沈莉萍
摘要:初三化學(xué)復(fù)習(xí)課中的概念復(fù)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)的難點(diǎn)。為了突破難點(diǎn),從概念的喚醒、概念的厘清、概念的深化三方面論述了概念教學(xué)中情境問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),促進(jìn)概念理解的活動(dòng)設(shè)計(jì),幫助學(xué)生突破概念理解的障礙。
關(guān)鍵詞:概念;情境;問(wèn)題鏈
文章編號(hào):1008-0546(2021)10-0079-04中圖分類號(hào):G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.10.019
學(xué)科概念是學(xué)科本質(zhì)的體現(xiàn),一個(gè)或多個(gè)學(xué)科概念構(gòu)成了學(xué)科的核心主題,對(duì)學(xué)科知識(shí)起到統(tǒng)領(lǐng)和主導(dǎo)作用。概念的學(xué)習(xí)需要立足于學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程,把握概念本質(zhì),形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的相互轉(zhuǎn)化,提升學(xué)生的思維能力和知識(shí)價(jià)值的判斷能力。有關(guān)“溶液”的內(nèi)容是近年來(lái)中考的高頻考點(diǎn),尤其是溶解度曲線的應(yīng)用。體現(xiàn)了中考考綱對(duì)學(xué)生從定性認(rèn)識(shí)到定量計(jì)算,再到應(yīng)用推理三個(gè)層次上對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行考查,是學(xué)生定量化思維的體現(xiàn),也是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)形成的重要組成部分。溶解度曲線是溶解度受溫度影響情況的一種形象化、直觀化的表示,是幫助學(xué)生解決許多有關(guān)溶解度問(wèn)題的載體。在新課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)溶液的相關(guān)概念,如溶液與溶解、溶質(zhì)與溶劑、溶液的狀態(tài)、溶解度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度曲線上點(diǎn)的含義等。從學(xué)生的掌握情況來(lái)看,學(xué)生對(duì)溶解度曲線的定性理解相對(duì)容易掌握,但是對(duì)于定量計(jì)算問(wèn)題,容易出錯(cuò)。一是學(xué)生對(duì)概念理解不到位,二是學(xué)生不會(huì)運(yùn)用溶解度曲線來(lái)解決定量計(jì)算問(wèn)題,是概念理解不到位導(dǎo)致的知識(shí)遷移和運(yùn)用出現(xiàn)問(wèn)題。
所以,我們?cè)诮虒W(xué)中要注重概念含義的教學(xué),從概念的生活來(lái)源與意義,到概念的學(xué)科內(nèi)涵和本質(zhì),最后上升到概念的遷移和運(yùn)用。下面就以“溶液專題復(fù)習(xí)”一課為例(如表1),簡(jiǎn)述復(fù)習(xí)課中促進(jìn)概念理解的教學(xué)策略。
一、教學(xué)主要流程
二、復(fù)習(xí)課中促進(jìn)概念理解的教學(xué)策略
1.創(chuàng)設(shè)情境,喚醒概念
學(xué)科概念不是孤立存在的,每一個(gè)學(xué)科概念都有它現(xiàn)實(shí)的來(lái)源和含義,這在新課的學(xué)習(xí)中會(huì)涉及。但是學(xué)生只有將抽象的概念置于合理的生活應(yīng)用情境中,才能有助于學(xué)生理解它的本質(zhì),體現(xiàn)出它的現(xiàn)實(shí)意義。這個(gè)“合理的情景”首先要來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)生活,具有思考點(diǎn)和啟發(fā)點(diǎn),即真實(shí)性;并且要與學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)相適宜,情境中的學(xué)科問(wèn)題和能力要求要符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,即科學(xué)性;其次學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)要與學(xué)情相切合,基于學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)需求,不脫離學(xué)生的實(shí)際,不遠(yuǎn)離學(xué)生的基礎(chǔ),即適切性。溶液這一專題學(xué)習(xí)的實(shí)際意義在于物質(zhì)的分離與提純,因此可以選擇生活中涉及物質(zhì)分離與提純的應(yīng)用作為這節(jié)復(fù)習(xí)課的情景素材,如海水曬鹽等。