林玉治 胡志剛
摘要:高中化學個性化作業的實施,不僅可以克服當前作業普遍存在內容多、形式單一等問題,還可以幫助教師發現學生的思維誤區,從而在下一步教學過程中進行調控和糾正,真正實現作業反饋、調控化學教學實踐活動的功能。
關鍵詞:化學個性化作業;思維誤區;教學案例
文章編號:1008-0546(2016)09-0011-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.005
一、主題和意義
高中化學個性化作業是基于美國心理學家加德納的多元智能理論,根據學生的實際學業水平以及每個學生存在的不同智能設計出來的難度不同、形式不同的可供學生自主選擇的作業,其目的是從學生的水平和特長出發,脫離題海戰術,發展每一位學生的化學素養和化學思維能力。高中化學個性化作業有常見的以下應用[1]:
二、教學片段及案例分析
案例1:分子空間構型是高中化學選修《物質結構與性質》[2]的重點和難點,如果脫離學生空間思維和空間想象,分子空間構型的教學將會非常困難,而延伸到分子極性的判斷以及原子共面共線的問題也會成為教師教和學生學的難題。培養學生空間思維能力和空間想象力的方法是讓學生真實地接觸分子空間模型而不是停留在課本的圖片和文字的描述上。因此,筆者專門設計了一節《分子的空間構型》的專題課,課前作業是讓學生利用所能想到的材料自己動手制作下列高中化學常見的分子模型:O2、HF、CO2、H2O、BF3、P4、NH3、CH4、CCl4、C2H2、C2H4、C6H6。
第二天上課,學生們特別激動,都很興奮地看著自己和其他人的作品,我一看,學生作業是五花八門,有的用廢紙捏成球,用棍子當化學鍵做成了甲烷的球棍模型,有的用兩根棒棒糖做成了水分子的V形,甚至有人用教室里的粉筆頭削成球插在大頭針上做了一個P4的正四面體分子模型。當一個學生展示他用蛋糕做的苯的分子模型時,全班幾乎沸騰了。
我:這個蛋糕苯很有創意,但大家注意觀察一下有沒有什么問題?
生:碳氫共價鍵怎么沒有跟苯環共平面呢?
我:苯分子中6個原子全部共平面,那苯酚分子中所有原子能共平面嗎?生:可以吧(遲疑)。
我:苯酚可以看成苯環上的氫原子被什么基團代替?
生:羥基。
我:好,我們現在把苯酚上的氫用水分子的羥基替換下來,看看是不是所有的原子都能共平面呢?
我當場演示,并轉動氧氫鍵,學生們馬上發現,只有轉到羥基所連的碳氧鍵和氧氫鍵共平面時,所有原子才能共平面,而只要氧氫鍵稍微轉開與羥基所連的碳氧鍵不共平面時,羥基氫馬上不跟苯環上的原子共平面。
我:那么對甲基苯酚最多幾個原子共平面?
這下學生懂得將手中的甲烷模型變成甲基后連接成對甲基苯酚,并旋轉模型,得出正確答案。
【案例分析】 本節課巧借學生自制的分子空間模型,讓學生暴露出原本停留在書本紙面上的分子空間模型的一些錯誤認識,課堂教學中借助學生制作出來的模型進行現場的演示和變化,引導學生思考分析有機物中原子共面問題,讓學生更形象直觀地分析,從而歸納總結出規律和方法,充分體現學生的主體地位。
案例2:高三化學復習課的重要類型課是習題講評課,老師一味講學生聽效果往往不是很好,還不容易暴露學生在做題中的思維誤區。因此,高三習題課中,筆者就嘗試每節課讓一位同學上臺講題,從講選擇題嘗試起,要求講清題意,講明解題方法,甚至是錯誤解法,教師和學生共同聆聽,學生講完題后教師進行點評。
【題目】X、Y、Z、W為四種短周期主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W是短周期主族元素中原子半徑最大的,X原子最外層電子數是核外電子層數的3倍,Y的最高正價與最低負價代數和為6。下列說法正確的是( )
A. Y元素最高價氧化物對應的水化物化學式H2YO4
