观念建构指导下的高三复习教学与思考

观念建构指导下的高三复习教学与思考俞敏强杭州市余杭中学杭州市311121摘要：在“观念建构，指导教学”的高三一轮复习理念下，对“硫及其化合物复习”进行了教学设计，并对其中的几个教学环节进行了分析阐述，给高三化学一轮复习中关于“元素化合物“模块提供了一个较好的研究案例，对于如何搭建高效的高三复习课堂引发一定的思考。关键词：基本观念物质分类观氧化还原观教学设计1高三复习教学中的困惑、策略、指导思想1.1高三复习困惑高三教学没有了学习教材，而一般的复习资料虽然把高一、高二化学知识进行了重新编排，但是也只是在内容顺序上重排，并没有做到整合，没有把知识点精炼化。这使得高三教师在此特定阶段有共同的困惑：一是单纯的知识点串讲式复习占用太多课堂时间，不讲，又不放心，结果往往是课堂既不像新课又不像复习课，效率低下。二是学生的复习兴趣低落，大部分同学在复习到基础的知识点部分，容易看小差，复习效率较低。三是相关的题型，学生课堂会做，课后作业反馈又不理想。学生的困惑是：一面感觉复习效率有问题，觉得自己会的老师重复，另一面不会的知识点仍旧不懂。因此无论是老师还是学生都在高三教与学的问题上都有所迷茫，失去了方向。1.2高三复习策略怎么去建构高效的高三复习课堂呢？其实我们都知道化学学习在高一、高二阶段是通过勤记笔记等方式把书由薄读到厚过程，高三教学不言而喻，当然是怎么把书由厚读到薄的过程，所以高三的复习策略应该是教师引导学生站在更高的角度上把知识点清晰化、重点化。因此在高三一轮复习安排上，笔者认为应该把握“粗线条”的原则，所谓粗线条是指在一轮复习中，着眼于学科的基本观念[1]，基本规律，而不用过分拘泥于太多的细节问题，钻牛角尖。使学生在高三的化学学习中遇到陌生的问题，都能从学科的基本规律入手，用学科的基本方法去解决问题，从而突破一些相关题型课堂上会做，一下课又不会的怪圈。让学生逐渐感受到、体会到，最终形成这样的基本观念。1.3化学基本观念什么是化学基本观念呢？教师平时说的“物质观”、“正负观”、“微粒观”、“转化观”、“物质分类观”、“氧化还原观”、“热力学视角”、“动力学视角”等就是一些最常用的化学基本观念。它是化学学科认识物质世界的基本思考方法和处理问题的价值取向，它不像数学公式那样以定理、公理等结论形式呈现在教材中，而是蕴含在具体化学知识中并借助于它们表现出来。在化学学习中，学生通过对化学知识的深刻理解和反思，将蕴含在具体知识中的基本化学思想观点、方法、与学生已有的知识、经验、观念等融合在一起，逐渐形成具有个性思维特点的化学基本观念。根据以上复习策略和方法，在“物质分类观”和“氧化还原观”的观念建构指导下设计并教学了一下《硫及其化合物高三一轮复习》。2《硫及其化合物高三一轮复习》教学设计案例2.1学情分析《硫及其化合物》是化学1专题四第一单元（苏教版）的内容，属于元素化合物模块，化学实验较多，实验现象明显，学生在高一学习时兴趣比较浓，学习也比较认真，所以基础比较扎实。但是在高二文理分科后长期的少接触，知识相对比较零碎没有系统性的整理，容易遗忘，因此在复习时，重点是把前面零碎的知识按照一定的规律进行整合，重视学生动手、动脑，唤起学生对知识的回忆，让学生体会到元素化合物复习的通用方法。2.2设计思路本节课主要是以高三一轮教学为目的的复习课。复习的深度和广度可按照《高中化学课程标准》和《浙江省学科指导意见》的要求，除此之外，还可以在此基础上适当培养学生分析和思维能力。因此这节课的设计思路以“物质分类观”和“氧化还原观”的视角去研究物质，把各种硫及其化合物用两根绳一样穿起来，使原本杂乱无章的物质在整理的思路上更加清晰。通过两个核心观念的传达避免发生在原来的基础上重复，停止不前的问题，达到不仅在“量”的方面扩展，而且在“质”的方面提升的教学目的。2.3教学片断2.3.1教学片断1【教学片断1】向以下6种溶液中分别通入二氧化硫，发生如下现象，试判断各个溶液溶质成分，写出离子反应方程式，判断反应中二氧化硫所体现的性质。溶液反应现象溶质体现性质离子反应方程式①紫色溶液变红②橙色溶液褪色③紫红色溶液褪色④无色溶液产生淡黄色沉淀⑤蓝色溶液褪色⑥红色溶液褪色【学生】3个学生分别按照①和②、③和④、⑤和⑥在黑板上板演，写出相应答案（学生能相对顺利的完成①②③④，⑤和⑥有学生存在一定的争议。）