感悟习题教学
化学组 李广裕
《中学化学新课程标准》对化学教学提出了新的要求。新的教学理念,不仅要充分体现在教材和课堂教学中,同时也应该充分体现在化学习题课中。长期以来,如何进行习题课教学一直困扰着我们,选题的合理性、训练的有效性、练习数量的可控性等问题尚没有得到很好的解决。课堂教学中对学生进行解题训练的目的是帮助学生掌握知识和培养学生能力,尤其在如今新的高考形势下,又出现了新的题型,如信息题、实验探究题、综合题等等,学生能力的培养更是迫在眉睫。那么,需要培养学生哪些能力呢?我认为主要培养学生的阅读理解能力、运用知识的迁移能力、应变能力、逻辑思维能力、语言表达能力,下面就这五方面能力谈谈我的一些见解。
一、 培养学生阅读理解能力,提取有效信息
在近几年的各地高考试卷中,化学试题常把来自科学研究的最新技术、社会热点事例作为知识背景,与学科知识一起呈现出来,也有的与我们的日常生活、环境相联系,这些题目往往阅读量较大,一道题目会占去大半页试卷,学生看到这样的题目,会出现怕读怕做的现象,有的即使读也是一带而过,草草了事,这样可想而知题目正确率不高;也有的虽然读题很细心,但找不到问题的关键所在,从而耗去大量时间,导致考试时间来不及。因此,在平时的教学中就要注重培养学生的阅读理解能力,从而进行快速阅读,及时提取有效信息。那么,如何培养学生的阅读理解能力呢?
在平时的教学中,当展开一道习题后,可以先让学生“复述”题意,复述是阅读理解题意的一种有效方式。当然复述不是简单的重复,而是在复述的同时,让学生将抽象的、生疏的内容表述转化为直观的、熟悉的形式,尤其对图表信息更要细化:怎么看?表达了什么意思?再将数据或图像进行对比、处理又得出了什么结论?对题目有了一个初步了解后,再与问题联系起来,提取出有效信息,找出正确答案。当然学生在读题的过程中,可能会遇到不理解的词语的意义,我们可以在班上组织学生共同讨论,集中注意问题中的主要内容和关键数据,弄清问题的每一部分,让学生用自己的语言或更直观的形式表达出来,久而久之,学生的阅读理解能力提高了,就能快速阅读,快速提取有效信息,从而为解题节省了时间。
例如:17年海南高考题:
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 | 金属 质量/g | 金属状态 | C(H2SO4) /mol·L-1 | V(H2SO4) /mL | 溶液温度/℃ | 金属消失的时间/s | |
反应前 | 反应后 | ||||||
1 | 0.10 | 丝 | 0.5 | 50 | 20 | 34 | 500 |
2 | 0.10 | 粉末 | 0.5 | 50 | 20 | 35 | 50 |
3 | 0.10 | 丝 | 0.7 | 50 | 20 | 36 | 250 |
4 | 0.10 | 丝 | 0.8 | 50 | 20 | 35 | 200 |
5 | 0.10 | 粉末 | 0.8 | 50 | 20 | 36 | 25 |
6 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 125 |
7 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 35 | 50 | 50 |
8 | 0.10 | 丝 | 1.1 | 50 | 20 | 34 | 100 |
9 | 0.10 | 丝 | 1.1 | 50 | 20 | 44 | 40 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 (填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号
是 。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推
测其原因: 。
此题考查学生对表中数据信息的分析处理。乍一看,表中数据很多,一时很
难理出头绪,此时教师可提醒学生影响金属与稀硫酸反应速率的因素表中主要体现了哪些?学生不难答出有“金属状态”、“稀硫酸浓度”、“溶液温度”,然后让学生重点分析其中各项内容的异同,找出不同点进行对比,从而得出结论。
当然,培养学生的阅读理解能力不是一朝一夕的事情,要重在平时,其实,
能准确复述题述内容的涵义已解决问题的一半,所以平时不能忽视这方面的训练。
