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探索引领学生学习和探究的方法

时间:2022-08-26 百科知识 版权反馈
【摘要】:草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。在学生思考、作答过程中,教师巡视、观察,不时和一些感到困难的学生交谈。如,提醒学生要依据题设的草酸晶体在受热时所发生变化的信息,和已学的分解产物CO、CO2的性质,来确定热分解的实验装置和操作注意事项。帮助学生体会如何依据化学基本概念和化学原理,运用实验方法创造性地解决简单的化学问题。

日本教育家佐藤正夫说:“所谓‘学习’是同客观世界对话(文化性实践)、同他人对话(社会性实践)、同自我对话(反思性实践)三位一体的活动。我们通过同他人的合作,同多样的思想的碰撞,实现同客体(教材)的新的相遇与对话,从而产生并雕琢自己的思想。从这个意义上说,学习原本就是合作性的,原本就是基于同他人合作的‘冲刺与挑战的学习’。”[1]

中学化学课堂教学教师应该如何带领学生,积极主动地通过与客观世界(包括阅读、讨论描绘化学家探索物质世界的运动、变化的事实和规律的文本资料、影像资料,进行验证性和探索性的化学实验)、与他人(主要是教师、学习同伴)、与自我的对话,在合作、交流、碰撞中学习?

对不同的学习内容,不同的学习阶段,应该有不同的策略;面对学习基础和学习能力不同的学生,也要有不同的方法。例如,对于化学实验的总复习,在学生已经对实验基础知识有了一定的了解,也具备了一定的化学实验实践的情况下,可以用综合性的实验问题,让学生自己做解答的准备,在学生独立思考、练习的基础上,用问题引导交流讨论,通过聆听和观察,运用对话、质疑、引导讨论,及时回应学生提出的问题,纠正偏差,达到预期的学习目标。

[案例3-2] 用问题引导交流讨论

一位教师用2015年高考全国新课标I卷的化学实验综合试题,改编成化学实验复习讨论题,通过学生的交流讨论、师生的对话,帮助学生体会如何综合运用元素化合物的性质知识、实验基础知识和基本技能,设计并进行实验,解决简单的实际问题。

试题如下:

草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。回答下列问题:

(1) 甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_________,由此可知草酸晶体分解的产物中有_________。装置B的主要作用是_________。

(2) 乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

① 乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_________。装置H反应管中盛有的物质是_________。

② 能证明草酸分解产物中有CO的现象是_________。

(3) 设计实验证明:

① 草酸的酸性比碳酸强_________。

② 草酸为二元酸_________。

本题以草酸晶体的分解实验产物的检验、草酸酸性的有关实验为内容。试题(3)运用开放性实验设计考查学生灵活运用化学知识和化学实验方法,解决简单问题的能力。题目给予学生的启示是,要提高实验试题的解答能力,需要把已学的元素化合物知识和实验基础知识、基本技能结合起来,依据试题情景来分析、解答问题。

教师改编的实验复习讨论题如下:

草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,是一种酸性比碳酸略强的二元酸,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。已知草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上可完全分解成气态物质。

1. 推断草酸晶体的分解产物。

2. 设计一个实验,检验草酸晶体的分解产物,画出实验装置图,说明能证明分解产物的实验现象。

3. 设计实验证明草酸的酸性比碳酸强。

4.设计实验证明草酸为二元酸。

教师建议学生从下列问题入手思考问题的解答:

(1) 依据题设草酸晶体的性质,草酸晶体分解产物的性质,检验草酸晶体的分解产物的实验装置应包括几个部分?各部分用哪些仪器组装,作用是什么?

(2) 预期可观察到哪些现象?依据哪些知识,可以用这些现象检验草酸晶体的分解产物?

(3) 用什么实验事实可以说明一种酸是二元酸?用什么实验事实可以判断两种二元弱酸酸性的强弱?

在学生思考、作答过程中,教师巡视、观察,不时和一些感到困难的学生交谈。在学生完成解答后,教师没有用提问方式让学生呈示答案、做评析,而是依据他的观察了解,提出如下几个问题分段组织讨论,教师通过对话引导讨论,做有针对性的简短评析。

问题1:同学们提出的加热草酸晶体的实验装置有三种(用投影显示三位学生的装置图),你认为哪一种装置是正确的,为什么?

在实验时,有时会发生试管塞被气体冲出的现象,你觉得可能原因是什么?

问题2:你认为应该用什么实验方法,依据什么现象检验CO2、CO和H2O?在加热分解装置之后要连接哪些装置,才能达到检验目的?

下列三种实验装置,你认为比较合理的是哪一种?其他装置存在什么问题?为什么?

问题3:比较相同温度下弱酸的电离常数大小,可以判定它们的酸性相对强弱。如果不测定、比较它们的电离常数,还可以利用什么实验方法?

问题4:二元酸和一元酸在组成、性质上有哪些区别?什么实验事实可以帮助我们证实存在这种差别?

在4个问题讨论结束后,教师建议学生课后修改自己的解答,反思解答过程存在的问题或缺陷,体会如何运用所学知识、技能设计实验解决简单的化学问题。

案例显示,教师不是围绕试题的解答设计教学,而是以试题的解答为载体,帮助学生体会如何运用化学知识(包括元素化合物知识及其研究方法,化学概念原理的理解和灵活运用),基础实验知识、基本技能和基础实验方法,来解答分析问题。

教师没有按“学生练习—教师提问讲评—总结”的思路设计课堂教学,而是在学生独立思考、解答问题之后,用几个关键性的问题,让学生深入理解要把题设信息和已学的知识整合重组,依据设问灵活运用这些知识解答问题。

教师没有照搬试题,而是利用试题的素材,设计了3个复习题,通过学生练习前的解答建议和交流讨论的补充问题,用潜移默化的方法,帮助学生较为全面地体会实验设计的基本要求、方法和关键问题。如,提醒学生要依据题设的草酸晶体在受热时所发生变化的信息,和已学的分解产物CO、CO2的性质,来确定热分解的实验装置和操作注意事项。用启发式问题,让学生分析比较三种实验装置图,体会要利用分解生成的气体混合物(其中还可能含有未分解而升华逸出的草酸)来分别检验CO、CO2气体和水,需要设计合理的检验顺序,运用混合物分离的方法,消除干扰CO、CO2气体检验的因素,注意防止实验产生的尾气污染环境。帮助学生体会如何依据化学基本概念(二元酸的概念)和化学原理(酸性强弱的比较),运用实验方法创造性地解决简单的化学问题。

教师没有用灌输、说教的方法作解题指导,而是用问题引导学生思考、讨论、交流。

【注释】

[1]佐藤正夫. 教学论原理[M].北京:人民教育出版社,1998:320-321

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