摘 要:進行課堂教學實例分析,是教師提升課堂教學效能,發展學生能力的有效途徑。課堂教學實踐應有多種方式和路徑,成功有效則與教學活動中是否實現和落實課程目標和課程理念密切相關,并以學生是否投入探究并真正獲得知識和發展能力作為標準。
關鍵詞:化學平衡原理平衡速率時間圖圖示分析教學簡析
中圖分類號:G634.8文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0179-02
在中學化學選修模塊中,化學反應原理教學難度相對較大。其中,化學平衡原理更是教學上師生深感困難的內容。
化學平衡理論,是學生在化學反應與能量、物質結構、元素周期律等知識學習的基礎上學習的中學化學重要理論之一。化學平衡原理的學習,不僅可以強化學生對以往所學內容的理解,深入認識化學反應的基本原理。更為值得關注的是,該內容的基礎性十分突出,后續的電離平衡、水解平衡等,基本上可看成是該理論知識的擴展和延續。因此,其相關知識在中學化學教學中地位突出,尤顯重要。
課堂教學過程中,教師對化學平衡原理的教學設計和安排,常以教材編寫為基礎。在學生學習了化學反應速率之后,圍繞化學平衡的概念、特征、外界條件對平衡的影響等,結合演示實驗以及相應的思考與交流、學與問等課堂教學手段,引導學生分析、推理、歸納和總結,認識化學平衡狀態及平衡移動規律,最終歸納出平衡移動原理。采用以上的教學設計和課堂策略,通常能取得不壞的教學效果。但我們也確實感覺到,課堂教學目標的達成仍不夠理想。仍有不少的學生在單元教學完成之后,理論知識不夠清晰,相關知識間的聯系仍較混亂,會嚴重影響后續內容的學習。
我們認為,化學平衡原理的學習,對學生而言在抽象思維上的要求是前所未有的。除簡單的技巧發現與熟練外,科學的境界和眼光更應重視和培養,給予學生足夠的知識建構的基礎和空間就顯得尤其重要。基于教材設計的教學安排,教學過程中學生參與分析討論還不夠深入,多元互動也不夠充分,特別是思維能力未能有效培養和發展。因此,有理由在前述教學的基礎上,結合內容特點和學生實際,安排有針對性的后續課堂教學。
我們將化學平衡速率時間圖發展應用,結合到平衡原理的認識過程中。把相關圖式的分析、討論和歸納、知識整理等設計為主要教學內容。突出促進學生思維能力的發展,切實落實教學目標,經兩課時的實踐,發現學生喜歡,效果很好。現特作簡介和評析,僅供關注者參考。
1 化學平衡移動原理課堂教學與平衡速率時間圖的結合
1.1 濃度影響平衡的圖示分析和歸納
課堂分析和歸納的圖示有圖1、圖2、圖3、圖4如圖所示。
教師引導下,學生能夠結合平衡速率時間圖分析判斷濃度改變后,反應混合物各組分的變化情況。經討論分析,發展出上列四種平衡變化示意圖。且能歸納總結:① t2→t3,組分濃度改變,使ν正和ν逆發生改變,ν正 ≠ν逆,達t3后,ν正=ν逆,組分濃度又保持不變,平衡發生移動達新的平衡;② 根據t2→t3中ν正或ν逆的增減,可以判斷:當ν正>ν逆,平衡正向移動(圖1、圖4);當ν正<ν逆則平衡逆向移動(圖2、圖3);③平衡移動后產生的新平衡線ν正=ν逆較原平衡線“上移”(圖1、圖2)或“下移”(圖3、圖4),與濃度增大或減小相關;④圖中ν正和ν逆線上、下換位,也與反應物和生成物濃度的增減相應變化。
1.2 壓強影響平衡的圖示分析和歸納
體系總壓強的改變,對平衡的影響仍是濃度改變導致的。所以初始討論時,學生們分析也會認為有相應的4種圖示。但隨分析的深入,把正、逆反應方向簡化為分子數目減少和增多的v增 和v減 方向后,問題顯得簡單。對于反應前后氣體分子數不等的平衡,則只有增壓圖和減壓圖兩種(圖5、圖6)。①圖5表明,增壓情況下平衡向縮小體積方向移動;②圖6表明,減壓情況下平衡向增大體積方向移動。
1.3 溫度影響平衡的圖示分析和歸納
有了壓強影響平衡的圖示分析和歸納,再建立反應吸放熱v吸和v放的關系,學生研討兩種情況(吸熱、放熱)下的圖示(圖7、圖8)已不困難。①圖7表明,升溫情況下平衡向吸熱方向移動;②圖8表明,降溫情況下平衡向放熱方向移動。