二、培养学生运用知识的迁移能力,使知识系统化
知识的获得离不开运用知识的训练,通过运用性的训练,使不够熟悉的知识
变为熟悉的知识,没有完全理解的知识变为能够深刻理解的知识,从认知角度来看,运用知识来解决问题的过程实际上是知识迁移的过程,通过迁移,使学生不囿于“初态知识”,能从更广的范围把握概念、原理和事实。当然知识的迁移并不一定是积极的,有时也会起消极地干扰作用,从而犯“经验主义”错误。我们把积极的称之为“正迁移”,消极的称之为“负迁移”。如:“强酸可以制弱酸,弱酸不可以制强酸”这条规律,在实验室制二氧化碳、二氧化硫等都是适用的,但把这条规律应用于向CuSO4溶液中通入H2S气体时,就不适用,这就是“负迁移”。那么,怎样培养学生运用知识的迁移能力呢?我们又该如何发挥知识正迁移的积极作用,而避免知识负迁移的消极作用呢?我认为在习题教学中做到以下两点:
1.透彻理解所学知识,为迁移打下坚实的基础。作为化学教师,应充分利用好课堂45分钟的时间,引导学生从不同角度考察所学知识,努力用已掌握的知识深入浅出地解释新知识,尽可能多地设计一些新的应用情境,让学生能在这些情境中应用知识,让知识在迁移应用过程中得到强化。例如:Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维。它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成。请写出Nomex纤维结构。此题陌生度较高,许多学生感到条件不够,信息不足,苦思冥想无法写出,此时教师若能提醒学生:课本上讲的氨基酸形成二肽或多肽的原理是什么?教师的这一句话,敲开了学生的疑惑之门,引出了学生的思维,从氨基酸形成二肽或多肽的反应原理得到信息,迅速迁移到间苯二甲酸和间苯二胺的反应,共同点都是羧酸分子中羧基脱去羟基,氨基脱去氢,进而变通间苯二甲酸分子中羧基与间苯二胺分子中氨基通过缩聚反应生成Nomex纤维。
2.注重归纳,及时总结,使零散的知识系统化
对于归纳和总结,在学生中往往存在认识上的误区,以为归纳就是找出重点或使知识条理化。其实找出重点理清知识仅是归纳和总结的初级阶段,我们还要在找出重点的基础上,把化学知识与原有知识相结合,找出一般性规律。对于高中学生,自己应该具备找重点、梳条理的能力,教师在课堂上应把较多的精力花在帮助学生探讨一般性的规律上。当然总结一般性的规律不是就事论事地进行知识性归纳,而是站在更高层次进行知识及应用方法的归纳。不要只满足于低水平的总结,只有这样才有可能不断地提高自己的归纳能力,使学生的知识更容易迁移,进而提高自己的综合应用能力。
三、培养学生的应变能力,提高思维的灵活性
思维是智力的核心,思维能力的培养对学生当前的学习和未来的发展均有重要的意义。在教学中培养学生的应变能力,可以让学生多角度、多方位分析问题解决问题。如一题多变、一题多解,这样不但帮助学生巩固有关的基本概念,掌握各种题型的解题方法和技巧,而且帮助学生学会把平时所学的知识归纳整理,同中求异、异中求同,有助于培养学生抽象概括能力,完成由例及类的学习,大大简化了学习环节。
例如:在FeBr2溶液中通入足量的氯气,问氧化产物是什么?学生能按2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2 得出正确答案为FeCl3和Br2。为让学生明确知识的本质,我将题目改为:含1mol FeBr2的溶液中通入若干升氯气(标准状况),当溶液中还有0.2molBr-未被氧化时,求通入氯气的体积。此时学生还按以下方法解题:
2FeBr2 + 3Cl2==2FeCl3 + 2Br2
2 3
(1-0.1)mol x x=1.35mol V(Cl2)=30.24L
或2Br- + Cl2==Br2 + 2Cl-
2 1
(2-0.2)mol y y=0.9mol V(Cl2)=20.16L
当学生解完后,我提出一个思考问题:当溶液中同时含有Fe2+和Br-时,通入氯气时,它们是同时被氧化还是先后被氧化?经思考,学生意识到:当氯气不足时,它们被氧化时有先后,且先氧化Fe2+后氧化Br-,正确解法是:
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-
2 1
1mol x x=0.5mol
2Br- + Cl2==Br2 + 2Cl-
2 1
