張勁輝 陳曉云(長樂華僑中學,福建長樂350211)
優化元素化合物復習課的教學策略
張勁輝 陳曉云
(長樂華僑中學,福建長樂350211)
復習課是對學生所學到的化學知識進行再學習、再提高,整合形成知識系統的一個過程。結合元素化合物復習課特點,分別從知識情境化、知識實驗化、知識網絡化、知識問題化等維度探討元素化合物復習課優化的策略。
元素化合物;知識情境化;知識實驗化;知識網絡化;知識問題化
隨著新課程改革的持續推進,高考試題越來越強調能力立意。考試大綱明確提出:“為了有利于選拔具有學習潛能和創新精神的考生,以能力測試為主導,將在測試考生進一步學習所必需的知識、技能和方法的基礎上,全面檢測考生的化學科學素養”。學生的能力與素養都是在掌握一定知識基礎之上建立的,化學學科素養就是建立在元素化合物知識基礎之上的,元素化合物知識是高中化學學習的基礎,它是化學反應原理的載體,也是化學實驗的對象,我們要重視元素化合物的教學與復習,運用有效教學理論,結合“先生后師”課題研究,優化課堂教學策略,為學生提高化學學科素養奠定良好的基礎。
高考化學試卷表面上減少了直接考查教材上元素化合物知識的分量,但實際上是換了一種形式來考查,由無機框圖推斷題轉變為化學工藝流程題。命題關注真實的素材情境,注重與工業生產、生活實際的聯系,以新的科研成果、新的材料、新的應用為背景材料,在真實的情境中考查學生的信息素養。學生在陌生的情境中學習或發現新知識,結合已有經驗,經過自己的思維推導分析,解決新的化學問題,對學生的能力要求很高。高中化學教學應該與時俱進,不斷優化和提高。
元素化合物復習課中的知識往往沒有新鮮感,導致復習課學生不夠積極、不夠主動,嚴重影響了高中化學復習效率。因此,在元素化合物知識的復習課中,不要把復習課變成“炒冷飯”,要注重復習的趣味性,激發學生對復習課的興趣,創設豐富的教學情境,優化課堂教學策略,讓學生參與到復習課中來,就能很好地豐富課堂的氛圍,提高元素化合物復習課的效率。
例如,在復習鐵其及化合物性質時,從“同學,你貧血嗎?”入手,再展示藥店常見的補鐵劑圖片,重點展示速力菲的說明書,問為什么是含Fe2+?為什么用無水堿式鹽?為什么要用“薄膜衣片”?學生被這些問題沖擊一下,異常興奮,興趣盎然,積極參與課堂,非常想知道答案。再如,從生活中鐵鍋、鐵勺、鋼材等引入鐵的性質的復習,從它們容易生銹的角度復習金屬的腐蝕與防護,從鐵的工業制法復習鋼鐵的冶煉,從印刷電路版復習Fe2+與Fe3+相互轉化,從綠礬做凈水劑復習水解及膠體知識等。結合鐵及其化合物在工業生產、生活實際中的應用引入復習,把這些知識情境化,包裝這些知識,把枯燥的化學知識變成非常有趣的知識,激發學生學習的積極性、主動性。
在復習元素及其化合物時要將知識情境化,重新組合知識,而不是照本宣科,讓學生在復習課中充滿新鮮感,充滿期待,這樣復習課的效率自然會提高。化學知識與生產、生活緊密聯系,許多知識來源于生活,又服務于生活,尤其是元素化合物知識與生產、生活聯系更加緊密。引導學生從身邊的物質入手,融入有關生活現象和社會問題的分析,促進學生在真實的情境中建構認知,融入STSE思想的教育,引導學生從綜合的觀點去學習和認識化學知識。化學知識的情境化讓學生體會到化學在生產、生活和社會可持續發展中的重大作用,從更加開闊的視野、更加綜合的視角,更加深刻地理解化學學科的價值,培養學生學以致用的意識和能力,同時增強學生的社會責任感。
復習課中學生接觸實驗的機會比較少,為了提高復習效率,在復習知識的同時,可以穿插或整合一些小實驗,讓整個課堂生動有趣,并且通過平時實驗的潛移默化提高學生實驗能力。例如,在鐵及其化合物的復習課中,筆者通過實驗的形式,引導學生參與到知識的復習中來,激發學生學習的熱情。先提出如何檢驗Fe2+?問題提出后,留下充足的時間讓學生思考、探究,并鼓勵學生積極發表自己的觀點。一段時間后,學生紛紛發表自己的觀點:
學生1:先滴加KSCN溶液,無明顯現象,再滴加新制氯水,溶液變成血紅色。
學生2:先滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀,白色沉淀馬上變成灰綠色,最后變成紅褐色。
趁學生們熱情高漲,筆者再提出“我們是如何檢驗Fe3+的呢?”一時間,課堂氛圍極為活躍,學生們紛紛參與到問題的探究中來。
學生1:滴加KSCN溶液,溶液立即變成血紅色。
學生2:滴加NaOH溶液,產生紅褐色沉淀。
教師再進一步追問,當溶液中Fe2+和Fe3+都存在時,又該如何檢驗Fe2+?當溶液中含有極少量的Fe3+時如何檢驗?
