摘要:高三化学一轮复习注重知识的基础性、系统性和全面性,是学生将零散知识结构化和条理化的关键时期,是二轮和三轮复习的重要基础。然而传统的复习禁锢于填鸭式、复制粘贴式的教学方式,“重知识,轻能力”,违背了知识建构和学生的思维发展规律,不符合新课改和新考考形式下的“素养为本”的教学。文章将以元素化合物知识这一典型的化学学科主干知识为例,浅析新形势下探究高三化学一轮复习策略的必要性和重要性。
关键词:一轮复习;学习策略;知识结构化;元素化合物
一、 引言
一般来讲,每年高二结束后,全国各地高三学生也就结束了高中化学所有新授课程的学习,进入到三阶段的复习。一轮复习重基础,以教材基本知识为主,是学生查缺补漏,提升自己的最佳阶段,为下一步的二轮和三轮复习打下坚实的基础,也是很多基础知识薄弱的学生最后“翻身”的机会,足以见其重要性。然而,高三化学复习的传统方法往往是将教材基础知识重复学习一遍,采用题海战术予以巩固,在这个过程中忽略了学生的主体性,不利于学生知识的建构和思维模式的养成,达不到理想的复习效果。针对这个问题,文章将重点以元素化合物知识为例,探讨高三化学一轮复习策略。
二、 背景和意义
(一)新课程标准要求
根据2017年版《普通高中化学课程标准》:普通高中化学课程以发展化学学科核心素养为主旨,着重强调学科育人功能,是提升学生核心素养的重要载体。新课程改革的理念就是以人为本,以学生发展为第一要求,发展学生的化学学科核心素养,反映了新形势下化学教育的本质要求。
因此,教师在教学过程中要重视关注学生,教学设计要以学生为主体,多角度、全方位地发掘学生的潜能,提升思维品质,培养符合现代生活和未来社会发展所需要的多元化人才。
(二)新高考要求
新时代的高考改革从2014年开始拉开序幕,全国各地陆续推进高考改革。伴随着《中国高考评价体系》和新高考改革方案的出台,高考评价标准从“重分数、轻能力”的单一化评价标准,转向了基于学生学科核心素养的评价体系,多元化的评价更加的科学合理(图1)。
图1命题框架
分析2021年各地高考试题,凸显了化学学科特点,主导思想都是考查学生的化学学科核心素养和能力,试题设计上原创度较高,以真实情景为载体,重视“以素养为本”的新课程理念,结合生产、生活以传统文化中的实际问题,考查学生在真实情景中进行信息处理的思维能力,分析判断能力和用化学学科知识解决问题的能力,渗透着学科思维方法。这必然就要求我们探究符合新课改要求、贯彻新课标的学习策略。
(三)一轮复习教学现状
高三复习课程覆盖面广,短时间内要全面复习全部课程的基本内容,打实基础,并予以提高。其中,一轮复习时间最长,其特点是注重教材上的基础性和全面性,查缺补漏,把已经遗忘的知识点再现,进行梳理串联构建高中化学知识体系,健全提升学生的思维,为后续两轮的提高复习奠定础。
然而在实际的教学过程中,由于教学任务、时间安排、经验主义等各种因素影响,教师仍然禁锢于传统的复习模式中,这也是困扰一轮复习效果的重大问题。在教学中按顺序把教材中的基础知识温习一遍,按专题进行配套练习,没有立足学情,忽略学生自身思维发展规律和知识之间内在的联系,采用题海战术,泛泛的题目类型指向性不明确,“稀释”了学习重点,而学生的学习精力是有限的,记忆是短暂的,很快便出现大面积的遗忘,难以取得预期的教学效果。
教师在这个过程中应当立足学情,利用多种行之有效的教学策略支撑教学,立足基础知识,着重能力培养。除了关注这个过程中学生对知识的掌握程度,也要渗透对学生学科方法的掌握、知识的迁移转化、思维的提升等方面的关注,使学生能够自主探究知识、反思运用知识,从而在这个过程中达到落实核心素养的目的,促进学生全面和谐的发展。
(四)元素化合物知识特点
元素化合物涉及的知识点较多,种类复杂,给人以“零散”的感觉,分布在必修及选修课程学习中,以典型的金属元素和非金属元素及其重要化合物为例进行学习,结合元素周期律、化学反应原理及物质结构等,迁移应用于其他元素化合物,在学习过程中形成化学学科理念。然而多种元素化合物的共性和个性,这些“零散”的知识在学生知识建构的过程中,如果不应用一定的符合学生认知水平和思维发展的教学策略,容易让学生感觉混乱,造成盲目地机械记忆,遗忘较快,做题频繁出错的局面,从而使学生失去学习兴趣。二轮复习解题中必然无从下手,陷入瓶颈期。
从考查形式上来看,新高考中对元素化合物知识的考察已经不单单是事实性知识的考查,而是重点专向考查学生的学科素养和能力,结合真实情境,在工艺流程题、实验探究题、元素周期律、化学与生活、化学反应原理及相关计算等多种题目类型中,结合实际生产生活予以考查,涉及范围较广。如江苏省新高考适应性考试第8题,给出由工业制取金属铝的废渣来制取聚合硫酸铁铝的流程图(图2),综合考查了浸取环节中条件的控制和核心反应方程式的书写、滤液中存在的离子种类和胶体的性质。这种新的考查方式就是将往年高中题中的离子共存、化学方程式的书写等类型进行整合,融入真实情景中进行考察。
图2江苏省新高考适应性考试第8题流程图
所以,在元素化合物知识的高三一轮复习教学过程中,教师的努力方向不仅仅是让学生掌握事实性的知识,更要寻求多种教学策略,达成知识和能力的共同发展。
