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中学化学教学设计中的第二节复习课

【摘要】:为迎接中学化学升学考试的复习教学,本节继续讨论化学复习课的教学设计。以化学高考复习教学为例,教师们常把高三年段的化学教学划分为2~3个阶段,每个阶段称为轮。

为迎接中学化学升学考试的复习教学,本节继续讨论化学复习课的教学设计。

九年级(初三)有“初中毕业统一学业考试”(即中考)、十二年级(高三)有“全国普通高等学校招生统一考试”(即高考,在基础教育综合改革中即为高中学科等级考试)都是具有权威性的国家级考试。化学学科的高考以及中考的一部分属于“常模参照性测试”(指为相对评价而收集信息的测试。这种测试的试题有一定的难度、良好的区分度,能为学生的分等、选拔等提供信息),服务于国家高素质人才的选拔程序;中考的另一部分则属于“目标参照性测试”(指为测量学生是否达标和达标程度的测试)。这些考试不仅关系每位学生的前途,牵动千万个家庭和千千万万人的心,而且也是对教育进行测量和评价的一个重要环节,因此受到每位学生、每位教师、每所学校、整个社会的高度关注,迎接这两次升学考试的复习教学同样受到学生、教师、学校、社会的高度重视。

升学考试复习阶段是当前大家公认的学生学习生涯中压力最大、负担最重的学习阶段。怎样让这一阶段的学习富有新意、“减负增效”,成为学生喜欢、收获丰硕的学习生活呢?离不开教师在科学的教学理念指导下用心进行有创意的教学设计。

一、化学升学考试复习课的特点

1.时间紧、任务重,容量大、节奏快

我国中学生九年级才开始学习化学,在短短一年时间内既要完成化学启蒙阶段的各个主题内容的学习,又要走上中考考场接受评价,化学教学有点像宴席上的“热炒”。十二年级学生还需要学习不少拓展、选修、衔接课程的新内容,这些内容一般难度较大、学习水平要求较高,他们经过对中学化学的系统复习后要接受选拔性评价。升学考试的性质,具有中华文化特色,尤其是我国独生子女时代的特点等带来大家对升学考试超高的期望值,因此复习课承担着不一般的重任。

升学考试复习的总课时不多,课堂教学容量一般比较大;每个教学班每周化学课时比平时多——密度大、节奏快,学习强度大,学生容易产生学习上的“消化不良”。

2.学生学习任务明确,学习积极性高

升入毕业班的每位学生都有一年后参加升学考试的任务和压力,因此对自己化学学业水平的提高有着比以往任何时候更为强烈的期盼,他们的学习积极性更高,学习更加自觉,学习干劲更大,更愿意接受教师指导,尤其是在起始阶段。

毕业班学生就群体而言,学习基础和学习能力处于本年段学生的顶端,尤其是高三学生,心智发展比较成熟,思维水平比较高,学习能力比较强。

3.容易只看升学考试“指挥棒”而迷失教学方向

我国的升学考试是以纸笔测试为主的,升学复习容易陷入“以考定教”的泥潭。复习教学中教师容易关注试题的变化而忽视化学的本质;喜欢研究考试的趋势,较少对学科思想进行思考;只看升学考试的统一要求,顾不上学生个体的差异。学生容易受教辅牵制,埋头做题,缺乏学习的自主性和自我诊断、拓展的好习惯以及实验、交流、创新的好方式。

许多学校虽然形成了有特色的导学案,但是很多导学案只是浓缩了的教材和教辅,有的更像是“题案”。教师拿来就讲,学生见题就做,提高课堂教学效益的思考与行动不多。

二、化学升学考试复习的阶段特征与教学设计策略

纵观化学升学考试复习的全过程,无论是学习内容、学习任务还是学生的学习状态,自然形成了不同的阶段,这些阶段具有不同的特征,进行教学设计时采取有针对性的教学策略有助于实现减负增效。

