摘要:本文以高三化学课堂教学片段为例,着重提出了变式训练的必要性以及变式中的特点,旨在加强高三化学复习课堂的灵动性、有效性和高效性。
关键词:变式 差异 层次 开阔
一.问题的提出
习题讲评课是高三化学复习课的最常见课型之一,其质量的高效与否直接影响着高考的成绩的优劣,因此研究习题的变式与教学就显得特别重要。本文借以三个教学片段为例,谈谈高三教学中习题的变式特点和方法,以飨读者。
二.化学习题的变式特点
㈠.差异性
高三化学习题的设计“变”是关键,这种主动求变,避免了机械重复,克服了思维定势。当然,在求变的过程中,要注重题目间的差异性,因为学生自身的差异也是客观存在。所以要处理好学生的认知特点,要让学生既感到陌生,又感到新鲜。从心理学角度看,陌生、新鲜的试题往往能给学生能以较强的刺激性,学生在做题时往往能集中注意力,兴奋度高,积极性大,同进也可以能让索然无味的习题训练达到意想不到的教学效果。因此,高三化学习题讲评课在设计化学变式习题时,要努力做到稳中求“变”,变中求“异”,变中求“活”,变中求“新”。
【课堂案例1回放】
【习题展示】柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4?7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O。先制备FeCO3,将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应,最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的 。
【教师引导】这是一道2013年江苏高考题节选,请大家讨论一下,加入无水乙醇的目的。
【学生分组讨论】
1、洗去晶体表面的杂质;2、降低溶解度
【教师引导】同学们分析得很好,尤其是降低是乙醇降低了晶体了溶解度,记得在讲选修三物质结构与性质时,也曾提到乙醇的这种功能,请大家回忆一下。
【学生】思考、翻书、讨论。
【学生回答】选修三在讲硫酸四氨合铜溶液时,有所提及,说在深蓝色的溶液加入乙醇时,有蓝色晶体析出,这里的乙醇的作用就是减小溶液的极性,降低了溶质的溶解度。
【教师启发】请问乙醇可以有其他作用?
【学生分组讨论】
1、还可以用来洗涤晶体,除去晶体表面的杂质;
2、由于乙醇与水以任意比例互溶,且乙醇具有挥发性,因而还可用干燥水,尤其是对于加热易分解的物质。
【教师启发】同学们分析很全面,假设没有提供乙醇,还可哪些试剂代替?
【学生分组讨论】蒸馏水、冰水、丙酮等
【教师追问】这些试剂的作用都是相同的吗?如果不是,又分别是什么呢?
【学生分组讨论】
1、蒸馏水-产品洗涤;
2、冰水洗涤??除去晶体表面的杂质,减少 产品的溶解而导致产率降低;
3、丙酮洗涤??减少晶体溶解,加快干燥的速度。
……
【课堂案例分析】
本案例以高考题为材料,教师不断地引导学生回顾、比较、思考,并在习题的选择上强调存同求“异”,让学生在习题的“差异性”中归纳、分析、整理,培养了学生思维的发散性和收敛性,学生在求同存“异”中提升自己思维的品质。
㈡.层次性
高三化学习题变式设计时,难度的掌握也很重要,只有适宜的难度才会激发学生的学习热情,调动学生积极思考,学生最终都能体验成功的喜悦。当然,在对高三化学习题变式时,还要注意题目的呈现方式,要尽可能能体现由易到难,层层递进、“步步惊心”的原则,让设置问题的位置恰好处于学生思维水平的最近发展区,这样的设计,往往会充分激发学生求知欲和好奇心,同时,学生在经过深思熟考后,也上可以“跳一跳,摘得到”。对习题这样处理不仅能体现了习题的差异性,也能凸显习题的层次性,同时又可以培养学生的思维能力,发展学生的智力。
【课堂案例2回放】
【习题展示】某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是____________________。
【教师引导】同学们,本题根据已知实验室制备Cl2的原理和数据,我们就可以算出Cl2体积(标准状况下)应该等于1.12L,那么是原因导致其变小呢?
【学生分组讨论】
1、由于H2O的生成,盐酸浓度降低降低到一定程度时,导致与MnO2的反应将会停止;
2、由于浓盐酸具有挥发性,致参加反应的HCl小于0.2mol。
【教师引导】同学们分析得很有道理,下面我们再研究以下的几道题
【变式1展示】用含有0.1molH2SO4的浓硫酸与足量的铜反应(加热)制得的SO2的体积(标况下)总是小于1.12L,为什么?
【学生分组讨论】由于H2O的生成,硫酸浓度降低到一定程度时,与Cu的反应将会停止。
【教师追问】为什么?
【学生回答】常温下,Cu与稀硫酸不反应。
【教师引导】对,很好。如果将浓硫酸改为浓硝酸呢?还会这样吗?请看变式2
【变式2展示】用浓硝酸与足量的铜反应,得到的气体的成分是 。
【学生分组讨论】
1、NO2 2、NO2、NO
【教师引导】还有其他可能吗?