(2-0.2)mol y y=0.9mol
V(Cl2)=(0.5mol+0.9mol)×22.4L/mol=31.36L
最后,对此题进行归纳小结:一种氧化剂(或还原剂)与两种还原剂(或氧化剂)作用时,反应按先强后弱的顺序进行。氧化剂强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2;还原剂强弱顺序:I->Fe2+> Br-> Cl-。当学生抓住这个本质后,我将此题变为:Cl2与FeBr2之比为:①1:2;②1:4;③3:2;④3:4;⑤2:5这五种情况,问溶液中存在哪些离子?这样,通过一题多变,学生不但巩固了基本知识,而且能真正抓住问题的本质,学生的应变能力提高了,思维的灵活性也增强了。
四、 培养学生的逻辑思维能力,提高思维的深刻性
平常会碰到这样的情境:学生能解出习题的答案,却不能描述求解过程。这主要是由于一些教师在习题教学中只与学生讲思路、讲答案,缺少训练学生思维的过程,造成学生只会懵答案,或凭自己的直觉来草率地求解。这种教学违背了习题教学、能力训练的一般规律,与新课程理念相悖,导致习题教学走进题海战术的误区。
尽管通过直接思维来直接求得结果是解题的捷径,这种捷径应建立在逻辑程度相当高的基础上尝试进行,化学上一些解题技巧也一样,我们不能本末倒置。就习题教学来说,训练学生逻辑推论能力 显得尤为重要,因为逻辑推理是推导理解现象之本质或推求现象之道理的主要思维形式,是理解性、解答性、解释性的思维形成方式。在习题教学中经常要展开推导理解或解释现象或推求新结论等活动,这些活动中应突出过程训练,强调逻辑的严密程度。
例如:21江苏高考14题:在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.050mol·L-1
(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
从题意可知:本题涉及到的反应有三个:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ ,Na2O+H2O==2NaOH ,2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2O ,因此,1.12L氢气为Na与H2O和Al与NaOH溶液反应生成的氢气总和;而NaOH的量则是Na、Na2O与H2O反应生成的NaOH总和减去与Al反应的NaOH,这样,此题便迎刃而解。如果不进行严密的逻辑分析,则Na2O与H2O反应生成的NaOH容易忽略。
逻辑性是解决问题的主观基础,思维的灵活性、批判性、创造性是在逻辑性的基础上发展起来的,在习题教学中培养学生的逻辑思维能力应主要培养学生的四种推理能力,即直接推理与间接推理、综合法与分析法、归纳法与演绎法、类比推理与对比推理。每一方面的训练都能找到具体的实例,通过相应的训练,指导学生掌握逻辑思维方法,提高思维的深刻性。
五、培养学生的语言表达能力,使答题规范化
规范化是在习题教学中训练学生语言表达能力的主旋律,包括一般表达用词
的规范性和化学专业用语的规范性。在训练中,教师一要注意自己的表述规范;二要注意阶段性引导,逐步提示学生文字表述的严密程度;三是在评主观题时,不仅要注意答案的正确性和科学性,还要注意学生书面表达方式是否科学,是否具有逻辑性,用语是否规范、简洁等。例如:在检查简易启普发生器装置的气密性时,学生往往忘记“用弹簧夹夹住气体出口处”,较难用简洁的语言表述出“往漏斗中加水至浸没漏斗下端”、“一段时间后,漏斗液面与试管中液面高度差不变”。有些学生大致这样表述:“往漏斗中加水,如漏斗中液面与试管中液面存在高度差,则气密性良好。”或“液面不变”,这样的表述不够规范、不够合理。
近几年的高考答卷表明,学生的语言表达能力是平时训练中的弱点,学生回答问题喜欢东拉西扯,浮于表面,或含糊其辞,模棱两可,往往词不达意,不能把握重点。在习题教学中,教师一方面要分步培养语言表达能力的各个要素,从一词一句抓起,从关键词着手,指导学生逐步养成科学表达的习惯;另一方面要通过大型问答题的训练,培养学生的综合表达能力。
综上所述,习题教学是训练学生各方面能力的有效途径,教师应深入研究习题教学方法,注意开展多样性、灵活性的习题训练和评讲,从阅读理解能力、运用知识的迁移能力、应变能力、逻辑思维能力、语言表达能力几方面着手,全面提高学生的素质。