以化学高考复习教学为例,教师们常把高三年段的化学教学划分为2~3个阶段,每个阶段称为轮。例如,第一阶段称为第一轮。

(一)高三第一轮复习教学设计

这是高三化学教学的第一阶段。高中化学新课程多类别、多模块的特点带来这个阶段的教学特征是:要唤醒学生的“旧知”,补充“新知”;让学生头脑中的相关知识相互融合,并成为结构化;提升学生的学科素养(含学科基本观念以及学科能力)。

这是影响复习教学质量和效果的关键教学阶段,做好教学设计的前提是要加强研究,研究课标、学生、教材和高考信息,研究教学节奏与合适的教学容量。建议采用的教学设计策略有:

1.以“旧”引“新”,关注知识的结构化

高三化学学习中显性的“新知”虽然一般难度较大、要求较高,但其中不少是在学生已学知识基础上的提升,在化学理论指导下的再认识。以“旧”引“新”是唤醒的需要,是学生认知发展的需要。沟通不同阶段学习内容之间的联系,使学科主干知识更加系统化、结构化,需要掌握一定的方法,具备相当的能力,是学习中隐性的、重要的“新知”。

2.“三方到位”,夯实基础

(1)知识与技能基础到位。第一轮教学应该紧紧抓住教学的重点和难点,没有遗漏。在揣摩学生学习症结所在的同时,将教学难点设计成渐进式的台阶,小步提升,步步落实,让学生学会化解难点的方法。

(2)思维方法到位。思维能力是化学学习的核心能力。要重点帮助不同的学生形成正确的剖析问题的思维方法,锻炼思维的深刻性、发散性和创新性。

(3)培养能力到位。关注教育考试主管部门发布的《考试手册》中的“测量目标”,从第一轮复习教学开始就重视落实各项能力目标。

3.想、讲、练结合,追求实效

复习不是教师自我表演的舞台,也不是知识的细致罗列和简单整理,学生通过想、讲、练有机结合的多种活动,更有利于真正的习得、能力的形成。教学设计中要精选例题和练习,精心设计学生的学习活动,重视实验,培养创新,强调规范,严格训练。注意培养学生良好的学习习惯。注意难点的滚动重现。重视阶段测试的设计,少用成卷。

【例1】 β-月桂烯的结构如图5-12所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有________。

图5-12 β-月桂烯的结构简式

A.2种  B.3种

C.4种  D.6种

这是上海市2011年化学高考的一道试题,当年考生的得分率只有0.67。以后几届学生第一次遇到这道试题时,出错情况相似。欲检查学生的思维是否已经获得纠正,可以将这道试题改编为例2。虽然试题的题干大致不变,考查的目标也没变,但少了“两分子”三个字,考查的角度和思维容量就发生了改变,凭记忆是不能解决问题的。这就是一种“重现”,而不是原题的“重复”。

【例2】 β-月桂烯的结构如图5-12所示,一分子该物质与溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有________。

A.9种  B.4种  C.3种  D.6种

在可能的情况下复习不求快,求扎实;不求多,求到位;不求听讲,求思考;不求做过,求学会。

这样,教师的复习课才能做到抓得牢、辨得清、善引导、练得法,受到学生的欢迎。

(二)高三第二轮复习教学设计

课程标准规定的学习内容复习后,化学教学完全转入复习的教学阶段即第二轮复习。在这个阶段学生该学的都已经学了,但他们对化学基础知识和基本技能的把握尚有漏洞以及不够熟练、不够精准之处,分析问题、解决问题的能力比较欠缺。同时,学生参加体检、了解高校招生情况等活动比较多,教学时间紧张。

此时教师手中当年高三年级第一学期地区模拟测试题、校际联考试题等试卷量激增,不愁缺乏教学资源,但要防止掉以轻心,疏忽最重要的教学资源——学生的学习实际,让复习课演变成“讲练课”,即学生操练→教师讲评,周而复始。“熟”未必“生巧”,多练未必能力提高。是否有教学设计,是否有好的教学设计,将大大影响这个阶段的教学质量。为此建议:

1.以“专题教学”为主,突破难点

“专题教学”是指为解决班级学生学习中集中反映出的某个或某几个问题而进行的教学,其突出的特点是:

