繆徐
摘要:?以一道化學(xué)中考試題解答中的典型錯(cuò)誤為例,反思日常教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出并闡釋了“提高教師自身的教學(xué)站位、加強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)、關(guān)注學(xué)生表達(dá)能力的提升”等教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:?中考試題;?鋼鐵腐蝕;?教學(xué)反思;?思維能力;?表達(dá)能力
文章編號(hào):?1005-6629(2021)09-0041-04
中圖分類號(hào):?G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:?B
2019年11月,教育部下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見(jiàn)》明確指出:?考試命題要引導(dǎo)教師積極探索基于情境、問(wèn)題導(dǎo)向、深度學(xué)習(xí)、高度參與的教育教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí),充分發(fā)揮考試對(duì)推動(dòng)教育教學(xué)改革、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、促進(jìn)學(xué)生全面健康成長(zhǎng)的導(dǎo)向作用。這充分體現(xiàn)了以“考”引“改”的內(nèi)涵,由此聯(lián)想到由中考試題的命制或解答進(jìn)一步反思課堂教學(xué)的價(jià)值?,F(xiàn)以一道化學(xué)中考試題為例,談幾點(diǎn)反思體會(huì)。
1??試題及其解答情況呈現(xiàn)
2020年蘇州市化學(xué)中考試卷28題中有兩個(gè)著眼素養(yǎng)考查、問(wèn)題情境新穎但得分率極低的小問(wèn):
鋼鐵的腐蝕是重要的研究課題。
[知識(shí)回顧]用如圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鐵釘腐蝕的研究。一段時(shí)間后試管A、?B中鐵釘
幾乎沒(méi)有生銹,而試管C中鐵釘明
顯銹蝕,試管D、?E中鐵釘嚴(yán)重銹蝕。
(知識(shí)回顧到拓展延伸之間的四個(gè)問(wèn)題略)
[拓展延伸]研究水樣的pH、水中溶解氧濃度與鋼鐵腐蝕速率的關(guān)系。查閱相關(guān)文獻(xiàn)
得到如下資料。
(5)?上圖表示水樣溫度22℃、氧含量6mL·L-1時(shí),鋼鐵腐蝕速率與水樣pH的關(guān)系。
當(dāng)pH<4時(shí),鋼鐵腐蝕速率明顯增大的原因是????????。
(6)?下圖表示溫度22℃、pH=7時(shí),鋼鐵腐蝕速率與水中溶解氧濃度的關(guān)系。當(dāng)溶解氧超過(guò)20mL·L-1時(shí),鋼鐵腐蝕速率明顯下降的原因可能是????????。
問(wèn)題(5)的答案是:?鋼鐵與水樣中的酸(H+)發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生答題中的主要錯(cuò)誤有三
類:?一是單純讀圖,未說(shuō)明原因——酸(H+)能加快鋼鐵的銹蝕/酸性越強(qiáng)(H+越多),鋼鐵的銹蝕越快;二是指向不明,表達(dá)含糊——酸性溶液中,鐵易反應(yīng)/在酸性環(huán)境中,與鐵反應(yīng)快/酸性強(qiáng),易與鐵反應(yīng);三是話說(shuō)半句,未能到點(diǎn)——酸(H+)與鐵接觸(接觸未必就是反應(yīng))。
問(wèn)題(6)的答案是:?鋼鐵表面生成致密的氧化膜,阻礙了氧氣、水與鋼鐵的接觸。學(xué)生答題中的典型錯(cuò)誤:?鐵已經(jīng)全部反應(yīng)完,不能再繼續(xù)反應(yīng);氧氣已經(jīng)飽和,無(wú)法再溶于水,也無(wú)法與鐵接觸;氧氣濃度過(guò)大,過(guò)量的氧氣以一層氣膜的形式覆蓋在鐵的表面,阻礙了鐵與水的接觸等。
2??由試題引發(fā)的教學(xué)反思
學(xué)生在試題解答中所暴露出的問(wèn)題主要集中在思維和表達(dá)兩個(gè)方面。問(wèn)題出現(xiàn)在學(xué)生身上,根源還在教師這里。因此,我們很有必要針對(duì)存在的問(wèn)題,反思教學(xué)的不足,探尋應(yīng)對(duì)策略。
2.1??提高教師自身的教學(xué)站位
