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【摘要】化学习题教学是化学教学的重要组成部分,通过一节公开课习题改编为例分析如何利用习题的改编引导学生自主学习,达到激发学生学习兴趣、提高培养学生思维能力的作用,从而提高课堂教学效率
【关键词】高中化学;有效教學;习题改编;功能;方法
随着新课程教学改革的不断推进,有效教学观念深入人心。所谓有效教学,是指在师生双方的教学活动中,通过运用适当的教学策略,使学生的基础性学力、发展性学力和创造性学力得到很好的发展。《基础教育课程改革纲要(试行)解读》指出:所谓“有效”,主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展。也就是说,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。高中化学教学的“有效”,更强调高中化学的学习是一个主动建构知识,发展能力,形成正确的情感态度与价值观的过程。围绕着有效教学的理念,众多教师在如何提高课堂效率的实践中做出了很多的探索。通过创设情境、师生互动、调动学生自主学习的主体性、合理的评价激励机制等方式方法,对于激发学生的学习兴趣,提高参与学习的动力都产生了积极的作用。
一、习题训练对构建化学高效课堂的意义
在化学的教学中,运用多媒体技术等手段确实激发了学生学习的兴趣,降低了学生对枯燥理论理解上的难度。但趣味的教学内容、丰富的素材呈现、热闹的课堂互动、学生对原理的充分了解,是否这样就能体现了化学教学的高效性,学生是否就能将理解的理论运用于解决实际问题呢?能否体现了学生思维能力上的发展呢?为什么学生经常会发出:化学就是一听就明,一做就错的感慨呢?从哲学上看“一个正确的认识,需要经过由实践到认识,再由认识到实践的多次反复才能完成”。如果一个热闹的课堂上重学轻练,即使上课时完成了教学内容,也只是表面的、暂时的完成,因为“没有量的积累,就没有质的飞跃”。
习题一直以来均作为对学生巩固基础知识、发展思维能力、培养解决实际问题能力、反馈掌握情况、检测教学成果的重要工具。是学生理解和巩固所学知识,发展综合能力,形成问题解决意识和创新精神的重要载体。所以习题训练作为化学教学的重要教学手段在有效教学的研究中不应被遗忘。
二、习题改编的原则
教科书中的例习题是教材编写专家与一线教师精英经过长期推敲与实践的智慧结晶,是各类命题组的重要资源库。习题训练的素材当然首选课本的例习题。但据一份调查报告显示:高中学生对教科书中习题表示喜欢的只占38%,而不喜欢的占了16%;与课外习题对比更喜欢教科书习题的学生只有9.9%;学生喜欢贴近考试、有助考试、有明确答案的习题占了47.1%。从中不难看出学生对教科书习题的认同度并不太高,但教辅资料习题同样存在难度过高、习题开放性少等缺点。那么如何根据教学内容、教学对象的实际水平去选择习题,甚至改编教材中的习题使其达到更有效的教学效果是摆在我们教师面前的一个重要课题。
在实践中笔者认为习题的改编应考虑以下原则;
1.体现习题的教学功能,能多层次强化记忆,促进理解。
2.关注生活实际,渗透生活性和实用性,激发兴趣。
3.提高习题的开放性和探究性,有意识培养学生探究意识和探究能力, 利于学生能力的提高
三、习题改编的常用方法
日前,笔者在一节区公开课--《影响化学反应速率的因素》中改编了几道习题运用到课堂上,作为新授课中的教学内容。课后的评课中,区里的各位老师对这几道训练题展开了激烈的討论,这不禁引起笔者的反思。
这几道训练题均取材于课本的文字内容、课后习题,但都经过处理和改编,通过文换题、改题型、增减条件、结论与条件颠倒等方式对课文、课后习题进行改编在实际应用中,不同习题承担了不同教学作用如加深知识巩固、既能、理论的理解与掌握、解决实际问题等,从而有效地提高了学生对理论知识的理解与应用。
1.文字转换图表,训练信息获取能力
为了帮助和引导学生自主学习,课前我布置了这样的两道填图题,要求学生阅读相关课本知识内容后进行归纳填写。
(1)普通分子通过化学反应变成新物质,需要经历那些过程?需要那些条件?