(1)针对性强。它是问题解决式的,“小”而非包括一切的“全”。

(2)教学视角新。它由典型、有吸引力的问题按照一定的逻辑结构组合而成,有利于提高学生的学习积极性,锻炼分析、解决问题的能力。

(3)挖掘较深,发散比较到位。其设计依据的是教师对学生在相关学习中存在问题的洞察、分析、归类,体现教师对解决此类问题的思考和方法建议。

(4)见效快。教学专题“切口”较小、聚焦关键、目的明确、反馈及时,讨论中学生的学习缺漏要暴露充分,对问题的分析要透彻。它们可以是专项型、巩固型或提高型的;不同的学生、不同的问题层次,按需练习到位,容易取得突破。例如,读题析题、选择题的求解、再析化学中的平衡、化学反应的先与后、金属与硝酸的反应、守恒思想的运用、绿色氧化剂——双氧水、化学实验中的“形”与“神”、有机物同分异构体的分析与判断等。

专题教学的设计要针对学生学习中带有本质性的困难,选取科学的、典型的问题为课堂所用;要突出变化,与学生的错误相连,与高考的变化挂钩。

教学专题的设计一般步骤如下:

(1)确定专题。发现学生学习中存在的困难,抓住学生学习的难点和突破点,先抓大的,后抓小的。分析相关知识体系的结构与特点、学生的认知障碍与能力缺陷,找出产生困难的关键所在,经过提炼形成专题。

(2)收集材料。针对问题的解决收集相关教学素材,包括理论与实验、知识与应用、视角不同、题型不同的问题,尽可能全面。

(3)挑选材料。将这些教学材料归类,精选能帮助解决学习症结的材料,辨别它们的难易程度。

(4)确定例题、课堂练习与作业。既要注意发挥高考试题的示范作用,也要学会根据教学需要巧妙地从试题中进行截选。

(5)选择教学方法,形成教学思路。

2.以变式训练为主,提升能力

升学考试试题除了具有基础性、典型性,更具有原创性,需要学生在陌生情境中能够提取储备的知识,迅速、准确切入问题的关键,这种能力不是通过多多益善的重复训练能够养成和提高的。围绕某个知识点,为达成一定的教学目标,编制梯度、有层次的系列题组,供学生用于辨析概念、矫正错误、发散思维、锻炼能力等的变式训练,能够以变胜多。

3.多种测试结合,及时评价反馈

第二轮复习教学中的学生练习与测试应该比第一轮多。教师无法改变学校教学测试的整体安排,但可以设计好本学科适合学生的测试。要注意专题与综合、小测试与大测试相结合,上好测试讲评课(详见本章第三节),及时反馈,进一步夯实基础。

4.改变课堂教学形态,给学困生更多机会

要努力设计多样化的教学活动,变单向的教师讲为师生同讲,变凭识记、经验、直觉得出结论为依据概念、理论的科学思考,变反复操练为多思巧练。

在设计教学活动展开的细节时还要关注学困生的发展,创造条件让他们在活动中大胆发表意见,暴露思维障碍点,多与他人交流,接受更多的个别指导,学做学习的主人。

(三)高三最后阶段复习教学设计

在高三最后阶段的教学中,只要留意观察,教师不难发现学生不仅该学的学了,而且该练的也练了,但是学生群体中的许多人试卷到手,解题很快,却很难完全做对;对化学知识似乎很熟,但只要题目有变,就会有错,凡有综合,必有失误,学习水平不见提高,内心十分无奈。学习比较困难的学生,大多数对自己学习水平的提高无能为力,每天应付教师布置的作业,做着大量的无用功,也显得非常无奈。在学业水平高和较高的学生中也有相当一部分比较懈怠。此时不少教师感到似乎只有让学生继续做题,才能发现他们学习中还未能解决的问题和错误,“有课要上”。有的教师满足于自己对试题的归类研究和精彩点拨,试卷几乎成了教学的中心,教师在找题、做题、讲题中忙碌,不再设计教学。

