基于学习进阶发展学生思维的教学探索

2019-09-10琚凯

中学课程辅导·教育科研 2019年21期

关键词：模型认知思维发展

琚凯

【摘要】通过建立滴定模型图，帮助学生理解滴定的原理;通过建立氧化还原滴定模型图，帮助完成对滴定过程理解的拓展;通过设计陌生情境的滴定试题，完成学生对滴定原理理解的飞跃。

【关键词】模型认知思维发展中和滴定

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2019）21-136-02

1. 设计背景

为落实“立德树人”的教育根本任务、充分发挥课程在人才培养中的核心作用，高中化学课程标准明确提出五个要素的高中化学核心素养。其中“证据推理与模型认识”是从学科观念和思维方式视角对化学学科思维的描述，要求学生形成化学学科的思想和方法。模型方法作为思维方法和行为方式，蕴涵着很高的认知价值，学生一旦将模型方法内化为自己的认知图式，就能获得认知水平的跃进。

2. 教材内容与学情分析

教过高三的老师都知道，在高三的模拟考试或者高考试题中，会有一空涉及中和滴定的原理或者定量分析的内容，学生往往放弃作答。通过与学生访谈，学生给出的理由是：理不清物质之间的关系，弄不懂定量分析的原理，计算量大等。当学生不能理解滴定的原理、缺乏滴定过程的定量分析思维时，便无法理清试题中的信息与数据之间的关系，面对试题便无从下手。

3 .教学设计与目的

从学生思维发展角度，从对中和滴定原理的理解，对滴定原理进行建模，到熟悉的模型与陌生的情境下的滴定，再到完全陌生情境的滴定分析。实现从对滴定原理的理解，到模型建立，到摆脱模型，实现从无型到有型，才从有型到无型的飞跃。教学流程如图1：

4. 教学实施过程

通过对学生前置性作业的讨论与交流，诊断并发展学生对中和滴定原理的认识水平（定量水平、内涵水平）;通过对学生对滴定模型的应用的过程判断与分析，诊断并发展学生对中和滴定及其转化思维的认识水平（孤立水平、系统水平）;通过对学生后置性作业的批改与讲评，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角）。

4.1 建立滴定模型，领悟滴定原理

相对于用文字的方式表示连续的、复杂的过程时，图形的表达方式更具优势，因为可以一目了然，非常的直观。将中和滴定的过程，简化成一个连续操作的图像模型，并标注了相关的数据，如图2，课前将其纳入导学案，在关键处设置具有梯度的问题，要求学生思考作答。这样，既能够让学生较快的理解中和滴定的原理，又能大致了解中和滴定实验大致操作。设置的问题如下：

问题1：阅读教材和图3，酸式滴定管与碱式滴定管在结构上有何区别？

问题2：氢氧化钠与盐酸反应的现象并不明显。请猜测图中酚酞的作用？

问题3：根据下图所给的数据，计算盐酸的浓度。

4.2 着眼思维发展，拓展滴定应用

从整个高中化学的教学目标来看，学生通过中和滴定的学习，最终要求能够迁移应用到其他类型的滴定分析上。因此，在教学时，要着眼于发展学生思维，拓展所学内容的应用范围。因此在后置性作业设计时，遵循从“有型”到“无型”，从“熟悉”到“陌生”的逐步递进的方式。后置性作业设置如下：

例题1：如图3，用酸性高锰酸钾滴定硫酸亚铁溶液以测定硫酸亚铁浓度，滴定过程的方程式为：2MnO4- + 10Fe2+ + 16H+ = 2Mn2+ + 10Fe3+ + 8H2O;滴定过程消耗高锰酸钾的体积如下表1，请回答下列问题：

4.3 从有型到无型，思维发展飞跃

例题2：氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似。测血钙的含量时，进行如下实验：

①可将2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵（NH4）2C2O4晶体，反应生成 CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液。

②将①得到的H2C2O4溶液，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化产物为CO2，还原产物为Mn2+。

③终点时用去20mL l.0×l0-4 mol/L的KMnO4溶液。

（1）滴定时，将KMnO4溶液装在（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。