但是,在人教版初中化學(xué)教材中,也有關(guān)于海水曬鹽流程的介紹,教師在新課的授課過(guò)程中會(huì)有介紹,學(xué)生對(duì)這個(gè)素材相對(duì)比較熟悉了,缺乏新鮮感。所以復(fù)習(xí)課中,再采用海水曬鹽的話,就會(huì)給學(xué)生“炒冷飯”的感覺(jué),沒(méi)有新鮮感,也不具備思考點(diǎn)和啟發(fā)點(diǎn)。本節(jié)課選擇與“海水曬鹽”原理相似的“冬撈堿夏曬鹽”的生活素材,從熟悉的海水到陌生的湖水,學(xué)生知其然但不知其所以然。熟悉的素材讓學(xué)生有親近感,但又不太清楚其在化學(xué)學(xué)科中的學(xué)科價(jià)值,有利于激起學(xué)生的求知欲,從而能夠主動(dòng)、愉悅、迅速地投入學(xué)習(xí)。在教學(xué)中,首先從溶液的角度認(rèn)識(shí)和了解鹽堿湖水,喚起學(xué)生對(duì)于溶液、溶解、溶質(zhì)和溶劑等概念的回憶。另外,學(xué)生學(xué)習(xí)了海水曬鹽后對(duì)食鹽的提取比較熟悉,可以脫口而出用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,但是對(duì)于純堿的提取不能立馬找到合適的方法,從熟悉的“曬鹽法”到陌生的“制堿法”,在新的情境中喚起了學(xué)生對(duì)于溶解度曲線應(yīng)用的回憶,由此引導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)習(xí)模型,用實(shí)驗(yàn)室配制的氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液模擬鹽堿湖中的氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液。結(jié)合溶解度曲線理解溫度改變對(duì)溶液濃度的影響,并且用點(diǎn)的移動(dòng)表示濃度的變化,數(shù)形結(jié)合,加深理解。通過(guò)溶解度曲線的變化規(guī)律,總結(jié)出氯化鈉和碳酸鈉的結(jié)晶方法,并且形成一般規(guī)律。
2.提出問(wèn)題,厘清概念
化學(xué)概念很多比較抽象,是學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙點(diǎn)和難點(diǎn),所以在教學(xué)中特別要注意階梯型,盡量循序漸進(jìn),不能一蹴而就,使學(xué)生對(duì)概念由淺入深、由表及里、有感性到理性的達(dá)到深刻理解。因此,要在學(xué)習(xí)情景中創(chuàng)設(shè)有關(guān)聯(lián)、有層次、有呼應(yīng)的連貫問(wèn)題——即“問(wèn)題鏈”,借助問(wèn)題鏈將概念和概念之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系體現(xiàn)出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生在層層思考中體會(huì)概念的內(nèi)涵與外延,以及概念之間的本質(zhì)聯(lián)系,降低學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)知難度。情境是問(wèn)題鏈的開端,情境中蘊(yùn)含的學(xué)科問(wèn)題是學(xué)習(xí)情境和學(xué)科知識(shí)的橋梁和紐帶,是建構(gòu)結(jié)構(gòu)化知識(shí)的關(guān)鍵。
在溶液的復(fù)習(xí)中,主要有兩條情境素材線:一條是對(duì)鹽堿湖水的認(rèn)識(shí)線,另一條是制堿的方法線,這兩條線分別對(duì)應(yīng)的學(xué)科問(wèn)題是對(duì)溶液的基本認(rèn)識(shí)以及利用溶解度曲線的規(guī)律對(duì)物質(zhì)進(jìn)行提純和分離,接著轉(zhuǎn)化成三個(gè)包含情境的學(xué)科問(wèn)題:(1)鹽堿湖水是不是溶液?(2)如何從鹽堿湖水中提取氯化鈉和碳酸鈉?(3)工業(yè)上如何生產(chǎn)碳酸鈉?為了解決這三個(gè)大問(wèn)題,學(xué)生會(huì)自發(fā)去思考和探究,提出一些問(wèn)題串,如為了解決“鹽堿湖水是不是溶液”的問(wèn)題,就必須考慮溶液的基本特征是什么?溶質(zhì)有哪些?溶質(zhì)在湖水中以什么形式存在?也就是需要學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)角度回顧厘清溶液的基本特征及溶解的本質(zhì),同時(shí)延伸出對(duì)溶液狀態(tài)、濃度的判斷等一系列問(wèn)題串。從判斷溶液的飽和與不飽和狀態(tài)開始,就進(jìn)入了關(guān)于溶液的定量計(jì)算。