B. 原子半徑由大到小的順序為:Z>Y> W
C. X、Z兩種元素的氣態氫化物中,Z的氣態氫化物較穩定
D. X與W形成的兩種化合物中,陰、陽離子物質的量之比均為1︰2
【學生講題】這是元素周期推斷題,首先,根據題目“X、Y、Z、W為四種短周期主族元素……W是短周期主族元素中原子半徑最大的……”可以得出B中W原子半徑最小肯定是錯誤的,所以先排除B(簡潔準確地切題,馬上受到班級同學的贊許),同時可以知道W是Na;然后根據“……X原子最外層電子數是核外電子層數的3倍……”得出X是O元素,因為Z跟X同族,所以Z是S元素,O的非金屬性比S強,所以C中Z的氣態氫化物較穩定是錯的;同時看D,Na和O形成的化合物是Na2O和Na2O2,陰、陽離子比是1:2和1:1,所以D也錯(此時,部分學生開始有疑問,因為此題答案D是說法正確的選項);再根據“……Y的最高正價與最低負價代數和為6……”設Y的最外層電子是a,則最高正價為a,最低負價為a-8,二者代數和為6,所以a+(a-8)=6,解得a=7,所以Y是第七主族的元素,最高價是+7,所以A項Y元素最高價氧化物對應的水化物化學式H2YO4,A對,所以我的答案選A,但是我的答案是錯的。
聽到這里,不少同學開始嘩地笑了,然后又小聲地說我也是這樣做的,怎么就錯了呢?我先示意大家安靜下來,然后對這位同學的思路清晰、聲音大以及B選項的快速正確判斷進行充分地肯定,尤其是贊賞她大膽地把自己做錯題的過程表達出來。那么做錯的同學,到底錯在哪里呢?我帶著大家回憶剛才的解題過程。
我問:X的元素推斷是正確的,Z是如何確定的呢?
甲生:根據X、Z同族,Z原子序數比X大?
乙生:根據X、Z同族,又都是短周期元素,所以Z只能是S。
我問:這兩種推理過程有區別嗎,哪個更嚴密?
同學沉默了,我提示他們再認真審題。
終于有學生說:第二種推理更嚴密,因為題目根本沒說X、Y、Z、W元素按原子序數依次增大!
這時,同學們開始恍然大悟,我趁機提醒大家:“為什么這么多同學都把題目理解成X、Y、Z、W元素按原子序數依次增大呢?那是慣性思維的誤導,所以我們審題的時候一定要認真分析題意,不可想當然。”
接下來,因為有剛才同學的講題,我更有針對性地分析講解F沒有正價,所以Y不能是F,Na2O2中陰陽離子比等問題,大家也聽得更有興趣。
【案例分析】 鼓勵學生講題是習題課特別是高三復習課一種行之有效,提高學生習題課聽課效率的方式。學生講題,一開始是困難的,可能學生做對了,但是講題思路不清晰甚至思路和方法可能根本是錯的,這也是學生做題或老師講完學生再做還是容易錯的一個重要原因,而通過學生講題,能促進學生去理清思路,歸納方法,甚至像案例中的那樣暴露出做錯的過程,而呈現做錯的過程更能引起學生的共鳴,讓教師更有針對性地講解,從而提高習題課的講評效率。
三、反思與研究
1. 個性化作業如分子模型制作、講題等都能培養學生的化學思維能力和化學素養,對于暴露出來的學生思維誤區,及時抓住機會進行糾正教學,能起到事半功倍的效果。
2. 選修《物質結構與性質》中晶胞模型的制作也可利用一次性筷子和橡皮泥做出來,幫助學生理解晶體結構如配位數問題。
3. 個性化講題后可以引導學生做錯題歸納,建立錯題集,特別要求學生用不同顏色的筆將解題的思維誤區標出來,正確的步驟寫旁邊,進行方法上的歸納和總結,從平時練習中尋找相似題目整理在一起,舉一反三,深化個性化作業之功效。
4. 個性化作業不同傳統作業,實施過程中如果沒有落實到位容易流于形式,成為嘩眾取寵的方式或者學生的學習負擔,所以如何有效利用是個值得研究的方向。
參考文獻
[1] 林玉治.多元智能視域下高中化學個性化作業的實踐與思考-以校本假期作業為例[J].化學教與學 ,2015,(9)
[2] 王祖浩.物質結構與性質[M].南京:江蘇教育出版社,2009