“題組—概念圖”策略在高三化學復習教學中的應用

高曉瑩+吳春峰

摘要：文章主要研究將“題組-概念圖”應用于高三化學一輪復習教學中，從而有效提高學生的復習效率和解題能力。詳細闡述了“題組-概念圖”在高三一輪復習中的使用策略，構建了“題組-概念圖”的操作流程，并提供相關實踐案例。

關鍵詞：題組；概念圖；高三化學；復習教學

文章編號：1008-0546（2014）11-0024-04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.009

一、問題提出

新課程改革已經走過了十幾年的歷程，隨著新課改理念的逐步深入，教師的教育教學理念也隨之更新。新授課中，教師比較關注學生的科學探究能力和科學素養的培養，但高三復習階段，為了應對高考的壓力，諸如科學素養、創新能力、探究能力等的培養要求都被束之高閣，隨之而來的是“炒冷飯”、“滿堂灌”、“滿堂練”式的傳統復習課教學方式，這些做法在一定程度上幫助學生梳理了知識結構，強化解題訓練，但在很大程度上扼殺了學生學習的積極性和自主性，忽視了學生自我建構知識體系的過程，導致學生思維僵化，缺乏創造力，不能靈活運用并遷移所學知識，不利于培養學生的思維能力。

概念圖是綜合了系統論、心理學和教學方法等理論提出的一種知識表征的工具。它可以在外顯的知識結構和學習者內隱的知識之間建立有效聯系，具有將概念和知識網絡化、具體化、可視化的優點。設計“題組”驅動學生思考是使用概念圖的關鍵，所謂“題組”，就是圍繞某一教學目標和內容，選取一系列有代表性、系統性的問題，能將知識、技能、方法融入其中的教學方法。通過“題組”激活學生原有知識，幫助學生理解概念之間的聯系，靈活運用所學知識。本文在學習借鑒相關教育理論的基礎上嘗試設計“題組-概念圖”的復習策略應用于高三化學一輪復習，培養學生的思維能力。

二、“題組-概念圖”在復習教學中的應用

1. 題組設計是實施復習教學的前提

題組設計是影響概念圖構建的重要因素。美國著名教育家波利亞指出：“一個專心備考的教師能拿出一個有意義的但并不復雜的題目，去幫助學生發展問題的各個方面，把學生引人一個完整的領域。”因此，教師要認真分析復習目標要求，深入鉆研教材，充分了解學生認知水平和特點，在此基礎上設計一系列凸顯知識點、強化概念聯系的高質量問題。題組設計需注意幾點要求：

（1）知識點覆蓋要全面

題組充當先行組織者，為概念圖的構建鋪路。要使學生對復習內容有明晰的認識，題目的選擇要有針對性，能覆蓋復習的重、難點知識，由淺入深，由單個考查到綜合運用，引導學生綜合運用知識。

（2）題目難度與梯度要把握好

設置的題目要難易適中，過難或過易都無法調動學生學習的積極性，不利于問題的解決。題組設計還要體現知識間的層次關系，前一個題目的解決能為下一個問題的解決積累知識和經驗，后一問題對前一問題來講，又恰到好處地處于“可及”又“不可立及”的狀態，激發學習的動機，使學生更好地參與知識探究，并在學習過程中自覺地維持興趣。題組的設計還要有一定的梯度。教師要根據教學內容的需要設計不同層次的問題，提問時將問題由淺入深、由易到難呈現到學生面前，符合學生的認知規律。對不同的學生，要選擇適合他們認知水平的題目，使每位學生都能體會成功的喜悅，從而調動他們學習的積極性。

（3）問題形式要多樣化，題量控制要適中

針對不同復習內容選擇不同類型的問題，對鞏固知識、發展學生的創造力有不同的作用。如在元素化合物知識的復習中，可選擇一些實驗探究、方案設計類的問題，題目的選擇不拘泥于選擇和填空，要增加實踐題、探究性和開放題的比例，題目可以是“一題多問”、“一題多變”、“一題多解”等形式。問題的編制應有助于學生發現和提出問題。

2. 問題解決是實施復習教學的核心

通過問題解決幫助學生回顧基礎知識，啟迪學生的思維，培養學生分析問題，解決問題的能力。問題解決過程中，教師和學生的角色和地位要能體現學生是課堂的主角，教師是合作交流中的首席發言人的地位。教師要引導學生思考、運用知識并形成技能，在問題與相關知識點的結合點上引導學生進行討論分析。通過師生共同討論，形成解題思路，掌握知識之間的聯系，以此為線索來構建知識網絡。現行高考命題的主旋律是能力考查，要想真正提高學生的解題能力，一定不是教師“一言堂”能達到的，只有充分調動學生的思維，通過問題探究、問題解決達到掌握知識、培養能力的目的。

