摘 要:新人教版高中化學選修四《化學反應原理》中有許多內容已經與大學化學接軌,其邏輯性、抽象性要比必修課更強,許多學生在學習這一選修課的過程中感到困難。基于此,文章對高中化學反應原理教學現狀、高中生學習化學反應原理感到困難的原因以及學習難點進行了分析,并探討了具體的教學策略。
關鍵詞:高中化學;化學反應原理;學習難點;教學策略
基金項目:廣西梧州市教育科學研究“十四五”規劃2022年度專項課題“大數據支持下高中化學反應原理重難點精準突破的實踐研究”成果(課題編號:2022ZJZ006)。
作者簡介:張深瓊(1967—),女,廣西壯族自治區梧州高級中學。
高中階段的化學反應原理知識涉及化學反應的熱效應、化學反應速率與化學平衡、水溶液中的離子反應與平衡、化學反應與電能等方面。對于高中生而言,這些知識是比較抽象、難理解的,且需要學生有較強的邏輯思維和運算能力。在實際教學中,為了讓學生更好地理解和運用這一方面的知識,增強學生的自信心,提升他們的學習能力,教師要根據學生的學習困難狀況,突破重難點,積極探索適合學生實際情況的教學策略,提高教學效果。
一、高中化學反應原理教學現狀
新一輪課改后,教師的教學方式從過去的傳統課堂教學向學生主體、教師主導轉變,教學目的轉變成學生學會、學好知識,并能運用知識解決生活生產中的實際問題。高中化學反應原理知識理論性強,傳統教學往往采取直接講授的方式,導致學生很難理解,直接影響了學生的學習興趣,也影響了學生對化學反應原理的認識。學生對所學知識的理解和掌握程度不夠,既會影響課堂教學效果,又會對自己的自信心造成一定的影響,使自己產生不應有的認知負擔,學業表現不佳,甚至出現厭學現象。
二、高中生學習化學反應原理感到困難的原因
(一)學生邏輯思維能力有待提升
高中化學反應原理是一門以了解化學反應的基本概念和基本原理為教學目標的選修課[1],需要學生將大量的知識聯系起來,形成完整的知識體系,同時要求學生具有較強的知識歸納能力和邏輯思維能力。如果教師在必修課課堂教學中對學生邏輯思考能力的培養不夠重視,造成學生的知識基礎不牢固,就會導致學生在后續的化學反應原理學習中出現對學習相關內容興趣降低、學習感到較吃力等現象,給教學帶來較大困難。
(二)學生的學習興趣有待激發
筆者通過調查問卷和訪談的方式,收集學生對化學反應原理的看法,結果表明,很多學生對化學反應原理學習興趣不足。一些學生覺得化學反應原理難學,就算記住了反應原理也難以將其用于解決實際生活生產中的問題;也有一些學生覺得化學反應原理太難、太抽象,傾向于把注意力集中在更直觀的知識上;還有部分學生本身基礎薄弱,容易因為化學反應原理學習難度過高而放棄對化學反應原理的學習與研究。
(三)教師教學缺乏學習方法指導
在化學反應原理學習中,學生經常遇到這樣的問題:在課堂上都能理解相關的知識,而輪到自己運用知識解決實際問題時卻沒有思路。這主要是由于學生還沒有建立起一個系統的知識體系,無法有效理解和運用知識,因而不能根據實際情景,靈活運用知識點來解決問題。同時教師在教學中缺乏對學生的正確教學引導,沒有意識到學生思維能力培養是提高學生學習能力的關鍵,學生欠缺有效的學習方法。
(四)教材內容抽象性太強
《化學反應原理》的內容包括化學反應與能量、化學反應速率與化學平衡、水溶液中的離子平衡、電化學基礎。學生要掌握化學反應的基本原理,把所學的知識聯系在一起,并根據具體的情況靈活應用,但在面對這種抽象的知識體系時,學生往往難以拓展和激活自己的思維。因此在化學反應原理教學中,教師要運用有效的教學策略,使學生能更好地掌握相關規律,從而大大地提高學生的思維能力、學習能力和創造力。
三、高中化學反應原理學習難點
(一)平衡教學難點
