編者按:轉變學生的學習方式,充分調動學生的學習積極性,培養學生的自主學習能力,讓學生在教師的引導下領悟、理解、掌握知識和學習方法,是當前教學改革的重大課題,而“學案導學”是實現這些要求的主要教學形式。本專欄選輯了一組“學案導學”的案例,從各個不同的側面說明如何根據學生的實際情況編寫學案和實施導學,達到讓學生自主構建知識和提高學習能力的目的,希望能對正在探索“學案導學”的廣大教師有所啟發。
【關鍵詞】 化學 學案 導學
【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889(B).2011.11.002
學科教學如何解決學生的學習困難,是學科教學的永恒話題。抓住學生學科學習過程的關鍵期,盡可能準確地分析預測學生在學習過程中會出現的困難或障礙,選擇恰當的教學策略和教學方法,設計有針對性的學案,開發學案的導學功能,有目的地指導學生養成良好的學習習慣,鼓勵學生積極參與學習活動,嘗試不同的學習方法,能循序漸進地提高學生的學習能力,有效減少學習困難學生的人數。如高中化學學習就有4個關鍵期,下面通過教學案例,闡述在每個關鍵期,如何選擇教學策略和教學方法,以確定學案設計重點和模式,有目的地解決學生在學習過程中的困難。
一、 讓學生樹立學好化學的信心
高一新生開始接觸高中各學科課程時,感覺化學最難學,其主要的客觀原因是:①高中化學章節知識容量大,初、高中化學知識“跨度大”; ②高中化學學習需要從宏觀認識跳躍至微觀分析,初、高中化學學習的能力要求“跨度大”; ③高中化學學習需要由被動接受式轉變為主動積累式,初、高中化學學習的習慣轉變“跨度大”。 這三個“跨度大”問題,就是學生上高中首先遇到的主要學習困難。
【教學案例】第一節氧化還原反應。
策略:培養學習習慣——為學生“開路”;進行學習方法示范——替學生“搭橋”(能力形成橋梁);拓展積累知識——使學生“自信”。
學習習慣養成:
課前預習——通過填寫學案來完成;課中筆記——重組預習的知識;課后作業——適量布置、分層要求,檢查到位。
學習方法示范:
(一) 預習學案設計——深入淺出地幫助學生建構知識
1. 知識主干網絡:
這個知識網絡,能直觀反映知識之間的關系,讓學生清晰地認識學習路徑,激發出學習興趣,樹立學習信心。
2. 基本概念關系(高、初中知識銜接):
通過實例分析,學生以初中的知識能理解上述反應中MnO2“失氧”,被還原。而H2O雖然“得氧”,卻不是氧化產物,這是一個新的學習問題,能讓學生認識到初中所掌握的“形式上劃分”氧化還原的方法是有限的,必須提升至“特征──化合價”“本質──電子轉移”的角度,才能對氧化還原反應有新的認識。
以上學案的填空內容,能讓學生通過類比,將新舊知識銜接,獲得學習的成就感。
(二) 作業學案設計——幫助學生應用和歸納知識
作業主要針對化學方程式分類及其相互關系。
判斷下列反應是否氧化還原反應,指出反應基本類型,分析推斷兩種分類方法的關系。
①實驗室制取氧氣:2KClO3[MnO2△]2KCl+3O2↑氧化還原反應
②工業制生石灰:CaCO3[△]CaO+CO2↑非氧化還原反應
③鐵絲在氯氣中燃燒:2Fe+3Cl2 [點燃]2FeCl3氧化還原反應
④生石灰溶于水:CaO + H2O [ ] Ca(OH)2非氧化還原反應
⑤實驗室制氫氣:Zn + H2SO4 [ ] ZnSO4 + H2 ↑
⑥鐵與CuSO4溶液反應 :Fe + CuSO4 [ ] FeSO4 + Cu
⑦酸堿中和反應:HCl + NaOH [ ] NaCl + H2O
⑧硝酸銀溶液滴入氯化鈉溶液:
AgNO3 + NaCl = AgCl↓+ NaNO3
結論:置換反應一定是氧化還原反應,復分解反應一定不是氧化還原反應,化合、分解反應不一定是氧化還原反應。
在學習過程中,對每個知識要點都應當選擇對應的習題,進行課堂討論,討論的形式應根據學生的整體水平而定。習題盡量在所用的資料中直接選擇或者變式設問,要注意有梯度,知識和問題要對應。在上述反應③、⑤、⑥中,沒有氧元素參加反應,卻屬于氧化還原反應類型,判斷的依據是化合價升降,學生可以應用剛學到的知識對方程式的類型進行分析,并作出分類方法的總結。