經過學生充分討論,設計出實驗方案,教師進行演示實驗或學生進行實驗,驗證剛才的想法。有了這些基礎知識的鋪墊后,教師可提出更進一步的問題,如何通過實驗來探究補血劑速力菲中含有的是Fe2+還是Fe3+?這樣可以提升學生的思維,提高學生應用知識的能力。通過實驗我們還可以將不同模塊中的知識整合起來,比如《必修2》“化學反應限度”一節中少量FeCl3溶液與KⅠ溶液反應后,檢驗溶液中含有極少量的Fe3+來探究化學反應有限度的問題。
通過實驗的引導,將學生帶入到復習課堂之中。這樣不僅能將原本枯燥的課堂變得豐富,更能讓學生自己檢驗學習過程中的不足,從而促進復習課堂效率的提高。我們也可以將一些簡單的實驗進行整合,達成綜合復習元素化合物知識的目的。例如,我們可以將產生的SO2氣體通入水、澄清石灰水、品紅溶液、溴水、高錳酸鉀溶液、雙氧水等一系列溶液來復習它的性質。又如,我們用插有細銅絲的滴管吸入少量濃硝酸,觀察現象,當反應進行到一定程度將滴管中的溶液擠出到燒杯中,加少量水觀察溶液的顏色,再將這些溶液吸回滴管,觀察現象。這實際上將銅與濃硝酸、稀硝酸反應的兩個實驗進行整合,簡單易行,方便控制又綠色環保,學生也饒有興趣,上課氣氛良好。
復習課是對學生所學到的化學知識進行再學習、再提高,整合形成知識系統的一個過程,能更好地促進學生化學知識的提升。學生在學習元素化合物知識過程中,往往難以建立清晰的知識縱橫向聯系,即便是基礎十分扎實的學優生,其知識應用能力與實際問題解決能力也無法充分發揮出來。新課改后的高考放棄了用單獨一個大題考查元素化合物的形式,而是注重學科內綜合考查,注重與其它模塊知識的綜合,尤其是與化學用語、氧化還原反應、離子反應、化學平衡原理、化學實驗和化學計算等知識的融合,采取“分散整合、交叉滲透”的策略,通過元素化合物來考查整個高中化學核心知識,所以元素化合物復習時建立起知識網絡極為重要。元素化合物知識“多、細、繁、雜”,進行復習時不能進行簡單的知識羅列,教師要引導學生進行知識整合,重視復習的系統性,將新課中分散的、瑣碎的知識有機聯系起來,構建“點到線、線到網”的知識網絡,讓學生更加全面地掌握知識。
我們從物質的類別引導出金屬知識主線,比如鐵及其化合物學習時可以先列出知識主線:
單質——氧化物——水化物(堿)——鹽;

先讓學生對它們有一個整體上的認識,就可以系統地掌握鐵及其化合物所有化學性質。同時運用列表比較的方法,可以將鐵的氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),鐵的氫氧化物[Fe(OH)2、Fe(OH)3],鐵的鹽類(FeCl2、FeCl3)等這些零散的知識點構成表格,這樣能將零散的知識系統化,使學生對鐵及其化合物的知識能一目了然。
鐵元素及其化合物的核心知識在于鐵是變價元素,尤其是Fe2+和Fe3+之間相互轉化,教師復習時要抓住氧化還原反應的原理引導學生進行知識整理,自主構建出“鐵三角”知識體系。知識網絡整合時也要融合其它模塊的知識,比如與物質結構模塊結合,找到Fe元素在周期表中位置,寫出Fe2+和Fe3+的核外電子排布式比較兩種離子的穩定性,討論一些特殊鐵的化合物的結構,如Fe(SCN)3、[FeF6]3-、Fe(CO)5等,又如與化學反應原理模塊結合,討論Fe2+和Fe3+水解的情況,通過Ksp計算Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀的情況,用調pH法除雜的原理,討論高鐵酸鉀凈水原理、鐵的電化學腐蝕與防護問題等等。
