黃劍鋒
到田陽高級中學(以下簡稱田高)開展教育精準幫扶之前,筆者與該校化學組教師溝通,了解到他們最大的困惑是一些簡單知識復習了幾遍學生還是記不住,老師一講就會,學生一考準錯。筆者分析,這是復習時出現了知能脫節的緣故。所謂知能脫節,就是知識的復習和能力的訓練沒有同步達成,教師只是將知識完整地呈現給了學生,但在指導學生運用知識分析問題、解決問題方面沒有訓練到位,致使學生在解決問題過程中不能很好地再現知識,不能建構問題解決的模型,因而即使是做過的題也會一再出錯。鑒于此,筆者打算用一節備考復習課“阿伏加德羅常數”來給田高的老師們提供一個范例,指導該校教師如何通過備考復習課幫助學生提高運用知識解決問題的能力。
一、備考復習課教法、理念及教學過程析解
筆者設計“阿伏加德羅常數”一課的理論依據是“原型范疇理論”。“原型范疇理論”也就是家族相似性理論,其中的“原型”,指的是一個理論或事物中最具代表性和特征性的實例。該理論認為,人們認識事物、了解事物的過程是由原型開始的,之后再由原型的特征和表現對其他事物進行分類,將具有相似性的事物分歸一組。
原型范疇理論與高中化學教學在結構層面有很大程度的相似性,高中化學教學幾乎可以與原型范疇理論完美匹配。因此,將該理論應用于高中化學教學,不僅可以激發學生的學習興趣、提高學生的學習質量,還可以激發學生的創造性思維,培養學生的思維拓展能力。其實在日常的學習生活中,人們也時常會用到原型思維,通過對原型某方面特征的合理轉換,找到解決問題的方法和技巧。同理,在高中化學教學中運用一個典型“原型”,讓學生借助“原型”分析類似問題,鍛煉學生的創造性思維能力與思維拓展能力,可以達到舉一反三、觸類旁通的教學效果,同時也能降低學習難度,減輕學生學習上的心理負擔。
基于這樣的思考,在設計“阿伏加德羅常數”一課時,筆者選擇了學生所熟知的下面兩道題作為“原型”。
第一題是必修1第17頁習題2:在0.5 mol Na2SO4中含有Na+的數目是( )個。
A.3.01×1023 B.6.02×1023
C.0.5 D.1
第二題是必修1第20頁復習題6:下列說法是否正確。如不正確,請你說出原因。
(1)22.4 L O2中一定含有6.02×1023個氧分子。
(2)將80 g NaOH溶于1 L水中,所得溶液中NaOH的物質的量濃度為2 mol/L。
(3)18 g H2O在標準狀況下的體積是22.4 L。
(4)在標準狀況時,20mL NH3與60 mL O2所含的分子個數比為1∶3。
這兩道來自課本中的習題“原型”學生是很容易解答的。筆者借這兩道題引導學生建構解答此類問題的如下知識網絡:
接下來,筆者呈現了高考中出現的5組關于“阿伏加德羅常數”的常考題型。這是筆者在課前將近三年課標版全國卷及各省市考卷中關于“阿伏加德羅常數”的考題進行了分類整理,分類的標準是“不同條件下有關‘阿伏加德羅常數的敘述”,5組題目關注的考點分別如下:(1)關于一定質量物質中粒子數的敘述;(2)關于一定體積物質中粒子數的敘述;(3)關于化學反應中生成物分子數的敘述;(4)關于氧化還原反應中轉移電子數的敘述;(5)關于一定物質的量濃度溶液中粒子數的敘述。其中每組題目中又包含了6道關于“阿伏加德羅常數”的敘述題。
筆者讓學生在課堂上分小組練習這5組題目,每個小組完成一組題目,解答完成后各自說說解答這組題目應該注意的問題,并形成解答這類題目的解題模式。學生積極性很高,各組代表踴躍說出自己的解題思路,然后組內、組間相互補充,歸納解題注意事項,最終形成了解答這5組問題的解題模式。以下是學生匯報第一組題目的課堂片段實錄。
[原題呈現]
以下是近年全國高考試題中有關“阿伏加德羅常數”的敘述的考題,請判斷是否正確。和小組同學一起選擇一組試題作答,并討論解答該組問題應注意什么。
第一組題目:
(1)A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2 NA【2016年課標版全國Ⅰ卷理綜化學】
(2)18 g D2O和18 g H2O中含有的質子數均為10 NA【2015年課標版全國Ⅰ卷理綜化學】
(3)2.0 g H[182]O與D2O的混合物中所含中子數為NA【2015年四川卷理綜化學】
(4)1.6 g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數目為0.1 NA【2014年江蘇卷理綜化學第6題】
(5)1 mol Na2O2固體中含離子總數為4 NA【2014年大綱版全國卷理綜化學第7題】
(6)常溫常壓下,14 g 由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數目為NA【2013年江蘇卷理綜化學第7題】
解答問題應注意:__________。
第二組題目:
……
師:第一組哪位同學來說說你的解題思路?