凡此种种与教学双方心态的浮躁不无关系。教师一定要沉下心来,坚持设计教学进课堂,在提高学生自我纠正的本领上下功夫。

1.回归课标和教材,深究细探

课标是纲,教材是本。在这一阶段的教学设计中要特别注意引导学生回归课标,回归教材,进一步提高对中学化学知识与技能体系的整体把握。对其中的核心知识和课本实验,尤其是经常出错之处,要活化问题的呈现方式(如案例2和案例3),通过问题解决策略激发学生深究细探,不仅“知其然”,还要“知其所以然”,提高提取信息解决问题的流畅性和准确率,突破解决问题和能力提升的关键。

2.提高教学的个性化成分

及时批改学生练习,加强与学生的交谈和交流,重在了解不同层次学生个体的解题思维过程,为教学设计提供帮助学生有效纠正、更上一层楼的依据和途径。

德国哲学家雅斯贝尔斯说过:“对话是真理的敞亮和思想本身的实现。在对话中可以发现所思之物的逻辑及存在的意义。”教学设计中要创造更多师生对话、生生对话、师生追问的对话时机,纵横交错,加大交流讨论的频度,让大家的思维互相促进、互相激发,同时有利于教师给每位学生有针对性的指导。

在设计全班教学的同时设计好针对学困生的补差教学,除了关注他们知识技能基础的提高,还要有细致的思考方法以及学法指导,更要帮助他们树信心、鼓干劲,纠正不良的学习习惯,体验成功的喜悦。

三、化学升学复习课教学设计案例

【案例1】

“氢氧化铜的制备”教学过程设计

设计者:上海市马陆育才联合中学 王雅莉

(续表)

(续表)

(续表)

(续表)

【评析】

这是一节初三化学第一轮的复习课,氧化物、酸、碱、盐的相互转化是初中化学的重点和难点之一。第一轮的复习教学应该紧紧抓住教学的重点和难点,在分析学生学习症结所在的同时,将教学难点设计成渐进式的台阶,小步提升,步步落实,让学生学会自己化解难点的方法,锻炼思维的准确性、深刻性、发散性、创新性,落实课程标准中的各项能力目标。

以“旧”引“新”,关注知识的系统化和结构化是这一阶段教学设计策略之一。复习不是教师的自我表演,也不是单纯的知识罗列和整理,在王雅莉老师与众不同的教学设计中,我们没有看到惯常的知识梳理、大量的练习题,看到的是一个完整的研究性学习过程:怎样用实验室不同的常用试剂来制备氢氧化铜,着力点在于运用氧化物、酸、碱、盐相互转化规律解决问题的能力。

选择氢氧化铜的实验室制备作为复习教学的载体是明智的,因为在中学实验室中很容易找到制备氢氧化铜的多种试剂;它的制备很容易;涉及的化学原理都与氧化物、酸、碱、盐的性质相关;制备时可能会不成功,或出现一些初中生感到“异常”的现象,但这些现象学生都能够应用已学的知识进行分析,并给出合理的解释。

王老师的设计善于创设情境,关注生成,让课堂上生成性问题成为后续教学资源。例如,她设计了简单的学生实验1,重视氢氧化铜从水溶液中析出时的现象;当学生信心满满地做实验2时,却出现了意料之外的五花八门的现象,估计没有学生能得到氢氧化铜。这个实验情境不仅能对学生原有的认知形成强烈的冲击,激起学生新的学习兴趣,而且生动、自然地成为下面展开教学的线索:反思实验操作过程,逐个分析实验失败的原因,提出改进措施。在获得规律之后再动手实验,一步步走向问题解决。实实在在,令人信服,符合初三学生的认知特征。

王老师的设计层次清晰,抓住了学生学习中的症结所在,不仅用实验情境,而且用基于实验现象、精心设计、逐级深入的问题链来引导学生思维、讨论和实践,了解学生原来学习中的问题和不足,及时加以纠正和弥补;探寻实验中已经出现和可能出现问题的原因,自己设计,并通过评价来完善制备氢氧化铜的方案,最后制得氢氧化铜,锻炼运用知识的能力。相信学生会对整个“波澜起伏”的学习过程充满“新奇”感,主动积极地投入学习,这是成为高效复习课堂的保证。