知識網絡整合時要滲透化學基本觀念、化學研究基本方法,著力提高學生的化學學科素養。知識主線的整理從物質類別與物質價態入手,利用物質間的相互轉化兩大反應規律——氧化還原反應與離子反應建立起知識網絡。具體到某一物質也可以用類別性質、價態性質、特性等來回顧。學生學會上述方法后,可以自主建構知識主線、物質性質,建構元素知識網絡,利用思維導圖,使知識系統化。
知識的問題化就是采用問題組或問題串的復習模式。要讓學生覺得復習時不枯燥無味,充滿新鮮感,教師就要對復習內容進行重組與整合,確定一個主題,設計一系列方方面面的問題組或問題串,打破學生的思維定式,多方向、多角度引導學生的思維,讓每個學生都動起來,成為課堂的主人,自己思考、自己解決問題。
例如,圍繞“硫酸亞鐵晶體的制備”設計以下問題:①工業上以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵的原理是什么?涉及到哪些反應?②為什么廢鐵屑要加入到10%的碳酸鈉溶液中,并加熱幾分鐘?③反應時鐵屑過量的目的是什么?④實際操作中是用3mol·L-1的稀硫酸,為什么硫酸的濃度不宜太大,也不宜太小?⑤要從溶液中得到FeSO4·7H2O晶體如何操作?⑥如何設計實驗檢驗所得晶體的成分?⑦用制得的硫酸亞鐵為原料還可以制備哪些其他鐵的化合物?以上這些問題涉及到亞鐵離子的易水解、易被氧化等化學性質,加深理解了氧化還原反應、離子反應等,并對結晶過程的實驗操作有了更深的認識。
復習教學時對知識進行問題化,就是教師教學時要“目中有人”,從學生的實際學情、需求出發,設計問題緊緊圍繞知識疑難點、知識模糊點、知識易混點,師生共同進行思考、交流、討論,讓學生參與課堂,做課堂的主人,每位學生的思維動起來,有效解決學生存在的易錯、易混問題。
總而言之,元素及其化合物是高中化學學習中非常重要的一個模塊,在高三復習階段師生都要高度重視。復習時,適量的題目訓練必不可少,教師還要注重習題的適應性,編選出典型的、適合學生實際情況的習題,避免學生陷入到題海中去。課堂復習是主戰場,復習的過程中教師要優化課堂的教學策略,著眼于學生的需求,將零散的知識系統化并引導學生進行實踐訓練,做到有的放矢,這樣才能真正提高復習課的效率。
[1]教育部考試中心.2016年普通高等學校招生全國統一考試大綱(課程標準實驗版)[S].北京:高等教育出版社,2016.
[2]王云生.高考理綜能力測試化學試題對化學教學的導向作用[J].化學教學,2013(8).
[3]保志明.對高三化學復習課效率的反思[J].中學化學教學參考,2011(9).
[4]陳曉云,張勁輝.高三化學復習問題組教學的運用[J].福建教育學院學報,2015(3).
(責任編輯:張賢金)
本文系福建省教育科學“十二五”規劃2014年度常規課題“中學‘先生后師’課堂教學模式的實踐與研究——基于長樂華僑中學的課堂實踐”(項目編號:FJJKCG14-408)階段性研究成果。