化學平衡包括弱電解質電離平衡、水的電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡、平衡移動原理、平衡常數K的求解等,這些都是比較抽象、難以理解的知識[2]。平衡觀與高校的教學內容有一定的銜接,學好這些知識對學生未來進入大學學習有很大幫助,在高考中也很熱門,分值較高。學生普遍感覺化學平衡移動、平衡常數、反應速率等知識很難,尤其是平衡常數,因為這些知識對學生的數學運算能力也有很高的要求;還有的學生難以判斷化學平衡的移動方向,無法有效理解和運用勒夏特列原理,導致他們在學習溶液平衡知識時覺得困難,學習效率不高。
(二)電化學難點
“電化學基礎”單元包括原電池、化學電源等知識,學生的知識學習要在原電池和電解池之間不斷地變換,還要將其與氧化還原反應結合起來,學習燃料電池的反應,而高考中也常出現關于新型電池的題目,如鋰電池、可充電的新型電池等。部分學生不清楚概念,常常會把電池放電與充電混淆、把原電池和電解池的電極名稱混淆、把原電池和電解池的電極反應式混淆、把原電池和電解池的電極反應類型混淆等。部分學生依賴死記硬背,試圖記住相關的公式和定理,但是對深層規律和理論原理的了解和研究欠缺,容易在應用時出錯。
四、高中化學反應原理教學策略
(一)深入挖掘知識價值,調動學生興趣
化學反應原理相關知識的理論性較強,需要學生建構知識框架和思維模型,所以教師必須深入挖掘知識的實際應用價值,充分了解學生的學習情況,分層次解決問題,提高學生的學習能力。
1.建立平衡模型,優化學生學習體驗
在平衡教學中,教師應從弱電解質電離平衡入手,使學生掌握電離平衡原理及影響因素、離子運動規律、電離平衡常數計算方法,通過弱電解質溶液中的離子化方法,構建化學平衡模型,讓學生自主探討和推導化學平衡,在學習的過程中體會科學的知識學習流程,積累學習經驗,激發學習熱情。尤其是在計算能力的訓練上,因為不同學生的數學水平不同,所以教師應要求學生找出自己的問題,并循序漸進地進行糾正[3]。學生只有掌握了基本的數學模型和運算技巧,才能更好地了解水的電離平衡、鹽類的水解平衡。為了幫助學生突破計算難點,教師還要選好典型例題,教會學生如何運用知識解決具體問題,布置對應知識點的分層練習,及時評估教學效果,調整教學策略。
2.借助電路圖,強化學生對原理的理解
教師教學電化學知識要從電子移動觀念切入,強調原電池是化學能轉化為電能,電解池是電能轉化為化學能,讓學生學會依據電路圖中的電子移動方向、電子得失,推導出原電池和電解池中的氧化還原反應,分清正、負極以及陰、陽極,理清溶液中離子的運動方向,引導學生進行知識實踐,讓學生建立思維導圖,提高學生運用電化學知識的能力。
(二)研究新課標,確保教學難度適中
教師要對新課標進行深入學習,正確把握有關知識的教學要求,不能盲目設置過高的教學目標,避免不合理的教學深度和難度,如化學平衡中的等效平衡應用知識就超出了新課標的要求。化學反應原理在高考中占據較大比例,在教學過程中,教師要注意學生的知識基礎和認知發展規律,循序漸進地開展教學,而非試圖一蹴而就。在課堂教學中,有些教師喜歡將高考試題作為典型例題進行教學,而高考試題對于高中低年級的學生來說有一定的難度,不利于逐漸培養學生的思維能力。筆者在教學實踐中發現,盡管教師在課堂上給出了許多典型范例,但經過一段時間的學習后,卻沒有幾個例題能給學生留下深刻的印象。筆者認為,教師要先教會學生如何一點一滴地進行積累,當學生構建好關于化學反應原理的知識框架后,再應用高考試題來檢驗他們的學習效果。除此之外,教師還要注重理論知識的傳授,增強學生對基本知識的掌握,為學生打下堅實的基礎。
(三)借助微課,突破學習難點