3. 概念圖構建是實施復習教學的關鍵

概念圖能夠將零散的化學知識、概念、原理等按照特定的關系組成可視化的知識網絡圖，概念圖的構建過程不僅可以幫助學生發現以往學習中的模糊概念，還可以成為培養學生發散思維和集中思維的工具，是學生由機械學習向意義學習過渡的重要途徑，事實證明概念圖可以有效地改變學生的認知方式。在復習教學中，教師備課時可以事先做一個專家型概念圖作示例，把知識要點的關系分析清楚，再待學生課堂探究結束、自主構建概念圖后展示，鼓勵學生自評、互評、師生共同討論分析、修改、完善學生自主繪制的概念圖。

三、 “題組-概念圖”復習模式的操作流程

將“題組”和“概念圖”兩種教學策略進行組合，形成了高三化學“題組—概念圖”復習策略，具體操作流程如圖1。

四、高三復習中使用“題組概念圖”策略的案例

本文選取《鐵及其化合物的應用》為例，采用“題組-概念圖”教學模式設計教學案例。

課前準備階段：

1. 歸納本節復習的要點：

①了解鐵單質及其重要化合物（鐵的氧化物、氫氧化物和鐵鹽）的主要性質和重要應用；②掌握Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉化，理解變價金屬的粒子之間的氧化還原反應。③掌握Fe2+、Fe3+的常見檢驗方法。endprint

2.針對本節課復習要點，教師課前繪制的概念圖如圖2。

3. 仔細研究復習內容和《考試說明》的相關要求后，精心編制題組對學生進行思維能力的訓練，題目可從近年高考題和大市模擬題中挑選，也可改編或自編。

課堂教學階段：

【教學流程設計】

本節課依據“題組-概念圖”操作流程，采用模塊化的結構，以三個模塊構成整體，逐層推進，進行“題組-概念圖”復習教學。

【展示導學題組】

1. 寫出鐵原子結構示意圖以及基態鐵原子的核外電子排布式，并分析鐵的常見價態。

2.根據下列藥品：Fe粉、Cu粉、0.1 mol·L-1 FeCl3、 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、淀粉-KI試紙、新制氯水、5%H2O2溶液、0.1mol·L-1硫氰化鉀（KSCN）溶液、0.1mol·L-1高錳酸鉀（KMnO4）溶液，設計Fe2+、 Fe3+相互轉化的實驗方案，邊實驗、觀察邊記錄，寫出相應的離子方程式。

3.實驗室如何制備少量的FeSO4，請設計合理實驗方案，并指出保存時的注意事項。

4.利用廚房中常見用品，除去衣服上蘸有的鐵銹（主要成分為Fe2O3），并說出理由。

5.已知Fe（OH）2是一種白色沉淀，但在空氣中極易被氧化故而很難看到Fe（OH）2的本身顏色。請你設計實驗方案制備少量純凈的Fe（OH）2。

6.現有一種補鐵藥劑“速力菲”（片劑：每片0.1 g），請你設計方案檢驗該補鐵藥含有鐵元素以及其價態，并測定藥片中鐵元素的質量分數。

7.制作印刷電路板（PCB）、對蝕刻電路板的廢液（含Fe2+、 Fe3+ 、Cu2+）進行回收銅并使蝕刻廢液再生均涉及 Fe3+與 Fe2+的相互轉化，請設計合理的方案從蝕刻廢液中回收銅并使蝕刻廢液（FeCl3溶液）再生。

【問題解決過程】

導學題組能引導學生回顧基礎知識，熟悉知識間聯系，提高解題能力。本節內容圍繞鐵及其化合物之間的轉化，創設問題情境，通過多個開放性的問題，引領學生在解決問題的過程中，自主構建鐵及其化合物之間的轉化關系，加深對知識的理解和運用，同時培養學生的探究能力和思維發散能力。

師：問題1強化結構決定性質的化學基本觀念，通過鐵原子結構了解鐵的化學性質。

生：寫出鐵的原子結構示意圖和核外電子排布式后，得出鐵易失去最外層2個電子得到Fe2+，但是Fe2+得最外層3d6不如3d5穩定，所以Fe2+容易繼續失電子得到較穩定的Fe3+。