(2)化学反应的发生前提是发生了有效碰撞,那么有效碰撞的频率与化学反应速率的快慢有关系吗?有什么关系?那些条件能改变有效碰撞的发生的几率?
这两道题取材于课本P3和P20的文字表述,分别体现了物质发生反应的实质及速率快慢与有效碰撞的关系。枯燥的文字阅读对于大部分学生来说是缺乏吸引力的,而将抽象的文字进行图表的转换,简单扼要把主干知识进行分析,不仅增强了学生填写的兴趣,而且对比提纲式的预习方式更能将相关概念间的联系直观呈现,有利于学生的理解。同时引导学生在阅读时把握关键的、有用的信息,从而形成自己的知识构建。能否有效提取信息是高考对学生考察的一种能力要求,以图表习题的形式引导学生去挖掘课本理论实质也是一种成本较低的提取信息训练。同时也强化了学生对基础理论的记忆与理解。
2.增减、变换习题条件,激发思维碰撞
本校为第6生源组学校,学生的综合素质相对低下。学生学习的动机不足,一直以来都没有养成良好的学习习惯。通过近几年的观察,笔者发现对于学习能力不高、学习习惯养成不足的学生来说,除了知识的积累较差外,最主要的还是主观上学习的意愿不高,对课堂的参与性较欠缺,不愿跟随教师的课堂设计思路进行学习,导致课堂的预设目标的实际达成度有明显的差距。他们在课堂上不愿意参与讨论,就是在等教师把原理、答案直接告诉他们,没有一个理解的过程,纯粹就是一种被动式的学习。这些学生有明显的畏学、厌学情绪和逃避学习的行为,普遍认为习题训练是枯燥无味和辛苦的,加上现有的教辅材料的习题难度对于我校学生实际学习水平来说相对高一点,所以学生对于课堂习题训练热情较低。造成课堂的实际反馈效果不明显,教师难以把握学生的掌握情况。同时由于课后的复习也不到位,所以知识的遗忘率很高,导致出现教师反复讲反复强调,学生还是反复错的现象,课堂的学习效率低下。 心理学的研究发现这类学生很容易陷入(学不好)自卑→厌学→拒教的心理怪圈中。既然他们不喜欢参与讨论,那么就设置一些适合学生认知发展水平的综合实践活动--利用习题进行知识的构建,通过实践活动来培养学生综合运用所学知识的能力。在讲授了基本的原理后先不急着把重要事项、关键词理解等等和学生一一罗列,讲太多学生一时也消化不了。将知识的应用、不同角度的理解等通过习题进行展现。由于要照顾学生的学习能力水平,所以题目的难度要低,甚至可以将课本上重要的内容、语句、图片数据等改为习题,让不习惯阅读课本的学生对课本内容也能有个初步的印象。一来可以让学生的注意力一下子集中起来,二来督促学生进行积极的思考,在思考中回味刚才所了解的知识、发现新旧知识产生的碰撞、提出疑问、有了迫切了解的欲望。正因为习题的难度不高,所以当这些学生发现自己“跳一跳”就能得出正确答案甚至能归纳出这个知识点的要点,学习的积极性也一下子调动起来了,为课堂后续的教学做好了铺垫。
在通过实验得出浓度对化学反应速率的影响后,笔者采用了以下一道改编习题:
一定条件下,在CaCO3(块状) 2HCl=CaCl2 H2O CO2↑反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行:(双选)
A.增大CaCl2溶液浓度
B.增加CaCO3(块状)质量
C.增加HCl的浓度
D.改用CaCO3粉末
原题是单选题,D选项为增加HCl物质的量。原题中的设问很直接,学生对浓度与速率的关系中把握好反应物、浓度两个关键即可得出答案,甚至记住实验结论也能得出答案。这样的习题确实难度不大,但训练效果单一,只强化了学生对结论的记忆。考虑到本节课教学内容中虽然没有提及到固体表面积变化对化学反应速率的影响。但学生一直有这个生活的经验:固体表面积增大能使化学反应加快。所以能否将新旧知识放在一起,激发学生的思维呢?在新情景下,旧有的知识是否还能适用呢?通过改变反应条件的方式将单选题该为双选题,把D选项改为了固体表面积改变的条件。
