可设计下列先行微课。

首先,提出问题:化学平衡常数除了用K(Kc)表示外,还可用Kp、Kx的表示,如何根据题给数据计Kp、Kx呢?

其次,给出示例:H2S 与CO2在一定条件下进行反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g),在某温度下,将0.1molCO2与0.40molH2S 充入1L 的刚性容器中,反应达平衡后水的物质的量分数为0.02,计算该反应的Kp、Kx。

最后,启发讲解:在学生答题后,教师进行讲解,布置类似一个题目,学生微课后练习。

上述微课中所给的反应是反应前后气体分子数不变的反应,计算简便。使用这个先行微课的目的是让学生初步掌握Kp、Kx计算。在后续的课堂教学中可以使用计算能力要求较高的题目(如反应前后气体分子数变化的化学反应)进行课堂教学,两相配合,各有侧重,自然能突破在平衡常数计算难点。

(四)强化实验复习

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验性是高中化学复习的根本特性。但在高考化学复习中,化学实验却被弱化。实验复习内容通常包括:实验知识和学生实验。实验知识由于较为零散,遗忘率高,是高考实验复习的基本内容,但若将这些基本内容的复习都放在课堂上进行,则很难有时间再进行学生实验。如“中和滴定”实验的复习,若在课堂上花时间复习滴定管的使用、中和滴定的操作及实验注意事项等基础知识及有关实验习题的讲评,至少花2 课时的时间,然后就没有时间安排学生实验及其拓展。若能通过先行微课,让学生在课前自主复习实验知识、基本方法和注意事项,则学生进入实验室做“中和滴定及拓展实验”就有了可能。

随着教师对翻转课堂理念的认同,教学仅限于课堂的观念已不适合时代的发展。人工智能的发展更使学习的形态发生显著的变革,学与教的多样化显得更加突出。如何开发优质微课并与教学无缝对接,以适应学与教的发展,是一个亟待进一步研究的课题。

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