王老师设计的这节课给学生大量动脑、动手、动口的机会,并且都对学生提出具体要求。有学生提出的可能是错误的构想,但正是这个错误,才引发大家进一步思考,提供大家一个解决新问题的平台;在解决新问题的过程中又会发现其他学生学习中的不足,大家一起再辨析和纠错,因此班级中不同学习水平的学生通过想、讲、练等有机结合的多种活动有新的习得,形成更高水平的能力。王老师也在教学设计中自然渗透了科学观念、科学态度的教育,对初三学生怎样学习化学、怎样学习科学是一种很好的、必不可少的教育。

【案例2】

“氢氧化铜制备实验的产物探究”教学过程设计

设计者:上海市格致中学 娄 华

【引入】简介铜及其重要化合物。学生用CuSO4溶液和NaOH溶液制备少量氢氧化铜,观察,交流。(见第2章第4节案例3)

【问题1】两种固体是否都是氢氧化铜?怎样用最简单的实验方法证明?

提示:回忆氢氧化铜的性质,即颜色、热稳定性(分解温度:80℃~90℃)。

【议论,实验】

①同时加热两支试管中的悬浊液,观察现象。

现象:蓝色悬浊液逐渐变黑,浅蓝色悬浊液无明显变化。

②分别向两支试管的悬浊液中滴加盐酸,观察现象。

现象:两者均溶解,只是颜色略有差异,与铜离子浓度有关。

③分别向两支试管的悬浊液中滴加氨水,观察现象。

现象:两者均溶解,只是颜色略有差异,与最初溶液中铜离子浓度有关。

④……

【问题2】请设计实验方案,探究浅蓝色固体的成分。

【分组讨论,交流小结】

【PPT】

【预设】

学生可能的猜想,甄别。

②复盐——钠盐易溶于水。

补充:类似羟基钠铜盐或四羟基铜酸钠。

④碱式盐——回忆实验操作,浅蓝色悬浊液(固体)的生成与原料试剂的用量有直接关系。

【追问】如何检验浅蓝色固体中含有

【预设】学生可能提出的方案:

将浅蓝色悬浊液经过滤、洗涤、检验洗净、稀盐酸溶解沉淀、检验

提示:浅蓝色沉淀的生成环境是过量,故洗净标准是检不出,而不是OH-

【实验视频回放】

共同探讨,修正假设得出结论:浅蓝色固体中包含的离子为:Cu2+、OH-

【过渡】现在我们已经知道了浅蓝色固体中含有Cu2+、OH-,那么它有怎样的化学式?又如何测定呢?(设计意图:从化学式可能的表达形式入手,引出两种定量检测方法。)

【问题3】如何定量测定浅蓝色固体化学式?

【分组讨论,设计方案充分交流】

【预设】学生回顾已有的信息,假设其化学式为:Cu m(OH)n(SO4p或a CuSO4·b Cu(OH)2

定量测定方案的关键:求出三种离子的物质的量的最简比。

方案1 由化合物中所包含的离子入手,直接测定或折算成离子的质量,最后求最简式。(重量法)

灼烧:称取一定质量的经干燥处理样品,高温下充分灼烧至只得到黑色(CuO)或砖红色(Cu2O)的固体,冷却,恒重,测得其质量(误差不超过0.001 g)。

数据处理和讨论。

方案2 从Cu m(OH)n(SO4p入手,沿用方案1的方法。

①充分灼烧样品折算成Cu2+的质量,再测定质量,推出各离子物质的量之比,进而确定化学式。

提示:Cu2+的质量不能用沉淀法测定,强碱过量时会溶解。

②另取等质量的该样品,滴加过量的稀盐酸至完全溶解,加入沉淀剂(过量氯化钡溶液),过滤、洗涤、检验洗净、干燥、称量。(再折算成质量。)