在评课时,老师们普遍认为这道练习太简单,将旧有的生活经验和课堂上通过实验的结论相对照,学生一看就会了,纯粹浪费了课堂的教学时间,应该删掉。但真的太容易了吗?通过课堂上学生的即时反馈发现:在题目说明是双选题的前提下,仍然有15位学生只选择了一个正确答案,占了学生总数的31.9%。说明了我们认为容易的题目其答对率并未达到我们的预期。
该习题是学生在完成了浓度对化学反应速率影响的实验,得出了相应的实验结论后,马上进行的訓练。学生通过实验对增大反应物浓度印象深刻,所以C选项中增大盐酸浓度时没有什么异议的,由于提示了是双选题所以学生必然会再考虑其它三个选项还有那个是正确的。但对B选项中增大CaCO3(块状)质量和D选项中改用CaCO3粉末就会出现不知如何选择的情况。CaCO3也是反应物,增多其质量反应速率是不是也应该会加快,而增大反应物的接触面能加快反应的速率这也是以往的知识经验了,究竟哪个才更符合实际呢?学生在这个时候新、旧知识的应用就会出现矛盾了,在新、旧知识的碰撞过程中难免出现混淆,学生厘清不了新、旧知识间的联系。但同时学生的学习兴趣这时也调动起来了,有了一探究竟的欲望。一般来说,学生化学学习动机明确,其化学学习积极性就高,学习的效果自然理想。这道习题并不是只想让学生单纯知道浓度是如何影响化学反应速率,而是要让学生去发掘在反应物浓度增大能加快化学反应速率的结论之下,不同状态的反应物能否同样影响反应速率呢?把学生对原理的认识从共性引导到特性的方向,从而使学生的思维有一个螺旋上升的过程,使学生对相关知识的认识更全面,其知识体系更完善。通过习题的的设置把学習的时间交给学生,让学生自己“生产”知识。
在后续教学中,发现该知识点在不同场合、不同的题型中进行的考察中得分率一直能保持98%以上。显然只有学生自己“生产”出来的知识才是最有生命力的。
3.改变习题的题型,帮助构建自身知识体系
构建主义学习理论认为不论是个人单独的知识还是社会大众共有的知识,均是由人们所建构起来的,每个人都会建构出他自己周遭环境的心智模型,并且运用他现有的心智模型来解释和了解新经验。学习就是学习者主动构建自己知识经验的过程,是通过新经验与原有知识经验的相互作用而不断充实、丰富和改造自己已有知识经验的过程。学生在新课的学习中通过亲身探究,自己去发现已有的生活经验和新发现的现象或现实之间的不一致甚至是矛盾冲突之处,这样学生才会重新利用科学审视、反思并修正自己的经验和认识,提出或重建 “更为科学”的新解释、新概念。教学中学生如果能自主将原有的旧知识迁移到新知识的掌握,构建整个知识体系,那么这节课的最大效益就能直接体现出来了。但如何有效帮助学生进行知识的迁移、构建知识体系,从而有效提升课堂教学效率就成了教师要思考的最关键的问题了。
笔者将课本24页的一道习题进行了改造:
在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2 (g) I2(g)= 2HI(g)△H < 0
(1)保持容器容积不变,向其中加入1molH2,反应速率加快吗?
(2)保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应)反应速率也加快吗?