師：問題2設計Fe2+、 Fe3+相互轉化的實驗方案，復習Fe3+、Fe2+的氧化性、還原性，提高學生設計簡單實驗方案的能力、書寫離子方程式的能力。

生：寫出Fe2+與H2O2、KMnO4、氯水等反應離子方程式，Fe3+與KI、Cu粉、Fe粉、硫氰化鉀溶液等反應的離子方程式。

師：問題3涉及的FeSO4的制備考查學生對物質性質、基本操作和基本原理的掌握。

生1：Fe和稀硫酸反應。

生2：Fe和Fe2（SO4）3溶液反應。

總結：FeSO4溶液能水解、易被空氣中氧氣氧化，故制備和保存時要加稀硫酸抑制水解，加鐵粉防止其被氧化。

師：問題4通過生活中的實際問題，讓學生感受化學來源于生活，服務于生活。

生1：用白醋浸泡，將Fe2O3轉化為可溶性的Fe3+。

生2：我在電視上聽說過用檸檬汁可以洗掉鐵銹。

師：這個方法是可行的。大家想一想檸檬汁為什么可以有如此神奇的作用呢？

生3：檸檬汁中含有檸檬酸和維生素C，鐵銹溶解同時Fe3+被還原為顏色更淺的Fe2+。

總結：在真實的問題情景中將Fe3+和Fe2+的性質聯系在一起，提高了學習興趣。

師：問題5通過Fe（OH）2的制備，考查學生對知識的綜合運用和實驗探究能力，關注學生的思維發散能力。

生1：用FeSO4和NaOH溶液相互滴加來制備。

生2：用電解法來制備，鐵做陽極，碳做陰極，電解質溶液為NaOH溶液。畫出電解裝置圖。

追問：大家思考一下這兩位同學的方案是否需要進一步完善，制備Fe（OH）2關鍵是什么？

生：交流討論后得出制備的要點：除去溶液中混有的Fe3+、驅逐溶液中氧氣、制備過程中避免與空氣（氧氣）接觸，在此基礎上設計出更加完善的實驗方案。

師：問題6通過藥片成分的測定熟悉Fe2+和Fe3+的鑒別方法，并從定性上升到定量的角度測定藥片中有效成分的含量，考查學生的綜合運用能力。

生：討論鐵的價態，提出假設。

假設1：只有+2價；

假設2：只有+3價；

假設3：既有+2價又有+3價。

生1：將藥片研磨粉碎，用稀硫酸溶解后，取清液，先滴加KSCN溶液檢驗是否含有Fe3+，如有血紅色溶液則說明假設1不成立。另取清液加氨水調pH至3～4，沉淀除去Fe3+，過濾，在濾液中加KSCN不變紅，再加H2O2，若出現血紅色溶液，則假設3成立；若無血紅色溶液出現，則假設2成立。

生2：取少量清液加入KSCN溶液，若變紅，說明含有Fe3+，然后加入活性炭進行吸附直至溶液變無色，繼續滴入KSCN溶液不變紅，再加入H2O2，若出現血紅色溶液，說明假設3成立。

生3：取少量清液于兩支試管中，一支試管中加入KSCN溶液檢驗是否有Fe3+，另一支試管中加酸性高錳酸鉀溶液，檢驗是否有Fe2+。

生4：取少量清液置于兩支試管中，一支試管中加入淀粉KI溶液，若變藍，則有Fe3+；另一支試管中加少量氯水，若褪色則有Fe2+。endprint

生5：取少量清液置于兩支試管中，滴加氫氧化鈉溶液，通過生成沉淀的顏色來判斷。

師：剛才五位同學分別采用各自的方案來探究藥片成分，請大家討論后評價各方案的優劣。

生：生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的淺黃色和Fe3+的顏色相似，不能說明問題。生5沒有注意到紅褐色會掩蓋Fe （OH）2的白色及其Fe（OH）2生成后會極快轉化，故不宜采用。

師：通過問題6我們知道補血劑成分是亞鐵鹽。接著從定性過渡到定量測定藥片中Fe2+的含量。

生1：準確稱取一定質量的藥片作為樣品，完全溶解于稀硫酸配成溶液，稀釋至100mL，從中取出20.00mL，用酸性高錳酸鉀的標準溶液滴定，通過滴定來計算Fe2+的含量。

生2：還可以將Fe2+轉化為Fe3+，加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、干燥、灼燒、稱重，根據鐵元素守恒來計算鐵元素的含量。

