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将问题系列化,提升学生思维的质量

2017-04-10李萍

课程教育研究·新教师教学 2016年16期
关键词:硝酸离子整体

李萍

G633.8

化学复习课是由不同的问题构成的,而问题的解决过程是培养学生思维能力的过程,因此,问题(含习题)的设计是否符合学生的实际水平,是否符合他们的认知规律,是否能够激发学生很快进入到积极的思考状态中,是衡量化学教师教学能力的重要指标之一,尤其在高三阶段,需要教师在教学设计和习题编制时,将难易不一、杂乱无章的复习内容编制成有序、有梯度的问题,以符合学生由易到难,由单一到综合的认知规律,即在教师备课时要进行“递进式问题组的设计”,当然,在问题的选择和编制上,无论是几个问题的讲解顺序,还是同一知识中若干问题的设置顺序上,都应遵循低起步,小步走,阶梯式的原则,使问题体现递进性和层次性,这样才能帮助学生找到思考的起点,调动其学习的主动性和积极性。递进式问题组的设计要体现以下两个策略:

一、要体现知识呈现顺序的策略

化学教学过程应该是一个开放的、有序的系统,恰当的、合理的知识呈现顺序往往能环环相扣,层层推进,产生一定的递进性,符合学生的认知规律。尤其对于综合性强、知识难度大的习题,对学生的思维层次要求也就高,这就需要教师在进行教学时,结合自己学校的实际情况,改变一下相关教学内容的呈现方式,一步步为学生搭设教学的台阶,使之更贴近本班学生的实际和他们已有的生活经验,这样既可以调动学生的学习积极性,又可以引领学生乐于接受所学知识,从而使教学事半功倍。例如在复习“离子浓度大小比较”这个专题时,只需将本专题常见的习题进行归类,设计成以下递进式的题组即可。

基础题1:在醋酸钠溶液中,各离子浓度由大到小的关系是_________。

递进题2:100 mL 0.1 mol/L醋酸与 50 mL 0.2 mol/L NaOH 溶液混合,在所得溶液中,各离子浓度的大小关系是_________。

递进题3:把0.02 mol/L醋酸溶液与0.01 mol/L NaOH溶液等體积混合,在所得溶液中,各离子浓度的大小关系是_________。

递进题4:将pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,在所得溶液中,各离子浓度的大小关系是_________。

基础题1是“离子浓度大小比较”这一专题知识的起点题目,属于单一溶质的溶液中离子浓度大小比较,只要学生对盐类水解的实质、程度、显性问题以及电荷守恒有所了解,就很容易解决,要求的思维层次比较低,但却是解决“离子浓度大小比较”较难习题的基础。有了题1的铺垫,中下等学生就可以顺着这个阶梯解决其他习题,递进题2只是变化了知识的呈现方式,将问题由定性转为定量,其实最终溶液仍与题1一样,答案自然就出来了。而递进题3、4均是在1、2题的基础上产生的高层次习题,每个习题均属于在新旧知识的结合点上产生的,需要用前一个习题的思维潜在方式和新的思维潜在水平结合起来解决。这种递进式的习题设计,抓住了“教学契机”,展现了学生化学思维能力形成的过程,必然能使学生夯实基础,优化思维品质。

二、要体现整体思维的策略

复习课的目的在于提高学生的思维能力和学习能力,而不是单纯地储备知识,因此设计习题时,还要从整体把握,看习题的设计是否有利于学生整体思维的形成。递进式的习题和整体思维的整合关系即为局部和整体的关系,整体是局部问题组成的,没有局部就没有整体,因此整体思维方法离不开对局部问题的深入剖析。例如在复习化学计算时,可以应用以下习题组:

基础题1:将14 g铁粉投入到足量的稀硝酸中,经充分反应后,最多消耗硝酸的物质的量是 。

递进题2:将14 g铁粉投入到含硝酸0.8mol的某稀硝酸中,经充分反应后,测得Fe和HNO3均无剩余,假定还原产物只有一种,则溶液中铁元素的存在形式为 ,其物质的量分别为 。

递进题3:将14 g铁粉投入到500 mL某稀硝酸中,经充分反应后,测得Fe和HNO3均无剩余。已知反应放出的气体在标准状况下为4.48 L。假定反应前后溶液的体积不变且还原产物只有一种,则原硝酸的物质的量浓度是 。

这是一组计算题组,基础题1涉及的化学反应比较单一,只要学生识出“稀硝酸足量”这一关键信息,应用方程①Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O及简单的计算能力,即可将此习题解决。题2的解决是在上述方程的基础上,判断出Fe过量,因而得出还会涉及到的方程有:②2Fe(NO3)3+Fe==3Fe(NO3)2,从而得出铁元素的存在形式为Fe2+和Fe3+,其物质的量分别是0.15mol和0.1mol。题3的解决有多种方法,但最简单的方法是应用整体思维,不论铁元素的存在形式是单一的还是混合的,只有反应①是消耗硝酸的,因此可以通过n(NO)=0.2 mol及反应①,求得n(HNO3)=4 n(NO)=0.8mol,即:c(HNO3)=1.6 mol/L。可见,题3训练学生的整体思维能力,尽管题3和题1、2之间没有多大的递进关系,但如果没有局部题1、2的过程分析,学生难以挖掘题3中所隐含的整体思维,便找不到整个化学反应过程与局部反应①的关系。

从系列化、递进式的习题的编制过程可以看出,后一个习题是前一个习题的扩展、补充,前后习题之间既有递进的关系,又有类比关系,而每一个习题内的两种情况自身形成对比,学生通过这些对比、递进,逐层理解了化学问题,提升的化学思维的空间感,当面对化学习题或者高考题时,提高了他们分析问题、解决问题的能力。

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