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速
率 ,理由是 。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率 ,理由是 。
将其由填空题改编为填表题, 要求学生根据不同条件讨论这个反应的反应速率有怎样的变化并填写下表:
分析结果:
压强对化学反应速率的影响,课本的介绍很简单,对于学生而言关键是理解这句话:“增大压强相当于增大反应物浓度,反应速率加快”。为了学生降低学生理解的难度,采用了flash动画模拟,用直观图像代替抽象想象。学生要接受并不太难,但在应用时就容易存在误区:压强变了,反应物的浓度就会发生变化,化学反应速率也就会发生变化。课本P24页的这道习题就是想让学生分析不同情况下,压强的变化是否一定能引起化学反应速率的变化。这道习题目的也是想学生通过练习归纳出不同条件下压强对化学反应速率的影响,是对课本内容的一种拓展和延伸。 处理这道习题时,笔者在两个理科班中做了一下对比。一个班是直接按题目分析,上公开课的班则使用改编的题目。在两个班生源没有差别的情况下,通过和学生交谈去了解学生对此题目的感觉。使用原题的班级学生认为:题目很难,不懂如何分析,也不清楚各个条件有什么用。压强大了,为什么化学反应速率没有改变?和学习的内容好像挂不上钩,听完分析还是不明白。
应用了改编题的班级学生则表示:改用表格后,由于各个变量都直观呈现,让学生有了一个思考的方向,思考的难度降低了,学生的畏难情绪有所收敛,思考的积极性也有提高,同学间的讨论也能开展了,学生进行反馈时也具有了争论的气氛。无论学生的讨论结果是什么,但能调动他们参与到学习中本身就达到了改编题的最直接目的。讨论分析后,引导学生认真对照表格中各种条件下各个变量的变化,学生不难找出:压强变 → 容器体积变 → 反应物浓度变 → 化学反应速率变的规律。至此,整个知识点的脉络在学生的心中就很清晰了。随后让学生进行的知识点的归纳就能顺理成章了。而后续的训练中也发现利用这种方式进行教学的学生對该知识点的理解与应用比另一平衡班的学生要好。
在习题关键前提不改变的基础上改變习题的表现形式,使习题变得更综合、更典型,不仅可检查学生对单一知识点的掌握,还可以考察到学生对相关知识点的掌握情况,从而达到训练学生思维全面性的效果。
又例如:选修4 P24 习题2 NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为2CO 2NO = N2 2CO2,为了控制大气污染,提出下列建议:①使用催化剂 ;②改变压强 ;③提高反应温度。你认为可行的方法
是 ,理由是 。
将题目在题干条件及题型上改编一下:NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为2CO 2NO = N2 2CO2,为了控制大气污染,广州对汽车都要求加装一个尾气催化转化器。你认为原因是什么(请结合反应速率与外界条件的关系进行分析)。
题干增加了控制大气污染的实际措施—尾气催化转化器,创设了一个陌生的情景引导学生把理论知识与实际应用联系起来。学生要从题目的“缓慢反应”、“控制污染”、“催化转化”等信息中进行分析,从而联想到催化剂对化学反应速率的影响。由于没有了客观选项,就要求学生从更高层次上考虑问题,只有多层次去考虑各种信息,才能正确作答。改编后难度比原题略微增加,但在一个真实情景下,学生兴趣较浓厚,思考也很积极,对于改变速率的条件及其应用也有了一个清晰的了解。
建构主义强烈推荐学生要在真实的情景下进行学习,要减少知识与解决问题之间的差距,强调知识的迁移能力的培养。因此,教学过程中需要将设计的问题具体化,教科书上的知识内容是对现实生活的抽象和提炼,而设计学习情景则是要还原知识的背景,恢复其原来的生动性、丰富性。而设计适合学生能力与知识水平的学习问题和提示新旧知识之间联系的线索,提供适合的帮助和指导,帮助学生建构当前所学知识的意义。
四、对于习题改编的反思
在教学中改编习题方式方法是多种多样的,但基本要围绕着知识的重点—课标及主干知识;热点—学科的前沿及生活实际;特点—独特的性质、特例、新颖题型;错点—学生技能错误及思维障碍;学科思维渗透等方面进行设计和改编。因此要求教师需要深刻理解教材的教学内容、组织形式,充分理解教材中每一道习题的编写用意。只有这样,才能创造性地去使用教材习题,创造性地去改编教材习题,高效发挥习题对教学的功能。
化学习题教学是化学教学不可缺少的组成部分。科学地实施化学习题教学,对加深学生对所学知识、技能的理解与掌握,对发展他们的思维能力与表达能力,具有十分重要的作用。同时习题训练以尽可能少的时间,精力和物力投入,取得尽可能多的教学效果,是实现课堂高效率有效途径。