【教师】⑤使蓝色溶液褪色和⑥使红色溶液褪色两个空请同学们思考后给出答案？【学生】答案：⑤是碘的淀粉溶液，⑥品红溶液（绝大多数学生）【学生】蓝色溶液也可能是滴有石蕊的NaOH溶液,红色溶液可能是滴有酚酞的NaOH溶液【教师】你认为如果溶液成分换了，整个过程中现象还是一样的吗？如果现象一样，你能进一步通过什么实验确定到底是何种溶液？【学生】向蓝色溶液中持续通入SO2，若溶液先褪色后溶液变红，则蓝色溶液是滴有石蕊的NaOH溶液；将褪色后的红色溶液加热，红色不恢复，则红色溶液是滴有酚酞的NaOH溶液。【教师】请同学们根据以上6个实验，我们来总结一下SO2具有哪些性质？【学生】SO2具有的性质是：1酸性氧化物的性质，2氧化性，3还原性，4漂白性【教师】通过二氧化硫的学习，你认为可以从哪些方面去研究物质的性质？【学生】物质的性质大致可以从以下三方面进行研究：1、物质的类别—通性2、元素化合价—氧化性、还原性3、特别的地方—特殊性【教师】请同学们仿照以上的模式（三个方面），试着写出硫酸的性质。【学生】硫酸的性质（板演）：1、酸性2、强氧化性3、脱水性、吸水性【练习】试着写出FeO和浓硫酸反应的化学方程式，并指出反应中体现了浓硫酸的什么性质。【学生】2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2（SO4）3+SO2↑+4H2O【学生】变成Fe2（SO4）3的浓硫酸体现酸性，变成SO2↑的浓硫酸体现强氧化性。【教学片断1分析】二氧化硫传统教学方式往往是请学生写出SO2与相关物质反应的方程式，描述其中的现象，并分析SO2所表现的性质。而教学片断1大胆的打破了传统复习课的模式，采用“逆向思维”的模式，先给出现象，符合元素化合物推断题的特点。教学片断1从课堂一开始，绚丽多彩的颜色变化给学生耳目一新的感觉。表格中关于“使蓝色溶液褪色和使红色溶液褪色”这两个空，按照教师的预设，答案是碘的淀粉溶液和品红溶液。而实际学生在填写表格的过程中热情很高，课堂上对于溶液的成分，大家各抒己见。有同学提出蓝色溶液可能是滴有石蕊的NaOH溶液,而红色溶液可能是滴有酚酞的NaOH溶液。教师并没有固守教案预设，而是及时抓住学生的思维火花，对生成的教学资源及时分析。教师请同学们互相评价，并且提出了引导性的问题：“你认为如果溶液成分换了，整个过程中现象还是一样的吗？如果现象一样，你能进一步通过什么实验确定到底是何种溶液？”。有学生就提出了设计方案：向蓝色溶液中持续通入SO2，若溶液先褪色后溶液变红，则蓝色溶液是滴有石蕊的NaOH溶液；将褪色后的红色溶液加热，红色不恢复，则红色溶液是滴有酚酞的NaOH溶液。经过这样的资源挖掘，课堂就成为开放性的，学生的学习主动性被调动起来。完成情景任务后，在教师引导下，总结出二氧化硫的性质，并且进一步得出元素化合物性质特点思考的三个方面为①物质的类别—通性②元素化合价—氧化性、还原性③特别的地方—特殊性。把零碎知识条理化，注重通过物质分类观、氧化还原观两个角度去思考，让学生感受到学习元素化合物的通用方法，紧接着当场训练仿照三个方面模式，书写硫酸的性质。硫酸性质复习的传统模式一般为：先书写硫酸与相关物质的化学方程式，再描述现象，最后分析硫酸所表现的性质。与传统模式相比较，此处硫酸性质的处理虽然显得简单，但是以点带面，就知识而言硫酸这里的化学思维方式比一些实验现象重要的多，重点在于让学生注重化学思想解决化学问题，而且在达到相近效果的基础上，如此处理可以大大缩短教学时间，解决课时问题。FeO和浓硫酸反应实际是一道评价题，课堂表现中学生对于此题的正确率很高，表明这样的教学模式，学生容易接受。整个教学片断一直围绕物质分类观、氧化还原观的化学基本观念去解决看似繁琐的元素化合物问题，学生学习就会有章法可依，条理会更加清晰。2.3.2教学片断2【教学片断2】《神农本草经》记载，硫酸钠晶体，俗称芒硝。具有清火消肿，泻热通便，软坚润燥等药效。某地盛产硫磺，若以此制备硫酸钠，请你设计尽可能多的生产路线。【教师】由硫单质变成硫酸钠，哪些方面发生了变化?【学生】由硫制备硫酸钠过程中，一是单质变成盐，二是0价硫变成+6价硫。【教师】单质变成盐是什么在变化？0价变成+6价是什么在变化？【学生】物质类别和化合价在变化。【教师】所以今天我们介绍一种新的以坐标轴式的转化路线图，请完成图标。