化學反應原理的知識內容比較抽象,教師可以通過實驗、圖表、多媒體課件、視頻等直觀的形式,使化學反應原理學習具體化、形象化和直觀化,這樣有助于激發學生的思維潛能,使其實現從感性到理性的跨越。微課在教學中的合理運用可以很好地彌補課堂教學的缺陷,將微課運用在化學反應原理教學中,能及時幫助學生解決各種學習問題。例如,教師在傳授難度較大的知識時,可將學生學過的知識與新知識相結合,把它們之間的關系整理出來并制作成微課,同時教師還可以將重點和難點教學銜接在一起,制作系列微課,通過線上交流群將微課推送給學生,使學生在微課學習中有所領悟,形成積極學習的意識,在理解、體驗和感悟中學習知識[4]。微課的針對性較強,它可以讓學生在掌握化學平衡知識后,將知識遷移到電離、水解、沉淀溶解等方面,有效地尋找問題的共性規律,建立知識網絡,形成一個完整的知識體系。
(四)邏輯推理教學,展示化學原理形成過程
化學反應原理是指人們觀察、比較、分析、綜合、抽象、歸納多種化學反應后形成的關于化學反應的一般規律,是經過從特殊到普遍、從具體到抽象、從現象到實質的認知過程而逐步形成的規律。因此,教師在教學中要把握各個單元的基本特點,注意應用邏輯推理和歸納方法來獲得一般性規律,并注重運用演繹方法進行推理判斷,以加深學生對化學反應本質的認識。
(五)提問教學,強化師生互動
在化學反應原理教學中增加提問環節,可以使師生有更好的交流,既能活躍課堂氛圍,又能有效提高學生的學習能力。此外,教師還要注意保證學生和學生之間的交流。在實踐中,教師要根據教學內容,合理地安排提問環節,使學生在課堂學習過程中活躍思維,同時要及時了解學生的真實學習情況,并針對學生在課堂上暴露的問題,制訂合適的教學策略,從而提高課堂教學效果。在學習化學反應原理的過程中,學生可以使用“解析式遞推”的方法,就是在現有研究成果的基礎上開展研究,并提出新的問題。這個過程能否順利進行,還依賴于學生是否能主動解決問題,所以教師在課堂上可以用問題來引導學生,也可以指導學生自主設計問題并解決問題。通過這種方式,學生不僅“能學”,而且“會學”,能及時、客觀地評估自己的學習過程和認知水平,并據此做出調整和補救。
(六)借助概念圖,優化學生認知結構
能否學好新知識在很大程度上取決于新知識與舊知識在個人認知結構中的交互作用。概念圖是一種高度集中的認知工具,它能處理、概括不同的概念和概念間的聯系,并按照與人類大腦相似的層次結構來呈現知識,重視對概念的構建與理解以及對事物之間的關系的掌握與擴展;它還能起到輔助學習者組織知識、建構知識、歸納知識的作用。克勞斯梅爾等人認為,畫概念圖有助于新舊知識的融合,能使學生進行更有意義的學習,更好地構建完整的認知結構。
(七)教學聯系生活,學以致用
我們的日常生活中存在很多化學反應,比如食物變質、長期擱置的銀飾品會變黑、泡沫滅火器的工作原理、手機電池發熱后耗電速度加快等。教師在課堂教學中引入這些生活常見的化學反應,能激發學生的學習興趣,并促進學生與同學、教師的共同探討。這樣的教學,不僅有助于學生整理和溫習舊知識,而且還可以加深學生對新知識的認識,提高其學習效果[5]。
結語
總的來說,化學反應原理是高中化學教學中的一個重要內容。在化學反應原理教學中,教師要充分發揮自己的主觀能動性,創新教學方法,提升學生的學習能力,激發學生的學習興趣,從而達到培養和發展學生化學綜合素養的目的。為了使學生更好地克服學習困難,在高中化學反應原理教學中,教師要做好每一環節的教學總結,特別是要從學生的學習實際出發,總結教學經驗和教訓,積極探索相應的教學策略,為學生的發展服務。
[參考文獻]
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