提高教師自身的教學(xué)站位,并不是要增加教學(xué)的寬度和深度,將高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容提前到初中來(lái)教;也不是增加教學(xué)的難度,將教學(xué)目標(biāo)拔高到教師自身對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解的程度,而是包含以下兩層意思:
一是教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí),不能僅僅停留在初三學(xué)生的認(rèn)知水平上,而是要對(duì)教學(xué)內(nèi)容有一個(gè)系統(tǒng)的貫穿性的認(rèn)識(shí)。對(duì)于鋼鐵的腐蝕,初中生的認(rèn)識(shí)要求較為淺顯,只要求他們明白:?鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),酸和鹽的存在能加速鐵的銹蝕。作為教師就不能停留在這樣的水平上,而應(yīng)對(duì)鐵等金屬的銹蝕有一個(gè)站位較高的理解:?金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕(初中生對(duì)鐵腐蝕的認(rèn)識(shí)重點(diǎn)是吸氧腐蝕)。酸的存在,能加速鐵的析氫腐蝕;鹽的存在能加速鐵的吸氧腐蝕。站在這樣的認(rèn)識(shí)高度去審視試題中第2張圖所示的鐵的腐蝕,我們就會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)——按照pH依次減小的順序,鐵的腐蝕分成了三個(gè)階段:?吸氧腐蝕為主(pH>7)→析氫腐蝕、吸氧腐蝕都存在(4 二是教師能從較高的教學(xué)站位上,精準(zhǔn)地控制好教學(xué)的邊界。在探究鐵生銹的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,引入化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的不同、析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別固然沒(méi)有必要,但在分析那根用酸浸過(guò)的鐵釘銹蝕很嚴(yán)重的原因時(shí)可以插入一個(gè)問(wèn)題:?為什么將鐵釘用酸浸過(guò)之后放置到一支敞口的試管里,而不是將鐵釘完全浸沒(méi)在該酸溶液中?這個(gè)問(wèn)題是從析氫腐蝕與化學(xué)腐蝕的不同角度提出的,還沒(méi)涉及兩種腐蝕的具體內(nèi)容,學(xué)習(xí)內(nèi)容的延伸沒(méi)有超出學(xué)生的知識(shí)范圍,教學(xué)邊界把握得比較好。如果教學(xué)中有了這樣的插問(wèn),學(xué)生在完成問(wèn)題(5)的時(shí)候就會(huì)清晰和輕松許多。 登高才能望遠(yuǎn),居高才能臨下,只有站位高了,教師才能妥善處理好知識(shí)的科學(xué)性和認(rèn)識(shí)的階段性之間的關(guān)系。因此,初中化學(xué)教師應(yīng)該放一套高中化學(xué)教材甚至大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教材在身邊,以備“登高”時(shí)翻閱溫習(xí)。 2.2??加強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng) 對(duì)于前文試題中的問(wèn)題(6),好多學(xué)生想不明白:?為什么在溫度和溶液酸堿度恒定的情況下,水中溶解氧濃度越高,鐵被腐蝕的速率反而會(huì)明顯下降?原因在于他們的思考受到了鐵銹疏松、氧氣含量越大鐵銹蝕得越快等常規(guī)思路的束縛。學(xué)生思維受阻、受縛的現(xiàn)實(shí)提醒我們:?課堂教學(xué)既要有知識(shí)的傳授,更要有思維能力的培養(yǎng)。然而,學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,就試題的解答而言,必須抓好“看得懂”“聯(lián)得上”“想得到”等幾個(gè)環(huán)節(jié)。 要讓學(xué)生“看得懂”,必須培養(yǎng)學(xué)生的讀文識(shí)圖能力。前文試題中第2、3張圖中,除了“相當(dāng)于溶解空氣達(dá)到飽和”這句話對(duì)題目的分析解答有些干擾之外,其他圖文的識(shí)別難度不算大。然而,有些試題圖文的隱含性較強(qiáng),如水熱分解可得氫氣,高溫下水分解體系中微粒含量與溫度的關(guān)系如圖1所示。圖中曲線A、?B對(duì)應(yīng)的微粒依次是????????(填符號(hào))。