【学生】【教师】请思考如要完成这些转化，需要滴加什么试剂【学生】根据不同路线分别讲解试剂【教师】其中路线S→S02→SO3→H2SO4→NaSO4途径的是一条重要的化工工业流程，请同学们思考其所需的设备、反应方程式。【学生】设备:沸腾炉、接触室、吸收塔（对应化学方程式）【教学片断2分析】《硫及其化合物的转化》的传统复习模式为：首先给出一张硫及其化合物转化的图标，再写出实现转化的化学方程式或离子反应方程式，指出硫元素化合价的变化，思考可用的试剂是什么。教学片断2中的处理克服了传统模式的混乱感觉，使得由S→NaSO4的转化可以清晰地根据横纵坐标，也就是物质类别变化和元素化学价变化两条线有的放矢的设计转化途径，并且也容易判断该用什么试剂实现转化。例如纵坐标的变化，滴加试剂一定是氧化剂或者还原剂，横坐标的变化如氧化物变成酸要加水、酸变到盐要加碱。在课堂上，基础较好的学生还能提出加双氧水、过氧化钠等物质。由课堂效果看学生设计的路线很多，给予学生以舞台展示自己的智慧，充分体现了以学生为主体的教学模式。2.4教案课堂40分钟分段式模块教学设计设计教师课题名称硫及其化合物复习上课日期：月日星期时间段落教学目标内容模块教学过程与方法第一段15分钟通过二氧化硫实验，推断溶液成分、书写离子反应方程式、总结研究元素化合物性质的规律硫及其化合物性质学生推断溶液成分、书写离子反应方程式学生总结二氧化硫性质，教师板书学生在教师引导下总结研究元素化合物性质一般规律，书写浓硫酸性质学生书写氧化亚铁与浓硫酸反应方程式，指出浓硫酸体现的性质学生自主学习活动时间8分钟。第二段15分钟通过硫制备硫酸钠，说出转化路线、指出硫化物在数轴上的位置、总结元素化合物转化的规律硫及其化合物转化学生思考由硫制备硫酸钠方法，教师引导学生以坐标图形式写出路线学生补充路线，说出转化所需要的试剂学生例举其他已经学过的硫化物，指出他们在坐标图中的位置学生在教师引导下总结元素化合物转化的一般规律学生自主学习活动时间8分钟。第三段10分钟教学评价2011北京卷27题改编学生阅读，书写A中发生装置化学反应方程式学生书写C中的信息型方程式讨论B中的现象，巩固硫化物的转化课堂小结学生自主学习活动时间5分钟。反思3《硫及其化合物高三一轮复习》教学设计引发的思考3.1《硫及其化合物》的教学思考《硫及其化合物》相关知识有三节内容，分别为《二氧化硫的性质和作用》、《硫酸的制备和性质》和《硫和含硫化合物的相互转化》。本堂课以“物质分类观”、“氧化还原观”两个角度分别重点阐释了二氧化硫的性质、硫及其化合物的转化，穿插复习硫酸的性质、工业制备硫酸，使原本三块内容，重整为两块，一是硫及其化合物性质，二是硫及其化合物的转化。学生认识到“一些化学基本观念”在解决新的化学问题时存在共性和普遍性[3]。3.2引发关于元素化合物知识的教学思考3.2.1元素化合物知识教学思考元素化合物知识在高一学习时，通过精选核心知识，设计丰富多彩的探究活动，引导学生进一步发展相关的化学基本观念[4]。“元素观”、“物质分类观”、“转化观”这三个化学基本观念是教师在进行必修1中教学时经常关注的。“元素观”可以帮助学生形成化学的思维方法，有序地认识物质，指导学生对于物质的学习和研究。“物质分类观”，可以通过根据不同的分类标准对物质及其发生的变化进行不同角度、不同层次的分类，同类物质具有相似的性质，从而归纳各类物质的“通性”，便于理解和记忆。“转化观”，物质在转化时，一是相同元素价态，不同物质类别的转化，二是不同价态间转化。第一种转化可以通过复分解反应达成。第二种转化必须通过氧化还原实现。第三种需要通过氧化还原和物质类别改变一起实现。硫及其化合物相关内容是化学一元素化合物知识点中一个很典型的内容，其他元素化合物知识还有氯溴碘及其化合物、钠镁及其化合物、铝及其化合物、铁、铜的获取及应用、含硅矿物与信息材料、氮及其化合物。这些内容在复习时也可以仿照硫元素的模式进行教学设计。3.2.2元素化合物相关知识教学思考举例1、复习《氮及其化合物》可采取以下类似方式：自然界中有丰富的含氮化合物物如N2、NH3、NH4NO3、NO、NO2、HNO3请对他们进行知识梳理，画出他们之间可能的相互转化关系[2]（物质类别、化合价视角）学生作品：2、复习铝的转化时：生活中经常遇到各种铝制品，请阅读以下资料了解铝土矿的成分及金属铝的冶炼工艺，找到冶炼流程中的所有铝元素的物质