【学生思考】……
【教师分析】由于2NO2N2O4的存在,因此还会有NO2、NO、N2O4的可能性。最后请同学们一起分析变式3。
【变式3展示】.用含有0.1molH2SO4的浓硫酸与足量的锌反应制得气体的总体积(标况下) 1.12L(填“大于”、“小于”、或“等于”)
【学生思考】……
【教师分析】反应起初:①Zn+2H2SO(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,H2O的增多致使H2SO4浓度降低,且对应性质也有所变化,稀H2SO4与Zn可以继续反应,但化学原理则完全不同,其反应方程式如下②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,由①得2H2SO(浓)-SO2的系数关系为2?1,由①得H2SO4-H2的系数关系为1?1,故0.1molH2SO4的浓硫酸生成标况下气体的体积为1.12L-2.24L间。
【课堂案例分析】
本课堂案例以实验室制备氯气为突破口,分析了水对反应原理的影响,并且不断地对题目进行变式,如由于水的生成使反应停止“变形”为水的生成使反应“变脸”,最终又演变为通过对化学原理的定量分析,得知与已知体积之间的大小关系。这样的变化体现了层次性,题目难度逐渐加大,学生对问题的分析也是由浅入深,由定性到定量,最终“刺激”了欲望,“活化”了课堂,“升华”了思维。
㈢.开阔性
高三化学复习内容多,思维容量大,这就要求在设计化学习题变式时,一定要内涵丰富,内容充实,境界要开阔,思维空间要大,所选化学习题要依纲据本,要有开放性,要注意知识间的多向联系;要有延伸性,尽可能对化学习题进行一题多变。
化学习题的一题多变式,就是通过对某一题目设置的条件进行变换,可由单向向多向发展,条件由静态向动态发展,思维由片面引向全面,多方法思考,使一题变为一类题,从而达到打开学生思路、起到举一反三,触类旁通的目的,进而培养学生的良好思维品质的灵活性探索性、创新性,防止思维的呆板和僵化。
【课堂案例3回放】
【习题展示】常温下,20mL0.2mol/L的H2A酸溶液中滴加0.2mol/L的NaOH溶液时,有关微粒的物质的量的变化如下图所示,其中I、Ⅱ、Ⅲ分别代表H2A、HA-、A2- ,判断下列说法是否正确
当向该酸溶液中加入10mL0.2mol/LNaOH溶液时,所得溶液中
c(Na+)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)+ c(HA-)
【学生分组讨论】(略)
【教师讲解】(略)
【变式题展示】
变式1.当向该酸溶液中加入30mL0.2mol/LNaOH溶液时,所得溶液中
c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
变式2.当向该酸溶液中加入20mL0.2mol/LNaOH溶液时,所得溶液水的电离程度比纯水中小。
变式3.当向该酸溶液中加入20mL0.2mol/LNaOH溶液时,所得溶液中,
c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-)
变式4.当向该酸溶液中加入20mL0.2mol/LNaOH溶液时,有c(OH-)+c(A2-)=
c(H+)+c(H2A)
变式5.当向该酸溶液中加入40mL0.2mol/LNaOH溶液时,所得溶液中
c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
【教师讲解】(略)
【课堂案例分析】
本课堂案例以H2A酸溶液中滴加NaOH溶液为背景,以图象为载体,以体积变化为主线,以学生讨论为手段,以培养学生思维的发散性为目的。习题以动态代替了静止,以变化替代了俗套,以过程取代了结果,层层深入,开阔了学生的视野,开放了学生的思维,使得课堂新鲜而又灵动。
三.两点思考
㈠.注意变的目的性
在高三习题讲评时,应根据课程标准和对应的考试说明选择合适的教学方法,变式是最终为提高教学效率和培养学生思维能力服务的,不能为变而变。对习题进行适当的变式能让学生能在不同角度、不同层次、不同情形、不同背景下考查学生的观察能力、分析能力、归纳能力和培养学生思维能力的深刻性、独立性、批判性、广阔性。在高三化学习题讲评课中,恰当合理的习题变式可以创设一个灵动而又宽松自由的情境,同时也能开拓学生的视野,激发学生的兴趣,有助于培养学生的创新意识。但若过度地对习题进行变式,单纯地为变而变,就容易会给学生造成过重的学习和心理负担,使学生产生逆反心理,造成事倍功半。
㈡.注意变式的原则性
在高三习题讲评时,习题变式要遵循变式的基本原则,要符合学生的心理特征和认知水平,在了解学生学习状况的前提下精心设计变式问题,所设计的习题变式情境要符合学生的认知规律,让习题变式在混淆处,疑难处,重要处,困难处,困惑处。教师要及时引导学生进行总结,整理、归纳,帮助学生寻找规律、发现规律并使学生进行自主学习,从而使学生真正达到“轻负担,高质量”的目的,让学生在解题的过程中做到游刃有余、事半功倍。
总之,高三化学习题的变式是一门艺术,而艺术的生命力在于创造,如果我们的高三化学教师在设计变式习题时,既遵循学生思维发展规律,又能够丰满学生知识结构,同时还能激发学生学习热情,那么我们的高三化学复习课堂一定是充满美感、灵动的,一定是轻松而又高效的。
(作者:宗汉 江苏省兴化市楚水实验学校, 杨晓丽 江苏省姜堰市姜堰中学)
参考文献
⒈郑明武.谈变式的作用[J].化学教学,2004(5)
⒉穆振永,王峰.化学教学中变式训练的尝试[J].教学与管理,1997(l2)
⒊童葆华.对/变式实验教学的观察与思考[J].化学教育,2004(5)
来源:江苏省中小学教学研究室
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