知識建構的過程,是學生學會接收信息和整理信息的過程。師生互動的活動是通過講練結合分析整理課堂學習筆記,梳理知識之間的關系,將抽象的知識轉化為具體的感性認識。
二、 讓學生認識化學反應計量的橋梁──物質的量
學生在初中化學反應的學習中只是認識宏觀方面的質量守恒定律,而在高中學習中要通過“物質的量”這一新的物理量來將物質的質量、氣體體積、溶液濃度等宏觀量與微粒數(阿伏伽德羅常數)進行轉換,這是學生在宏觀與微觀之間、抽象與具體之間進行思維轉換的一個大跨越。
學生學習主要遇到困難的地方是:① “物質的量”這一新的物理量概念的理解——描述微粒的集體“阿伏伽德羅常數”;② 氣體摩爾體積——阿伏伽德羅定律推理;③ 物質的量濃度——與質量分數的換算、電解質溶液中離子濃度與溶質濃度的關系、溶液的稀釋計算;④ 物質的量在化學方程式中的應用——不習慣用新的物理量單位進行計算,不習慣將多個物理量同時代入方程計算。
【教學案例】 第一節物質的量。
策略:知識網絡梳理──“形象理解概念”;橋梁作用分析——“工具實際應用”;定律規律推導──“感悟化學思維特點”。
學習習慣養成:
勤動手——無論是課前、課中、課后,思考問題時要“手、腦并用”。
勤嘗試——這一章的學習側重化學計算,許多常用的化學計算方法和技巧在本章出現,學生要勤于嘗試不同的方法和技巧,才能真正領悟計算分析的思維特點。
勤交流——師生、生生之間的交流,有益于拓展思路,提升自身的表達能力。
學習方法示范:
(一) 預習學案設計——知識建構(抽象概念具體化)
物質的量(n)—— 用于衡量巨大數量的微粒集體的物理量
對具體實例進行描述:微粒 → 一定數目的微粒→數目的認定
(板書)
(二) 課堂探究學案設計——知識積累與拓展(掌握物質的量的“橋梁作用”)
物質的量可以作為橋梁,將肉眼看不見的微粒個數與很大數量的微粒集體的可稱量的宏觀量聯系起來。
微觀(微粒個數)[物質的量(mol)(橋梁)]宏觀的量
(原子、分子、離子、(質量、體積、
質子、中子、電子等)濃度、熱量等)
1. 物質的量應用于微觀狀態n=[N(個)NA(個/mol)](mol)。
(1)描述物質的組成、微粒的結構。
(2)描述化學反應中,微粒間的關系或電子轉移情況。
2. 物質的量應用于宏觀狀態。
(1)摩爾質量(M)。
定義:1moL物質的質量(阿伏伽德羅常數個微粒的質量總合)。
單位:g / mol(克 / 摩爾)。
(2)氣體摩爾體積。
定義:單位物質的量的氣體所占的體積。符號:Vm。
數學表達式:Vm=[V(L)n(mol)](L/mol)。
單位:L/mol或 m3/ mol。
阿伏伽德羅定律推論。
(3)物質的量濃度是以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量。
單位: mol/L。
數學表達式:物質的量濃度c(mol/L)=[溶質的物質的量n(mol)溶液體積V(L)]。
知識積累與拓展的教學,注重讓學生掌握“物質的量”這一計算工具的具體應用,理解物質各個宏觀量與微觀量之間的關系,以及在各量轉換計算過程中“物質的量的橋梁作用”,提升學生的分析推理能力。學生積累的是知識,而拓展的是能力。課堂上的學案導學活動是:推斷規律(或推導計算公式)—習題訓練—總結歸納。
三、 讓學生理解“化學平衡”的分析依據
化學平衡理論的學習強調分析思維、邏輯思維、發散思維、抽象思維以及空間象形思維等化學思維能力和學科研究素質。
學生在學習中主要遇到的困難地方是:① 外界條件對化學平衡的影響——勒沙特列原理(分析思維);② 平衡狀態的判斷——平衡移動、平衡狀態 與 反應體系中物質的量、濃度、體積、平均摩爾質量、密度等之間的關系及等效平衡(邏輯思維與發散思維);③ 化學反應速率與化學平衡圖像問題的討論(空間象形思維);④ 化學平衡綜合應用(綜合思維)。