這種計(jì)算是由問(wèn)題引發(fā)的自主式概念激發(fā),是判斷溶液狀態(tài)的需要,學(xué)生自覺(jué)提出要求該溫度下氯化鈉和碳酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),與該溫度下的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)作對(duì)比,才能知道此時(shí)溶液的狀態(tài),這就涉及到利用溶解度求飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在求解的過(guò)程中,學(xué)生對(duì)溶解度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)這兩個(gè)定量化的概念的區(qū)別和聯(lián)系就有切身的體會(huì),而不是停留在記憶層面。在解決“如何從鹽堿湖水中提取氯化鈉和碳酸鈉”這個(gè)問(wèn)題時(shí),根據(jù)氯化鈉和碳酸鈉的不同性質(zhì),學(xué)生自然而然就會(huì)將這個(gè)問(wèn)題分為兩個(gè)問(wèn)題去解決,即如何提取氯化鈉和如何提取碳酸鈉。氯化鈉的提取學(xué)生比較熟悉,根據(jù)氯化鈉的溶解度曲線,比較容易解答;碳酸鈉學(xué)生比較陌生,但其溶解度曲線與學(xué)生學(xué)過(guò)的硝酸鉀比較類似,可以遷移應(yīng)用在碳酸鈉的提純與分離上,通過(guò)“溫度降低,溶液濃度如何變化”“溶解度曲線上的點(diǎn)如何移動(dòng)”等問(wèn)題的引導(dǎo),厘清結(jié)晶方式的選擇與溶解度曲線變化規(guī)律之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)工業(yè)制堿法的了解,從原理和裝置兩個(gè)角度引發(fā)學(xué)生疑問(wèn):(1)易溶的碳酸氫鈉為何在這個(gè)反應(yīng)中是沉淀?這是對(duì)溶解度曲線的進(jìn)一步應(yīng)用。(2)為何要先通氨氣一段時(shí)間后再通二氧化碳?為何要用冰水?這是引入氣體溶解度這一重要概念,并且讓學(xué)生理解溫度對(duì)氣體溶解度的影響。
通過(guò)在情境中設(shè)置適宜的問(wèn)題鏈,循序漸進(jìn),分散難點(diǎn),當(dāng)孤立的概念用問(wèn)題建立起了聯(lián)系,在學(xué)生腦海中立體化、框架化了(如圖1),學(xué)生在問(wèn)題求解中進(jìn)行主動(dòng)的學(xué)習(xí)、探究、判斷、評(píng)價(jià)等高質(zhì)量思維活動(dòng)[1],那么學(xué)科思維也就不知不覺(jué)建立起來(lái)了。
3.科學(xué)方法,深化概念
(1)透析“點(diǎn)”的含義,擴(kuò)展理解寬度
溶液這一專題中難點(diǎn)是溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念理解以及溶解度曲線的應(yīng)用。學(xué)生對(duì)于溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度曲線的理解主要停留在概念的字面理解上,即能說(shuō)出什么是溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),知道溶解度曲線是表示物質(zhì)溶解度隨溫度變化的一種曲線,但是一到概念的應(yīng)用,即將溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溶解度曲線結(jié)合在一起,就感覺(jué)無(wú)從下手。溶解度是一個(gè)定量化概念,溶解度曲線圖中的點(diǎn)也應(yīng)該有定量化意義,溶解度是指在一定溫度下,100克水中,某固體物質(zhì)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量。所以溶解度曲線上的點(diǎn),代表的是相應(yīng)溫度下每100克水中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量?;诖?,我們可以計(jì)算此時(shí)飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。所以,溶解度曲線上的點(diǎn),除了表示溶液的飽和狀態(tài)外,還能表示此時(shí)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);那么,溶解度曲線下方的點(diǎn),除了能表示溶液的不飽和狀態(tài),還能表示每100克水中溶解了多少克溶質(zhì),進(jìn)而計(jì)算其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。本節(jié)課設(shè)置了正向判斷和反向計(jì)算兩方面的學(xué)生活動(dòng)來(lái)突破難點(diǎn):一是從實(shí)際的溶液狀態(tài)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)出發(fā),在溶解度曲線上找對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(表1中A點(diǎn)和B點(diǎn));二是通過(guò)溶解度曲線上的點(diǎn)得出溶液的狀態(tài),并且比較溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大?。ㄈ鐖D2)。在活動(dòng)中體會(huì)、理解、總結(jié)溶解度曲線圖中點(diǎn)的這兩層含義,擴(kuò)展對(duì)概念理解的寬度。