對(duì)于這一類圖文,教師要給學(xué)生提供認(rèn)識(shí)的機(jī)會(huì),并給予適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ笇?dǎo):?首先,觀察H2O的含量變化——從2000℃(溫度數(shù)值是估值,下同)時(shí)開(kāi)始減少,至4500℃時(shí)變?yōu)榱?其次,觀察H2、?O2的含量變化——H2O開(kāi)始減少時(shí),H2、?O2逐漸增多,但溫度達(dá)到3500℃之后,隨著溫度的升高,H2、?O2又逐漸減少直至為零;然后,觀察A、?B含量的變化——隨著H2O的減少和溫度的升高而增多,當(dāng)溫度達(dá)到4000℃或高于4000℃時(shí)含量保持不變,且A的含量是B的兩倍。 圖1??高溫下水分解體系中微粒含量與溫度的關(guān)系圖 要讓學(xué)生“聯(lián)得上”,必須培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的串聯(lián)能力。畢華林教授認(rèn)為,學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程,就是依據(jù)問(wèn)題線索從頭腦中檢索提取相應(yīng)的知識(shí)信息,然后加工這些信息去尋找解決問(wèn)題策略的過(guò)程。學(xué)生頭腦中的知識(shí)線索是否清晰,聯(lián)系是否緊密,直接影響學(xué)生問(wèn)題解決的能力水平[2]。鋼鐵的銹蝕,不僅涉及鐵的性質(zhì),還涉及氧氣、酸、堿、鹽的性質(zhì),如果這些知識(shí)在學(xué)生腦海中脈絡(luò)清晰,他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的時(shí)候就會(huì)迅速“聯(lián)網(wǎng)”。所以,在日常教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與知識(shí)的串聯(lián)與并網(wǎng)活動(dòng),讓他們?cè)诨顒?dòng)中體驗(yàn)“知識(shí)樹(shù)”的生長(zhǎng)。 要讓學(xué)生“想得到”,固然要有程式化的思維模型的運(yùn)用,更要有思維方式的轉(zhuǎn)換、思維定勢(shì)的突破。前文中談到學(xué)生在回答問(wèn)題(6)的時(shí)候思維因定勢(shì)而受阻,如何“破阻”?首先,要意識(shí)到平時(shí)常用的思維方式今天“不靈”了,要有“回頭”的智慧和勇氣;接著,洞察鐵生銹的本質(zhì)(鐵和氧氣及水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)),大膽預(yù)測(cè)鐵銹蝕速度放慢是受到了某種阻隔;然后,借鑒鋁表面有致密氧化膜的思維模型,推測(cè)溶解氧濃度過(guò)高時(shí),鐵表面也會(huì)生成致密氧化膜阻礙鐵的進(jìn)一步銹蝕。上述“破阻”過(guò)程帶給我們的啟示是:?教學(xué)過(guò)程中教師不要把問(wèn)題講絕,不要將結(jié)論下死,要關(guān)注學(xué)生的洞察力和思維方式,借助學(xué)生洞察力的提高和思維方式的轉(zhuǎn)變,撬動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升。 2.3??關(guān)注學(xué)生表達(dá)能力的提升 再來(lái)梳理一下前文所呈現(xiàn)的問(wèn)題(5)解答中出現(xiàn)的一部分典型錯(cuò)誤:?酸性溶液中,鐵易反應(yīng);在酸性環(huán)境中,與鐵反應(yīng)快;酸性強(qiáng),易與鐵反應(yīng);酸(H+)與鐵接觸等等。其中,不乏與正確答案“擦肩而過(guò)”的錯(cuò)誤。為什么會(huì)與正確答案擦肩而過(guò)?原因在于這些學(xué)生書面表達(dá)能力有欠缺。因此,日常教學(xué)中教師要在學(xué)生思維能力的培養(yǎng)上下功夫的同時(shí),還要在學(xué)生表達(dá)能力的提升上花力氣,努力讓學(xué)生做到理得順、說(shuō)得清、答得準(zhǔn)。 理得順,就是將已經(jīng)思考好的答題內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系理順,初步確定好表達(dá)的先后順序。說(shuō)得清,就是用比較清晰的思路將要表達(dá)的意思說(shuō)明白。答得準(zhǔn),就是在觀點(diǎn)正確、表達(dá)清楚的基礎(chǔ)上,將答案送到問(wèn)題上去,避免表達(dá)的殘缺性。