数据处理和讨论。

方案3 由表达式a CuSO4·b Cu(OH)2入手,测出a与b的比值即可。

①灼烧。

②另取等质量的该样品,滴加一定浓度的稀盐酸至恰好完全溶解,测定消耗稀盐酸的体积。

引导:为排除偶然因素,平行实验至少做2次;测得消耗稀盐酸体积,相当于测得氢氧化铜的物质的量。多余盐酸可用一定浓度的碱液测定。

【师生共同评价方案】

【预设】

相异点:第二步加入盐酸后开始分化。

方案1、2优点:采用重量法测定,准确度高。不足:操作繁杂、费时。

方案3优点:采用滴定法测定,操作简单。不足:用滴加标准盐酸恰好溶解固体或其悬浊液,因产物中夹杂铜离子,很难确定滴定终点。若待测物能配成可溶性无色溶液,这也是一种好方法。

【讲述】CuSO4溶液和强碱反应得碱式硫酸铜,化学组成可以表示为a CuSO4·b Cu(OH)2

资料显示其中a、b为正整数,且2<b<6,;有的还含有一定数目的结晶水,其组成随条件的不同而不同。常见碱式硫酸铜的化学式有CuSO4·Cu(OH)2,或写成Cu2(OH)2SO4、CuSO4·3Cu(OH)2,或写成Cu4(OH)6SO4

【应用介绍】实验中得到的氢氧化铜和碱式硫酸铜在现实生活中都有很重要的用途。

新制氢氧化铜在医学上常用于诊断病人是否患有糖尿病,制备氢氧化铜时要将硫酸铜溶液逐滴加入强碱溶液中。

碱式硫酸铜是一种无机铜杀菌剂,也是波尔多液的有效成分,1882年法国植物学家米亚尔代在波尔多城发现其杀菌作用。该制剂具有杀菌谱广、有效期长、病菌不会产生抗性、对人畜低毒等特点,是应用历史最长的一种杀菌剂。

【总结】

CuSO4溶液与NaOH溶液混合,因两种试剂相对用量的不同而生成两种不同的沉淀。

NaOH过量:生成蓝色Cu(OH)2沉淀,Cu2++2OH-→Cu(OH)2

CuSO4过量:生成绿色Cu2(OH)2SO4沉淀,2Cu2+++2OH-→Cu2(OH)2SO4

所以制备Cu(OH)2沉淀的方法是将CuSO4溶液滴入NaOH溶液中。

今天我们研究的实验,貌似简单,似乎没有创新的成分。但是,只要我们亲自动手实践,仔细观察,善于质疑,用科学的方法进行研究,就会发现某些常规实验中可能蕴含未曾关注的问题、更为深刻的道理,所以请珍惜每次化学实验!格物致知,探究明理,或许就是研究这个实验给我们留下的思考吧。

【评析】

格致中学是上海市实验性示范性高中(理科见长),这是娄华老师为高三学生第二轮复习设计的一节课。这个阶段,学生的学习少有新意,学业水平难有明显提高。通过设计多样化的学习活动,变单向的教师讲为师生同讲,变凭识记、经验、直觉得出结论为依据实证、概念、理论进行科学探究,变反复操练为多思巧练,对学生学业水平的继续提升会有很大帮助。娄老师的这节课为我们提供了一个典型案例。

同是用氢氧化铜的制备实验为载体,与案例1相比,学生不同,教学目标不同,教学的深度、难度和教学过程也不同。娄老师设计的这节课选题立意高。课题的生成源于教材,教学设计的处理上突破教材,但又在教材的原则之内。由学生自己在实验中通过观察发现问题,以解决不断发现的新问题为载体,把探究活动层层推向深入。探究中所涉及的都是高中化学的典型实验,将知识、技能以及化学思维、实验方法融合在一起,贴近高考要求,能达到很好的复习巩固、运用提高的目的。

虽然教学对象是市实验性示范性高中的高三学生,他们具有一定的实验探究能力,但娄老师仍对实验探究活动进行了周到的考虑、细致的设计。例如,探究过程的逻辑结构,根据对学生的了解为学生活动作出预设,设计必要的提示等。引发问题的是教师,解决问题的是学生,这是学生探究活动有成效、教学目标能高效达成的重要保证。

本节课的设计通过图片、实物让学生充分感悟化学之“美”。板书重点突出,媒体使用恰到好处。相信这样的化学复习课一定能让学生收获良多,回味无穷。