参考文献:
[1]何克抗.建构主义学习理论与建构主义学习环境[J].教育传播与技术,1996(3)
[2]顔建河. 化学课堂教学中学生课前预习的作用及方法[J].化学教学,2012(7)15~16
[3]邱荣.从“化学平衡移动”教学设计谈高中化学有效教学[J].中学化学教学参考,2012(9)28~29
[4]张庆林,杨东.高效率教学[M]北京: 人民教育出版社 2002
[5]姜庆松.初探化学习题的改编[J].化学教学,2013(2)53~56
[6]罗秀玲,黄淡花 高中生对化学教科书习题的态度和评价的调查研究[J].化学教育,2011(11)
[7]中华人民共和国教育部.化学(选修4):化学反应原理[M].北京:人民教育出版社,2007:20~24
[注:本文系广州市海珠区教育科学“十二五”面上一般课题在“高中化学必修课本习题的改编与利用”(编号:2012C057)的阶段性研究成果]
【关键词】高中化学;有效教學;习题改编;功能;方法
随着新课程教学改革的不断推进,有效教学观念深入人心。所谓有效教学,是指在师生双方的教学活动中,通过运用适当的教学策略,使学生的基础性学力、发展性学力和创造性学力得到很好的发展。《基础教育课程改革纲要(试行)解读》指出:所谓“有效”,主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展。也就是说,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。高中化学教学的“有效”,更强调高中化学的学习是一个主动建构知识,发展能力,形成正确的情感态度与价值观的过程。围绕着有效教学的理念,众多教师在如何提高课堂效率的实践中做出了很多的探索。通过创设情境、师生互动、调动学生自主学习的主体性、合理的评价激励机制等方式方法,对于激发学生的学习兴趣,提高参与学习的动力都产生了积极的作用。
一、习题训练对构建化学高效课堂的意义
在化学的教学中,运用多媒体技术等手段确实激发了学生学习的兴趣,降低了学生对枯燥理论理解上的难度。但趣味的教学内容、丰富的素材呈现、热闹的课堂互动、学生对原理的充分了解,是否这样就能体现了化学教学的高效性,学生是否就能将理解的理论运用于解决实际问题呢?能否体现了学生思维能力上的发展呢?为什么学生经常会发出:化学就是一听就明,一做就错的感慨呢?从哲学上看“一个正确的认识,需要经过由实践到认识,再由认识到实践的多次反复才能完成”。如果一个热闹的课堂上重学轻练,即使上课时完成了教学内容,也只是表面的、暂时的完成,因为“没有量的积累,就没有质的飞跃”。
习题一直以来均作为对学生巩固基础知识、发展思维能力、培养解决实际问题能力、反馈掌握情况、检测教学成果的重要工具。是学生理解和巩固所学知识,发展综合能力,形成问题解决意识和创新精神的重要载体。所以习题训练作为化学教学的重要教学手段在有效教学的研究中不应被遗忘。
二、习题改编的原则
教科书中的例习题是教材编写专家与一线教师精英经过长期推敲与实践的智慧结晶,是各类命题组的重要资源库。习题训练的素材当然首选课本的例习题。但据一份调查报告显示:高中学生对教科书中习题表示喜欢的只占38%,而不喜欢的占了16%;与课外习题对比更喜欢教科书习题的学生只有9.9%;学生喜欢贴近考试、有助考试、有明确答案的习题占了47.1%。从中不难看出学生对教科书习题的认同度并不太高,但教辅资料习题同样存在难度过高、习题开放性少等缺点。那么如何根据教学内容、教学对象的实际水平去选择习题,甚至改编教材中的习题使其达到更有效的教学效果是摆在我们教师面前的一个重要课题。
在实践中笔者认为习题的改编应考虑以下原则;
1.体现习题的教学功能,能多层次强化记忆,促进理解。
2.关注生活实际,渗透生活性和实用性,激发兴趣。
3.提高习题的开放性和探究性,有意识培养学生探究意识和探究能力, 利于学生能力的提高
三、习题改编的常用方法
日前,笔者在一节区公开课--《影响化学反应速率的因素》中改编了几道习题运用到课堂上,作为新授课中的教学内容。课后的评课中,区里的各位老师对这几道训练题展开了激烈的討论,这不禁引起笔者的反思。
这几道训练题均取材于课本的文字内容、课后习题,但都经过处理和改编,通过文换题、改题型、增减条件、结论与条件颠倒等方式对课文、课后习题进行改编在实际应用中,不同习题承担了不同教学作用如加深知识巩固、既能、理论的理解与掌握、解决实际问题等,从而有效地提高了学生对理论知识的理解与应用。
1.文字转换图表,训练信息获取能力
为了帮助和引导学生自主学习,课前我布置了这样的两道填图题,要求学生阅读相关课本知识内容后进行归纳填写。
(1)普通分子通过化学反应变成新物质,需要经历那些过程?需要那些条件?