如前文中問(wèn)題(6)答案的組織,首先要說(shuō)明溶解氧濃度超過(guò)20mL·L-1時(shí)鐵表面會(huì)產(chǎn)生致密的氧化膜,還要說(shuō)明這種膜阻礙了鐵與水、氧氣的接觸,從而導(dǎo)致了鐵腐蝕速率的明顯下降。這樣,問(wèn)題的來(lái)龍去脈、前因后果都交代清楚了,表達(dá)自然也就到位了。 表達(dá)能力的提升不是教師報(bào)答案、學(xué)生背答案就能達(dá)成那么簡(jiǎn)單,它往往要和思維能力的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。其間,要調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考、充分表達(dá),鼓勵(lì)學(xué)生相互評(píng)價(jià)、修改完善。以下列問(wèn)題第三空格的回答為例予以說(shuō)明。 1785年,拉瓦錫將水蒸氣通過(guò)紅熱的鐵制槍管將水轉(zhuǎn)化為氫氣,同時(shí)生成四氧化三鐵(如下圖所示),上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為????????。 該反應(yīng)若生成1g氫氣,則理論上鐵制槍管應(yīng)增重????????g。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)槍管實(shí)際增 重比理論數(shù)值大,其可能的原因是????????。 從思維上看,要引導(dǎo)學(xué)生分析槍管增重的原因(槍管中的鐵與水中的氧結(jié)合生成了鐵的氧化物,導(dǎo)致槍管質(zhì)量增大);再分析槍管實(shí)際增重超過(guò)理論值的原因(除了水中的氧以外,鐵還結(jié)合了另外的氧元素,氧元素從哪里來(lái)?根據(jù)紅熱的槍管所處的環(huán)境,學(xué)生應(yīng)該想到另外的氧來(lái)自空氣中的氧氣)。這樣的引領(lǐng),有助于提高學(xué)生思維的有序性。 在表達(dá)上,可以讓一名學(xué)生先說(shuō)(寫)出一個(gè)答案,然后再組織大家進(jìn)行討論與完善。假如有學(xué)生說(shuō)(寫)出的答案是:?槍管與氧氣反應(yīng)。教師便可以此為基礎(chǔ)引領(lǐng)學(xué)生修改。修改完善過(guò)程中出現(xiàn)的答案大致有以下幾種:?槍管上的鐵與氧氣反應(yīng);槍管上的鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的部分鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的部分鐵與空氣中的氧氣反應(yīng)導(dǎo)致槍管的進(jìn)一步增重等等。經(jīng)常給學(xué)生提供這樣的討論與完善的機(jī)會(huì),有助于他們“字斟句酌”習(xí)慣的養(yǎng)成,幫助他們提高表達(dá)的準(zhǔn)確性和完整性。 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在評(píng)價(jià)建議部分曾指出,設(shè)計(jì)紙筆測(cè)驗(yàn)的試題,要依據(jù)“課程內(nèi)容”把握學(xué)習(xí)要求[3];評(píng)價(jià)結(jié)果能讓教師據(jù)此做出正確的決策以改進(jìn)教學(xué)[4]。因此,拋開(kāi)課程標(biāo)準(zhǔn)和素養(yǎng)要求,教學(xué)完全被中考試題牽著鼻子走的做法不可取。分析中考試題解答中暴露出的典型錯(cuò)誤,由此反思課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題、尋求改進(jìn)策略的做法應(yīng)積極提倡。只有將課標(biāo)研讀、考試研究、教學(xué)反思有機(jī)結(jié)合起來(lái),我們的教學(xué)才會(huì)取得事半功倍的效果。 參考文獻(xiàn): [1]談小強(qiáng).?關(guān)于鋼鐵腐蝕的理論探討與實(shí)驗(yàn)分析[J].?化學(xué)教學(xué),?2012,?(5):?48. [2]畢華林.?對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)與理解[J].?化學(xué)教學(xué),?2021,?(1):?3~9. [3][4]中華人民共和國(guó)教育部制定.?義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].?北京:?人民教育出版社,?2012:?40~41.