基于学情调查的2022届高中化学一轮复习计划

2022-01-19 08:58河北邢素岩
教学考试(高考化学) 2021年6期
关键词:掌握情况金属元素电化学

河北 邢素岩

一、研究问题

高三化学一轮复习是地毯式地对所有初高中化学知识点的回顾与提升。而初高中化学知识点繁多,且都有可能成为高考的考点,这就决定了一轮复习时间短,任务重。所以教师应精确的把握学情,将“好钢用在刀刃上”,知识点应不重不漏,复习时重点突出,才能有效地提高教学效率。而2019级学生受到新冠肺炎的影响,多次在家上网课,对于知识的掌握情况也与往届学生有很大的不同。为了了解学情,笔者对所教的两个班的126名学生进行了问卷调查,以便制定相应的教学计划。

二、研究过程

1.调查对象

2.调查方法

笔者利用钉钉设计调查问卷,并在暑假期间利用钉钉平台发布给126名学生。结果有3人未填写,回收问卷123份,且123份均为有效问卷。

3.统计方法

钉钉自动统计各种结果所占的百分比。

4.调查结果统计及分析形成原因

本问卷一共设计了17道题,其中16道必选题,为16个高中化学知识模块的掌握情况,分为掌握得较好、较差、一般和不知道四个选项,学生只能选择最符合自己的情况。如第7题为开发利用金属矿物和海水资源,学生的掌握情况如图1所示:

图1 开发利用金属矿物和海水资源学情统计

第17题为填空题,填写“其他想要说明的”供学生选做,便于学生表达自己的想法。该题共有20人主动作答,占比15.87%,其中有11人填写“无”,另外9位同学反映的情况统计如表1所示。

表1 “其他想要说明的”内容统计

调查结果显示,首先学生最薄弱的知识点是化学电源、电解池、金属防腐,具体情况如图2所示。

图2 化学电源、电解池、金属防腐部分学情统计

电化学知识本身比较系统,理论性强,便于学生掌握,这一调查结果所示学生掌握情况与往届学生掌握情况大相径庭。形成原因是学业水平考试和学校每月放假阻断了本章知识的章末总结,章末总结是以假期作业的形式开展的,一些学生没有认真对待,导致自己没有形成电化学知识网络。加之,受到河北藁城新冠肺炎病情影响,水溶液中离子平衡和电化学的期末复习是线上进行的,这也很大程度上导致了这届学生对于这两部分内容掌握不熟练,没有完整的网络知识建构体系,对于技巧性题型的改错反思也不够。

其次,水溶液中的离子平衡和化学实验(物质的分离、提纯、检验、制备、仪器、实验设计等),学生的掌握情况如图3和图4所示,大部分学生认为自己掌握情况为一般或较差。

图3 水溶液中的离子平衡学情统计

图4 化学实验学情统计

这两部分知识学生掌握情况与往届学生掌握情况一致。水溶液中的离子平衡和化学实验的共同特点是知识面宽,横向跨度太大,不利于学生掌握。另外,水溶液中的离子平衡还涉及考查了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想的化学学科素养。值得说明的是,化学实验有8.94%的学生选择不知道自己掌握的好不好,达到选择“不知道”的最大值。这也恰恰体现了化学实验分散在各个章节的特点,没有经过一轮复习的汇总,学生还不能将其归纳为高考的重要考点。

第三,非金属元素(碳、硅、氯、硫、氮)及其化合物、开发利用金属矿物和海水资源、金属元素(钠、铝、镁、铁、铜)及其化合物、离子反应、氧化还原反应、化学反应速率与化学平衡、化学能与热能、化学键、简单的有机物、物质的组成、性质与分类、物质的量、气体摩尔体积、NA、一定物质的量浓度溶液的配制、选修三物质结构与性质等知识模块学生掌握水平一般,且依次变好。

受新冠肺炎影响,必修二全部是线上教学。笔者所教的学生90.48%来自农村,留守儿童多,家庭教育相对缺乏,自律性差,线上学习的效果与预期差距较大,鉴于必修二的“拼盘”结构特点,笔者将其4章内容回放到选修三和选修四相应章节重新讲授。高二下学期,笔者放弃了对选修五的教学,开展了必修二第三章有机化合物和选修三的教学,时间充足,在所有知识中选修三相关知识学生掌握的最好,这与调查结果相符。但是化学键、电子式的内容选修三涉及的较少,所以笔者在设计问卷时将化学键与物质结构和元素周期律分开,果然也得到了不同的结果。到此为止,只有必修二第四章开发利用金属矿物和海水资源没有重新讲授。调查结果显示有8.31%的同学“不知道”该内容的掌握情况,仅比《化学实验》选“不知道”的人数低0.63%,可见农村学生线上教学的效果并不理想。

值得注意的是非金属元素(碳、硅、氯、硫、氮)及其化合物、金属元素(钠、铝、镁、铁、铜)及其化合物、离子反应、氧化还原反应和开发利用金属矿物和海水资源同属于无机化学部分,学生认为自己掌握较差的占总人数的31.73%~37.40%,这些知识是一轮复习攻坚战的难点,也是高考的重点,更是高中化学的根基所在。