【教學案例】 第二節化學平衡,第三節影響化學平衡的條件。
策略:用圖像梳理知識網絡——空間象形思維訓練;用表格類比知識——分析推理與邏輯思維訓練;用習題應用與拓展知識——發散思維與綜合思維訓練。
學習習慣養成:
典型題例收集——學習化學理論知識對思維能力要求高,要通過從不同角度研究問題來提升思維能力,而養成主動收集典型題例的習慣,有利于提高思維能力。
提出假設問題——對有關化學平衡的綜合習題,常要通過提出假設問題進行分析推斷,通過變換角度進行對比思考,這樣有利于熟練掌握解題方法。
重視數據分析——圖像和數據的分析,有助于對抽象問題的理解。
學習方法示范:
(一) 預習學案設計——知識建構(整體組合式)
1. 化學平衡狀態的圖示:
2. 化學平衡狀態定義中關鍵字詞的涵義:“一定條件”——前提; “可逆反應”——對象;“V正 = V逆”——本質;“反應混合物中各組分的濃度不變”——現象。
平衡狀態的判斷依據(結合具體的習題進行討論):微觀——斷鍵及成鍵,速率 ;宏觀──顏色、壓強、密度、平均分子量等。
3. 等效平衡:(1)判斷是否等效平衡,可用極限法。(2)等同平衡一定是等效平衡,但等效平衡不一定是等同平衡。
4. 化學平衡的移動:本章的學案設計中,知識梳理部分包含知識的積累與拓展,其中課本基礎知識的梳理只用2個課時,而知識的應用部分則主要通過5個課時的習題訓練來強化知識的理解。這5個專題學案分別是:等效平衡、平衡狀態的判斷、化學平衡圖像、化學平衡計算、化學平衡的應用等。
四、 讓學生領悟有機物的性質衍變規律及其結構特點
學生學習有機化學時感到與學習無機化學時的思維方法和學習方法完全不同,進入了一個陌生的領域,從而形成了畏懼心理。在有機化學的學習過程中,有機物的空間結構、物質性質與微觀官能團的關系、有機物之間的衍變合成等方面的學習,在學生看來,如同一座座難以攀登的大山,主要遇到的困難地方是:① 分子結構與同分異構體的關系(空間思維);② 有機物的制取——反應復雜、苛求條件、除雜提純等知識多,難記;③ 有機物的性質——既要了解代表物的性質,又要了解同系物性質的規律,方程式和反應條件難記;④ 有機物的合成——有機綜合知識的應用,主要障礙是推斷物質的結構。
【教學案例】 有機化學復習。
策略:梳理知識框架──專題式復習,形成整體認識; 指導解題方法──通過專題式訓練,掌握思維規律。
學習習慣養成:
學案復習自測 —— 主動回歸課本,回歸筆記。
課堂練習自評 —— 積極參與課堂練習及交流討論,清楚認識自己的學習情況。
課后訓練自省 —— 通過專題訓練,領悟思維方式、解題方法。
學習方法示范:
有機化學板塊復習的教學設計,不只是關注課堂學習活動,還要整合課外學生的自學活動。學案應對學生的自學起到具體的指導作用。主要教學程序為:
1. 課前復習(或自測)。有機化學各專題(綜合訓練專題除外)都有相應的學案,這些學案一般都要求學生在課前自習時間“限時自測”,用填寫的方式完成。要求學生學會應用表格、框圖等,“對中學化學應該掌握的內容能融會貫通,將知識點統攝整理,使之網絡化,有序地存儲”,提升“正確復述、再現、辨認”的能力。
2. 課堂精講精練。所謂“精”就是講練不在多,而在于有針對性。復習階段的重要學習目標是:讓學生在具體的課堂訓練過程中,掌握化學學科的思維方法;讓學生在知識的應用過程中,記憶知識、理解知識,進而形成拓展知識、綜合應用知識的能力。
3. 課堂討論及課后互助交流。這是復習課不可缺少的學習活動。學生的綜合能力不能只是限于通過做題訓練來提升,還要對學生進行“講解”的訓練。同學之間的研討有利于開拓思維。通過分析和綜合、比較和論證,能有效提升對解決問題的方案進行選擇和評價的能力。學習交流還能使學生體會學習的樂趣,品嘗科學探索成功的喜悅,收獲自信。
教師深入研究教學方法和教學策略,就能開發學案的導學功能,設計出適合學生體驗學習過程的學案,讓學生在學習知識的過程中提高綜合能力。
(責編王學軍)