三、 一轮复习教学策略探讨
新形势下,倡导以学生为主体,发展化学学科核心素养,在一轮复习教学中应用基于核心素养的教学策略势在必行。
(一)回归教材基础,将知识结构化
所谓知识的结构化,就是对我们所学习知识按特定的联系方式和顺序进行整合,使知识从零散、繁多高度概括,便于掌握和記忆,在应用过程中能顺利地进行信息提取。由布鲁纳的学习理论,我们可以认为每个学科都有独特的知识结构,掌握了这个结构,也就掌握了学习这个学科的学习方式。根据皮亚杰的建构主义理论,知识结构化以后,学生就可以将新的知识内容“同化”于以建构的知识结构中,丰富和发展新的知识。
图3铁及其化合物物质类别——价态二维图
这就启示我们,在高中化学一轮复习过程中,教师就要做到将知识结构化,有计划有条理地将每节课的知识逐渐积累起来,根据知识的内在的逻辑联系,采用一定的表现形式,点→线→面,使之条理化,做到纲举目张。让学生形象生动地对知识结构及体系有形象化的理解和认知,而不是简单相关串珠一样的知识堆积,机械地去记忆。
元素化合物知识作为其他模块知识的基础和载体,是大量记忆负担较重的陈述性知识,是适用于知识结构化复习策略的典型内容。要基于知识逻辑性关联的结构化,基于核心观念的结构化,注重分类归纳和建立学习模型。
比如C、N、Si、S等非金属元素化合物的主要性质的复习中,就要避免“快速讲授新课”的模式,抓住元素在元素周期表中的位置、结构和性质之间的关系,从物质类别(氧化物、酸)角度、化合价(物质的氧化性及还原性)角度找寻物质之间的共性,再寻找特性。基于这种思路,便可以将CO2、SO2、SiO2、NO2,浓硫酸和浓硝酸的性质归类学习,掌握知识结构化的一般方法,建立思维模型。另外,可以借用坐标图、网格图、思维导图等图式工具,将思维外显,将知识体系串联起来,以铁及其化合物为例。
(二)创设真实情景,教学以素养为本,充分发挥实验教学功能
新课程标准倡导创设真实情景,开展以实验为主的多种科学探讨活动,充分认识化学实验的独特教育功能和教育价值。通过化学实验设计实现原理的运用和思维的培养,通过实验现象将理论知识外化。除了掌握知识之外,还可培养学生从现象到结论的证据意识,另外渗透着实验安全意识和绿化化学理念。比如在一轮复习“铁及其化合物”教学设计中,导入环节采用的是趣味实验,将用FeCl3浸透的滤纸在酒精灯上烘烤并点燃,观察这个过程中滤纸的颜色变化,用化学知识解释这个过程中颜色的变化,首先猜测燃烧产物的可能成分,小组合作设计验证实验。别出心裁的教学设计让学生眼前一亮,在趣味十足的实验探究的过程中,将铁单质、铁的氧化物、氢氧化物等不同类别的物质的性质,二价铁离子、三价铁离子的检验方法和两种价态离子的相互转化等知识点融入一体,贯穿全过程,取得良好的复习效果。
通过创设真实情景,教师采用问题链引导,让学生脱离枯燥的知识点复习,在运用化学知识解决问题的过程中,将知识内化,思维能力得以提高。比如实验设计类题目,通过自主设计实验,选择最佳工艺生产流程。教学实例:工业以黄铁矿制取硫酸,其烧渣中含有铁的不同价态的氧化物、Si、Al、Mg的氧化物等成分。提供Fe(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3开始沉淀pH和完全沉淀的pH,假如你是工厂的一名工程师,计划利用烧渣制备铁红,请以小组为单位设计工艺流程。
贴合实际的教学设计,让学生进入到工业生产的情景里,在设计流程图的过程中,学生充分利用所学习的相关化学知识,设计出不同的路线,对比不同的路线的优缺点和可行性,体会真实生产过程中条件的控制和选择。通过解决实际问题,巩固知识,提升信息处理能力,获取自我努力后实现目标后的成就感,体会到学习化学的乐趣所在。
(三)采用变式策略,提升学生关键能力
通俗来讲,变式就是通过多方面、多角度来说明并概括出事物一般属性的方法。高中化学一轮复习阶段,是采用变式教学策略的最佳时期。通过变式教学,可以加深学生对知识的掌握程度,有助于对知识融会贯通和知识结构的形成,同时还可以锻炼学生的逻辑思维能力。在复习过程中,有针对性地进行主动性的专题训练,有效地逃离题海战术,提高学生的解题能力和成就感,使复习效果事半功倍。
比如NH3的喷泉实验复习课上,只要抓住容器内外产生压强差的原理,便可进行变式探究,引发喷泉的方法有哪些?除了挤压法还有热胀法、冷缩法等。教师进而提出疑问,还有哪些气体可以形成喷泉?学生抓住核心原理,思维迅速活跃起来,将知识迁移到其他的物质类别和实验情景当中,从而达到“掌握知识、发展能力”最终目的。
四、 结语
通过高中化学一轮复习学习,可以提高知识水平、构建完整的知识体系,形成关键能力,其作用举足轻重。新形势下,高中化学教师要充分意识到探究行之有效的复习策略的重要性,在教学中渗透知识结构化、情景教学、变式练习等“素养为本”教学策略,充分发挥实验教学独特功能,使学生掌握知识,发展能力,适应未来发展的多样化需求。
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作者简介:
赵娜娜,江苏省徐州市,江苏师范大学附属实验学校。