三、制订一轮复习计划

基于以上学情调查和笔者的教学经验,特制订如表2所示教学计划。

表2 2022届高中化学一轮复习排周计划

该计划运用的教学策略有以下几个方面,首先,笔者将相关知识进行了整合复习,打破了教材的限定顺序,更加符合学生的认知过程和高考考查的综合性。例如:将开发利用金属矿物放在金属元素及其化合物之后,以金属冶炼为主线的化工流程融合所学的金属元素及其化合物的知识点;同理,海水资源综合利用放在非金属元素及其化合物之后;从能量角度出发,电化学放在反应热之后,帮助学生认识到物质变化和能量变化是化学反应的两个重要方面。

再者,笔者将横向跨度太大的化学实验分散到相关知识点位置。顺应教材的顺序和期末考试的要求,将化学实验基础知识与技能和物质的分离与提纯放在前两讲,常见气体的实验室制备、净化和收集放在非金属元素及其化合物之后,化学实验热点作为最后一讲。化学实验作为第二大难点,学生存在畏难情绪,所以笔者将难点分散,在复习的首、尾、中间阶段都有涉及。

其次,略去选修三物质结构与性质和选修五有机化学基础。物质结构与性质在高二下学期已经复习,距离高三时间最近,学生不容易遗忘,一轮复习时间紧,笔者所在教研组没有开设有机化学基础这门课程。这两部分的省略为上述教学计划的成功实施提供时间上的保证。

然后,在教学中重视一轮复习的广泛覆盖,兼顾二轮复习的高考热点。教学重点集中在攻克阿伏加德罗常数题目的陷阱,信息型氧化还原方程式(离子方程式)的书写,反应历程,新型化学电源工作原理,平衡图像题,中和滴定拓展到氧化还原滴定、沉淀滴定,简单的无机化工流程题,官能团的性质,物质制备综合实验。高考化学试题分为两类,一类是高中课本基础知识题,一类是涉及大学化学的信息题。其宗旨总是围绕着学以致用即物质的用途展开,体现化学与科学、技术、社会、环境(STSE)的联系。尤其是材料、能源、环境、医药、传统文化一贯成为高考的热点。突出热点重点的专题复习是二轮复习的教学任务,一轮复习最忌教师“一步到位”,见到高考热点就讲,不顾学生的接受能力,笔者认为,维果茨基的最近发展区理论是判断某热点专题能否加入一轮复习教学的标志,若学生“跳一跳够得到”,则可以加入;若学生“跳一跳够不到”,则不能加入。比如,阿伦尼乌斯公式、标准平衡常数、瞬时速率常数、分布分数和pX图像、复杂的无机化工流程题,则不能加入一轮复习。

最后,笔者设计了第16讲电化学的具体复习计划。一方面,电化学是笔者所在学校2022届学生掌握最不好的知识点;另一方面,电化学部分的知识逻辑相对比较简单,可以将一二轮合并教学,直接达到高考的高度。

课时安排:原电池的工作原理1课时,新型化学电源2课时[含干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池(含酸性、碱性、熔融氧化物、熔融碳酸盐)、生物电池、膜电池],电解原理及其应用1.5课时,金属的腐蚀与防护1课时,多池串并联装置分析及电化学计算1课时,章末总结1课时,总计7.5课时。

本章重点复习新型化学电源,这是高考的高频考点。作业设计方面突出锂电池与离子交换膜在原电池和电解池中的应用这两部分热点内容;课堂实践方面强调万变不离其宗的原电池工作原理,利用氧化还原理论分析两极反应,转移电子守恒、电荷守恒、原子守恒的缺项配平方法;学科间综合方面引导学生同化物理中的内外电路概念,并做出区别,化学重在内电路的化学反应如何供能,物理重在外电路的用电器如何耗能;学情障碍是离子交换膜问题,笔者从功能和作用两方面讲解(如图5所示):

图5

如图6所示,四室电渗析法制备盐酸和氢氧化钠,结合箭头方向(物质进出方向、离子移动方向)、溶液浓稀、电极正负,从电解产物逆推Na+应从Ⅱ室移向Ⅰ室,使稀氢氧化钠溶液变浓,得到产品,故a为阳离子交换膜,同理,b、c应依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜。最后归纳出多膜电池常见阴阳离子交换膜交替出现;离子移动方向常见相向型(Cl-与H+)和相背型(Cl-与Na+)。

图6 四室电渗析法制备盐酸和氢氧化钠示意图

四、结束语

2022届河北考生经历了三次网课,尝试了多种学习方式。笔者总结该校学生的经验教训,得出一些结论,供读者参考。

1.线上教学教师备课投入更多,但学生收获甚微。

2.每月放假的假期作业布置对多数学生效果不明显。

3.时间的投入是学生取得优异成绩的最大保证,哪一章节投入时间不足,必定会“欠火候”。

4.滚动式一轮复习可以取得更好的教学效果。即本章章末试题涉及极少量上一章的高考要点知识,避免学生边学边忘,同时在期末卷中提炼本学期高考热点。

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