1.4 結合圖示理解勒夏特列原理
教師應當注意引導學生歸納總結:① 影響平衡的條件有哪些?圖示表現如何?②“減弱”的含義?和速率時間圖之間的聯系是怎樣的?③平衡移動的結果如何?學生能夠結合平衡速率時間圖作出正確的分析判斷。
2 教學簡析
2.1 重視知識的遷移和升華
“影響學習的唯一最重要的因素,就是學習者已經知道了什么,要探明這一點,并應據此進行教學”。應當注意學生知識遷移和課程內容的聯系,并選擇學生容易進入的教學路徑,化學平衡的速率時間圖直觀、形象,能很好地幫助學生認識和理解可逆反應和化學平衡狀態,新、老教材和教師均重視選用。
化學平衡狀態是用正逆反應速率相等來表述的,對于改變反應條件時平衡的變化趨勢,同樣可以通過正、逆反應速率的消長來反映。因此,平衡速率時間圖可以發展應用到后續的平衡移動原理的教學中。同時,發展平衡速率時間圖進行的教學活動,師生都感覺方便和自然,有利于學生學習過程中知識的遷移和升華。
2.2 用好教材但不拘泥于教材
教材是最基本、最重要的課程資源。不僅體現課程內容和課程目標,同時也提供某種可行的教學課堂模式。教學中教師當然可以選擇教材編排模式行課,但更應該結合教學內容和教學目標,進行更適合學生實際的教學設計。這也是教師把握教學內容和方法,不斷提高駕馭教材能力的體現。
發展化學平衡速率時間圖進行化學平衡原理內容的教學選擇,也是教師運用多樣化、最優化的教學方法一種體現。教學有法而無定法,教師必須從學生實際出發,不斷創新。不應拘泥于教材提供的某種“課堂設計”。應當說處理教材方法多種,實踐檢驗也有多種方式和途徑,但是否成功有效,應以學生是否投入學習活動并真正獲得知識和發展能力作為唯一的判定標準。
2.3 將新的課程目標和課程理念實現和落實在教學活動中
科學課程的教育教學要發展學生創造性、主體性,完善人格個性,必然要充分注意課堂教學活動方式的選擇和變化。教育教學中三維目標的統一和達成,使得教師在實際的課堂教學活動中,一定要從理念進入實踐。
化學平衡移動原理的教學,結合平衡速率時間圖進行分析討論,表明教師重視了學生在學習中的主體性。在整個分析歸納過程中,學生通過感悟、交流、探究、反思和創造,獲得更充實的知識建構基礎和空間,有效強化了學生思維深度,發展了學生思維能力。容易情境創設且突出內容性和針對性,為落實教學目標服務。教學中問題解決和“情境創設”可融為一體,真正落實主客統一的知識觀,體現了促進學生全面發展的課程觀。增強了教學過程的師生互動和生生互動,傳統教學中的單向性、認知主義能有效克服。理念進入實踐,可較好地全面地實現教學目標。
2.4 促進學生學習方式轉變,提高課堂教學效能
課堂教學實踐中我們發現,化學平衡移動原理的教學,結合平衡速率時間圖進行分析討論,師生能更方便地聯系新舊知識。教師沒有“引入”的困難,也不會“生硬”地去進行“情境創設”。學生很自然地進入問題探究,并能提出富有思想性的問題。教師在引導課堂討論,鼓勵學生分析思考問題時非常便利,整個教學過程自然而流暢。學生的學習過程成為一種發現問題、研究問題、解決問題的探究過程。在良好的課堂氛圍下,學生閱讀、討論、交流,分析歸納圖示,成為一種探究和主動積極的學習,不再是“只聽不讀,只記不思”的被動學習狀態,有效地促進了學生學習方式的轉變。
學生在學習過程中表現出的積極和主動,不僅使學生認識、理解、掌握知識顯得相對容易,而且這種學習的積極主動很容易延續到課外。此例中,對于同時增大反應物濃度和減小生成物濃度的平衡,增壓和減壓條件下反應前后氣體分子數不發生改變的平衡,增用催化劑時的平衡,它們的速率時間變化圖示(圖略),學生在課外仍能繼續完成。這說明,通過學生學習方式轉變,能大大提高教學的效能。
參考文獻
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