(2)化学反应的发生前提是发生了有效碰撞,那么有效碰撞的频率与化学反应速率的快慢有关系吗?有什么关系?那些条件能改变有效碰撞的发生的几率?
这两道题取材于课本P3和P20的文字表述,分别体现了物质发生反应的实质及速率快慢与有效碰撞的关系。枯燥的文字阅读对于大部分学生来说是缺乏吸引力的,而将抽象的文字进行图表的转换,简单扼要把主干知识进行分析,不仅增强了学生填写的兴趣,而且对比提纲式的预习方式更能将相关概念间的联系直观呈现,有利于学生的理解。同时引导学生在阅读时把握关键的、有用的信息,从而形成自己的知识构建。能否有效提取信息是高考对学生考察的一种能力要求,以图表习题的形式引导学生去挖掘课本理论实质也是一种成本较低的提取信息训练。同时也强化了学生对基础理论的记忆与理解。
2.增减、变换习题条件,激发思维碰撞
本校为第6生源组学校,学生的综合素质相对低下。学生学习的动机不足,一直以来都没有养成良好的学习习惯。通过近几年的观察,笔者发现对于学习能力不高、学习习惯养成不足的学生来说,除了知识的积累较差外,最主要的还是主观上学习的意愿不高,对课堂的参与性较欠缺,不愿跟随教师的课堂设计思路进行学习,导致课堂的预设目标的实际达成度有明显的差距。他们在课堂上不愿意参与讨论,就是在等教师把原理、答案直接告诉他们,没有一个理解的过程,纯粹就是一种被动式的学习。这些学生有明显的畏学、厌学情绪和逃避学习的行为,普遍认为习题训练是枯燥无味和辛苦的,加上现有的教辅材料的习题难度对于我校学生实际学习水平来说相对高一点,所以学生对于课堂习题训练热情较低。造成课堂的实际反馈效果不明显,教师难以把握学生的掌握情况。同时由于课后的复习也不到位,所以知识的遗忘率很高,导致出现教师反复讲反复强调,学生还是反复错的现象,课堂的学习效率低下。 心理学的研究发现这类学生很容易陷入(学不好)自卑→厌学→拒教的心理怪圈中。既然他们不喜欢参与讨论,那么就设置一些适合学生认知发展水平的综合实践活动--利用习题进行知识的构建,通过实践活动来培养学生综合运用所学知识的能力。在讲授了基本的原理后先不急着把重要事项、关键词理解等等和学生一一罗列,讲太多学生一时也消化不了。将知识的应用、不同角度的理解等通过习题进行展现。由于要照顾学生的学习能力水平,所以题目的难度要低,甚至可以将课本上重要的内容、语句、图片数据等改为习题,让不习惯阅读课本的学生对课本内容也能有个初步的印象。一来可以让学生的注意力一下子集中起来,二来督促学生进行积极的思考,在思考中回味刚才所了解的知识、发现新旧知识产生的碰撞、提出疑问、有了迫切了解的欲望。正因为习题的难度不高,所以当这些学生发现自己“跳一跳”就能得出正确答案甚至能归纳出这个知识点的要点,学习的积极性也一下子调动起来了,为课堂后续的教学做好了铺垫。
在通过实验得出浓度对化学反应速率的影响后,笔者采用了以下一道改编习题:
一定条件下,在CaCO3(块状) 2HCl=CaCl2 H2O CO2↑反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行:(双选)
A.增大CaCl2溶液浓度
B.增加CaCO3(块状)质量
C.增加HCl的浓度
D.改用CaCO3粉末
原题是单选题,D选项为增加HCl物质的量。原题中的设问很直接,学生对浓度与速率的关系中把握好反应物、浓度两个关键即可得出答案,甚至记住实验结论也能得出答案。这样的习题确实难度不大,但训练效果单一,只强化了学生对结论的记忆。考虑到本节课教学内容中虽然没有提及到固体表面积变化对化学反应速率的影响。但学生一直有这个生活的经验:固体表面积增大能使化学反应加快。所以能否将新旧知识放在一起,激发学生的思维呢?在新情景下,旧有的知识是否还能适用呢?通过改变反应条件的方式将单选题该为双选题,把D选项改为了固体表面积改变的条件。