(2)掌握“點(diǎn)”的移動(dòng),挖掘思維深度
溶解度曲線圖中的線,代表了某物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的趨勢(shì),這種直觀性的知識(shí)學(xué)生容易掌握,但是一旦和實(shí)際溶液的狀態(tài)及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化結(jié)合起來(lái),就轉(zhuǎn)換不過(guò)來(lái)。在本節(jié)課中,為了解決如何從鹽堿湖中獲得氯化鈉和純堿的問(wèn)題,就要了解將氯化鈉、碳酸鈉的溶解度及溶解度曲線,并且要知道如何應(yīng)用溶解度曲線解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生基于對(duì)溶解度曲線圖中點(diǎn)的定性和定量理解,溶解度曲線的變化也可以從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度去理解,即溶液狀態(tài)的變化和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化(如圖3)。對(duì)于像碳酸鈉這樣,在日常溫度范圍內(nèi)(0-40℃)溶解度隨溫度升高而升高的物質(zhì)來(lái)說(shuō),當(dāng)溫度升高,物質(zhì)的溶解度變大,所以溶液不會(huì)有固體析出,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小不變(表1中A與A’重合);當(dāng)溫度降低,物質(zhì)的溶解度變小,達(dá)到飽和狀態(tài)后,有固體析出,則溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小(表1中B到B’的變化)。學(xué)生在操作中就能體會(huì)點(diǎn)移動(dòng)所代表的兩層含義含義:點(diǎn)的平移,代表溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變;點(diǎn)的下移,代表溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小。有了對(duì)溶解度曲線圖中點(diǎn)移動(dòng)的定性和定量理解后,回歸實(shí)際生活,可以順理成章地解決如何利用季節(jié)變化從鹽堿湖中獲得氯化鈉和純堿的實(shí)際問(wèn)題,有助于達(dá)成化學(xué)教育理論與化學(xué)教學(xué)實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一。
從創(chuàng)設(shè)情境到設(shè)置問(wèn)題,學(xué)生在解決問(wèn)題的活動(dòng)中應(yīng)用概念,鞏固、加深學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解,切身體悟化學(xué)概念的內(nèi)涵和外延,并且對(duì)業(yè)已形成的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行重新梳理和組織,建構(gòu)內(nèi)容豐富且層次清晰的化學(xué)知識(shí)體系,進(jìn)而解釋生活生產(chǎn)中的化學(xué)現(xiàn)象與問(wèn)題,將概念的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換成有意義的問(wèn)題解決,提學(xué)生升解決化學(xué)問(wèn)題的能力,促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。
三、結(jié)語(yǔ)
概念的復(fù)習(xí)不應(yīng)是知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)框架的簡(jiǎn)單重復(fù),將概念問(wèn)題化,問(wèn)題情境化,讓初中學(xué)生在化學(xué)情境中思考問(wèn)題,觸發(fā)概念的應(yīng)用,在應(yīng)用中啟迪思維,在思考中掌握概念的本質(zhì)[2]。概念教學(xué)課的模式也應(yīng)從知識(shí)中心轉(zhuǎn)化到以科學(xué)方法為中心,從經(jīng)驗(yàn)邏輯轉(zhuǎn)變到理論邏輯,即從創(chuàng)設(shè)情境到運(yùn)用科學(xué)方法建立化學(xué)概念,再到升華化學(xué)概念的本質(zhì),最后借助科學(xué)方法應(yīng)用化學(xué)概念。
參考文獻(xiàn)
[1]季亞烽,吳永才.例談初三化學(xué)情境素材選擇的視角[J].化學(xué)教與學(xué),2020(5):22-25
[2]費(fèi)志明.巧設(shè)物理情境與問(wèn)題鏈,發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)[J].中學(xué)物理,2019(12):54-55