師：問題7結合實際工業生產中的印刷電路板“蝕刻液”處理過程，考查學生綜合運用知識解決實際問題能力，樹立“節能減排”意識。

生1：我設計從“蝕刻液”回收銅并使FeCl3溶液再生的流程圖。

總結：通過系列問題組，大家回顧了鐵及其化合物的主要性質及其轉化。請大家自己構建一個鐵及其化合物性質的概念圖。

學生繪制的《鐵及其化合物》概念圖作品示例如圖3。

【強化題組】

教師批改強化題組后，挑選出有價值的問題在下次課上繼續討論。

教學實踐表明，“題組概念圖”復習策略采用導學題組能激發學生對知識的回憶，引領學生積極思維。學生在解題過程中，有效建立知識間的聯系，通過構建概念圖使知識網絡化，減輕了學生的學習負擔，提高了復習效果。

參考文獻

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生5：取少量清液置于兩支試管中，滴加氫氧化鈉溶液，通過生成沉淀的顏色來判斷。

師：剛才五位同學分別采用各自的方案來探究藥片成分，請大家討論后評價各方案的優劣。

生：生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的淺黃色和Fe3+的顏色相似，不能說明問題。生5沒有注意到紅褐色會掩蓋Fe （OH）2的白色及其Fe（OH）2生成后會極快轉化，故不宜采用。

師：通過問題6我們知道補血劑成分是亞鐵鹽。接著從定性過渡到定量測定藥片中Fe2+的含量。

生1：準確稱取一定質量的藥片作為樣品，完全溶解于稀硫酸配成溶液，稀釋至100mL，從中取出20.00mL，用酸性高錳酸鉀的標準溶液滴定，通過滴定來計算Fe2+的含量。

生2：還可以將Fe2+轉化為Fe3+，加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、干燥、灼燒、稱重，根據鐵元素守恒來計算鐵元素的含量。

師：問題7結合實際工業生產中的印刷電路板“蝕刻液”處理過程，考查學生綜合運用知識解決實際問題能力，樹立“節能減排”意識。

生1：我設計從“蝕刻液”回收銅并使FeCl3溶液再生的流程圖。

總結：通過系列問題組，大家回顧了鐵及其化合物的主要性質及其轉化。請大家自己構建一個鐵及其化合物性質的概念圖。

學生繪制的《鐵及其化合物》概念圖作品示例如圖3。

【強化題組】

教師批改強化題組后，挑選出有價值的問題在下次課上繼續討論。

教學實踐表明，“題組概念圖”復習策略采用導學題組能激發學生對知識的回憶，引領學生積極思維。學生在解題過程中，有效建立知識間的聯系，通過構建概念圖使知識網絡化，減輕了學生的學習負擔，提高了復習效果。

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生5：取少量清液置于兩支試管中，滴加氫氧化鈉溶液，通過生成沉淀的顏色來判斷。

師：剛才五位同學分別采用各自的方案來探究藥片成分，請大家討論后評價各方案的優劣。

生：生1、2、3的方法可行。生4的方案由于氯水本身的淺黃色和Fe3+的顏色相似，不能說明問題。生5沒有注意到紅褐色會掩蓋Fe （OH）2的白色及其Fe（OH）2生成后會極快轉化，故不宜采用。

師：通過問題6我們知道補血劑成分是亞鐵鹽。接著從定性過渡到定量測定藥片中Fe2+的含量。

生1：準確稱取一定質量的藥片作為樣品，完全溶解于稀硫酸配成溶液，稀釋至100mL，從中取出20.00mL，用酸性高錳酸鉀的標準溶液滴定，通過滴定來計算Fe2+的含量。

生2：還可以將Fe2+轉化為Fe3+，加足量的NaOH溶液使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、干燥、灼燒、稱重，根據鐵元素守恒來計算鐵元素的含量。

師：問題7結合實際工業生產中的印刷電路板“蝕刻液”處理過程，考查學生綜合運用知識解決實際問題能力，樹立“節能減排”意識。

生1：我設計從“蝕刻液”回收銅并使FeCl3溶液再生的流程圖。

總結：通過系列問題組，大家回顧了鐵及其化合物的主要性質及其轉化。請大家自己構建一個鐵及其化合物性質的概念圖。

學生繪制的《鐵及其化合物》概念圖作品示例如圖3。

【強化題組】

教師批改強化題組后，挑選出有價值的問題在下次課上繼續討論。

教學實踐表明，“題組概念圖”復習策略采用導學題組能激發學生對知識的回憶，引領學生積極思維。學生在解題過程中，有效建立知識間的聯系，通過構建概念圖使知識網絡化，減輕了學生的學習負擔，提高了復習效果。

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