在评课时,老师们普遍认为这道练习太简单,将旧有的生活经验和课堂上通过实验的结论相对照,学生一看就会了,纯粹浪费了课堂的教学时间,应该删掉。但真的太容易了吗?通过课堂上学生的即时反馈发现:在题目说明是双选题的前提下,仍然有15位学生只选择了一个正确答案,占了学生总数的31.9%。说明了我们认为容易的题目其答对率并未达到我们的预期。
该习题是学生在完成了浓度对化学反应速率影响的实验,得出了相应的实验结论后,马上进行的訓练。学生通过实验对增大反应物浓度印象深刻,所以C选项中增大盐酸浓度时没有什么异议的,由于提示了是双选题所以学生必然会再考虑其它三个选项还有那个是正确的。但对B选项中增大CaCO3(块状)质量和D选项中改用CaCO3粉末就会出现不知如何选择的情况。CaCO3也是反应物,增多其质量反应速率是不是也应该会加快,而增大反应物的接触面能加快反应的速率这也是以往的知识经验了,究竟哪个才更符合实际呢?学生在这个时候新、旧知识的应用就会出现矛盾了,在新、旧知识的碰撞过程中难免出现混淆,学生厘清不了新、旧知识间的联系。但同时学生的学习兴趣这时也调动起来了,有了一探究竟的欲望。一般来说,学生化学学习动机明确,其化学学习积极性就高,学习的效果自然理想。这道习题并不是只想让学生单纯知道浓度是如何影响化学反应速率,而是要让学生去发掘在反应物浓度增大能加快化学反应速率的结论之下,不同状态的反应物能否同样影响反应速率呢?把学生对原理的认识从共性引导到特性的方向,从而使学生的思维有一个螺旋上升的过程,使学生对相关知识的认识更全面,其知识体系更完善。通过习题的的设置把学習的时间交给学生,让学生自己“生产”知识。
在后续教学中,发现该知识点在不同场合、不同的题型中进行的考察中得分率一直能保持98%以上。显然只有学生自己“生产”出来的知识才是最有生命力的。
3.改变习题的题型,帮助构建自身知识体系
构建主义学习理论认为不论是个人单独的知识还是社会大众共有的知识,均是由人们所建构起来的,每个人都会建构出他自己周遭环境的心智模型,并且运用他现有的心智模型来解释和了解新经验。学习就是学习者主动构建自己知识经验的过程,是通过新经验与原有知识经验的相互作用而不断充实、丰富和改造自己已有知识经验的过程。学生在新课的学习中通过亲身探究,自己去发现已有的生活经验和新发现的现象或现实之间的不一致甚至是矛盾冲突之处,这样学生才会重新利用科学审视、反思并修正自己的经验和认识,提出或重建 “更为科学”的新解释、新概念。教学中学生如果能自主将原有的旧知识迁移到新知识的掌握,构建整个知识体系,那么这节课的最大效益就能直接体现出来了。但如何有效帮助学生进行知识的迁移、构建知识体系,从而有效提升课堂教学效率就成了教师要思考的最关键的问题了。
笔者将课本24页的一道习题进行了改造:
在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2 (g) I2(g)= 2HI(g)△H < 0
(1)保持容器容积不变,向其中加入1molH2,反应速率加快吗?
(2)保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应)反应速率也加快吗?
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速
率 ,理由是 。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率 ,理由是 。
将其由填空题改编为填表题, 要求学生根据不同条件讨论这个反应的反应速率有怎样的变化并填写下表:
分析结果:
压强对化学反应速率的影响,课本的介绍很简单,对于学生而言关键是理解这句话:“增大压强相当于增大反应物浓度,反应速率加快”。为了学生降低学生理解的难度,采用了flash动画模拟,用直观图像代替抽象想象。学生要接受并不太难,但在应用时就容易存在误区:压强变了,反应物的浓度就会发生变化,化学反应速率也就会发生变化。课本P24页的这道习题就是想让学生分析不同情况下,压强的变化是否一定能引起化学反应速率的变化。这道习题目的也是想学生通过练习归纳出不同条件下压强对化学反应速率的影响,是对课本内容的一种拓展和延伸。 处理这道习题时,笔者在两个理科班中做了一下对比。一个班是直接按题目分析,上公开课的班则使用改编的题目。在两个班生源没有差别的情况下,通过和学生交谈去了解学生对此题目的感觉。使用原题的班级学生认为:题目很难,不懂如何分析,也不清楚各个条件有什么用。压强大了,为什么化学反应速率没有改变?和学习的内容好像挂不上钩,听完分析还是不明白。
应用了改编题的班级学生则表示:改用表格后,由于各个变量都直观呈现,让学生有了一个思考的方向,思考的难度降低了,学生的畏难情绪有所收敛,思考的积极性也有提高,同学间的讨论也能开展了,学生进行反馈时也具有了争论的气氛。无论学生的讨论结果是什么,但能调动他们参与到学习中本身就达到了改编题的最直接目的。讨论分析后,引导学生认真对照表格中各种条件下各个变量的变化,学生不难找出:压强变 → 容器体积变 → 反应物浓度变 → 化学反应速率变的规律。至此,整个知识点的脉络在学生的心中就很清晰了。随后让学生进行的知识点的归纳就能顺理成章了。而后续的训练中也发现利用这种方式进行教学的学生對该知识点的理解与应用比另一平衡班的学生要好。
在习题关键前提不改变的基础上改變习题的表现形式,使习题变得更综合、更典型,不仅可检查学生对单一知识点的掌握,还可以考察到学生对相关知识点的掌握情况,从而达到训练学生思维全面性的效果。
又例如:选修4 P24 习题2 NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为2CO 2NO = N2 2CO2,为了控制大气污染,提出下列建议:①使用催化剂 ;②改变压强 ;③提高反应温度。你认为可行的方法
是 ,理由是 。
将题目在题干条件及题型上改编一下:NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为2CO 2NO = N2 2CO2,为了控制大气污染,广州对汽车都要求加装一个尾气催化转化器。你认为原因是什么(请结合反应速率与外界条件的关系进行分析)。
题干增加了控制大气污染的实际措施—尾气催化转化器,创设了一个陌生的情景引导学生把理论知识与实际应用联系起来。学生要从题目的“缓慢反应”、“控制污染”、“催化转化”等信息中进行分析,从而联想到催化剂对化学反应速率的影响。由于没有了客观选项,就要求学生从更高层次上考虑问题,只有多层次去考虑各种信息,才能正确作答。改编后难度比原题略微增加,但在一个真实情景下,学生兴趣较浓厚,思考也很积极,对于改变速率的条件及其应用也有了一个清晰的了解。
建构主义强烈推荐学生要在真实的情景下进行学习,要减少知识与解决问题之间的差距,强调知识的迁移能力的培养。因此,教学过程中需要将设计的问题具体化,教科书上的知识内容是对现实生活的抽象和提炼,而设计学习情景则是要还原知识的背景,恢复其原来的生动性、丰富性。而设计适合学生能力与知识水平的学习问题和提示新旧知识之间联系的线索,提供适合的帮助和指导,帮助学生建构当前所学知识的意义。
四、对于习题改编的反思
在教学中改编习题方式方法是多种多样的,但基本要围绕着知识的重点—课标及主干知识;热点—学科的前沿及生活实际;特点—独特的性质、特例、新颖题型;错点—学生技能错误及思维障碍;学科思维渗透等方面进行设计和改编。因此要求教师需要深刻理解教材的教学内容、组织形式,充分理解教材中每一道习题的编写用意。只有这样,才能创造性地去使用教材习题,创造性地去改编教材习题,高效发挥习题对教学的功能。
化学习题教学是化学教学不可缺少的组成部分。科学地实施化学习题教学,对加深学生对所学知识、技能的理解与掌握,对发展他们的思维能力与表达能力,具有十分重要的作用。同时习题训练以尽可能少的时间,精力和物力投入,取得尽可能多的教学效果,是实现课堂高效率有效途径。
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[注:本文系广州市海珠区教育科学“十二五”面上一般课题在“高中化学必修课本习题的改编与利用”(编号:2012C057)的阶段性研究成果]