生1:(上講臺)老師,我是這樣做第(1)題的(邊講邊板書)。設全部是乙烯,那么14 g乙烯中含氫原子數是[1428]×4=2 mol,所以氫原子數為2 NA;設全部是丙烯,那么14 g丙烯中含氫原子數為[1442]×6=2 mol,所以氫原子數為2 NA。如果兩者混合在一起,氫原子數也應該是2 NA。所以第(1)題正確。第(2)(3)題我不會做。第(4)題和第(1)題的解法相同,也就是,如果1.6 g全部是氧氣,則氧原子數是[1.632]×2=0.1 mol,即0.1 NA;若全部是臭氧,則所含氧原子數就是[1.648]×3=0.1 mol,即0.1 NA;所以它們的混合物中的氧原子數就是0.1 NA,故第(4)題正確。第(5)題中,1個Na2O2中有3個離子,所以離子總數應該是3 NA,所以第(5)題錯。我講完了。
師:同學們,他講得怎樣?
生:好。(全班學生自發鼓掌)
師:好!但是老師認為,第一題我們還可以這樣做。因為乙烯分子式為C2H4,丙烯分子式為C3H6,二者的最簡式都是CH2,因此二者混合后氣體平均組成是(CH2)x,那么氫原子數為[1414x]×2x=2 mol,即氫原子數為2 NA。同學們理解這樣的做法嗎?
生:(齊答)理解。
師:還有幾道題哪位同學來講?(全班學生沉默)第(2)題我們要注意什么呢?雖然D2O和H2O的質量都是18 g,D2O和H2O的質子數相同,但是由于它們的相對分子質量不同,故兩者的物質的量相同嗎?(生答:不同)所以它們質子的物質的量也不相同,故第(2)題正確嗎?(生答:不正確)那么第(3)題怎么做呢?大家從第(2)題得到啟發了嗎?哪個同學能回答?
生2:第(3)題H[182]O與D2O相對分子質量都是20,質量相同,所以它們中子的物質的量相同,1個分子中所含的中子數也相同,所以它們的中子數都是……就是NA個,所以第(3)題正確。
師:第(6)題誰來回答?
生3:因為N2、CO相對分子質量相等,都是28,且1個分子中所含的原子數都是2個,所以14 g的兩種物質混合物中所含的原子數都是[1428]×2=1 mol,即NA個。(全班學生自發鼓掌)
最后,師生討論,歸納出這組題目的類型是:求一定質量物質中某種粒子的粒子數。解答時首先應求出該種粒子的物質的量,再確定其數目是多少NA。同時注意含同位素分子的相對分子質量的計算方法,1個分子中含該種粒子的數目是多少。還要根據其化學式特點運用解題技巧進行解答。
從第一組題目匯報交流的實況可以看出,課堂上的氣氛很活躍,學生積極參與課堂活動,無論尖子生還是潛力生都很自信,講到精彩處全班學生還會自發地給予熱烈掌聲。第一名學生能發現第(1)題和第(4)題的類型相同,說明學生善于觀察、善于舉一反三,能夠對題目進行歸類,這是建構解題模型的前提,是可喜的現象,說明學生是有潛質的。筆者對同一問題說出另一種解答方法,目的是讓學生體會一題多解,學會選用高效率的解題方法。第(2)(3)題都是關于同位素的題目,筆者講解第(2)題,第(3)題留給學生通過觀察、類比來給出答案,引導學生學會模仿、創新。第(5)題學生知道1個Na2O2中有3個離子,也說明學生是有一定基礎的。
這節課與南寧二中的課堂沒有任何差別,學生解題能力得到了提高,筆者被學生的熱情感動,幾乎忘記了這是在田高上課。雖然時間所限,一些問題我們還沒來得及在課堂上很好地解決,但筆者相信,只要老師引導得法,學生的能力提升是可以期待的。需要提醒老師們注意的是:一節高三好課的重要標志,只能是“學生當堂學會了多少”,而不是“老師講了多少”“講完了沒有”。
記得筆者在課堂上曾經問學生:課本練習如此容易,那么高考題難嗎?學生一致回答說“難”;問為什么難,他們說“因為是高考題”。這說明高考題在學生心目中是如此地“高”,以致成為“難題”的代稱。在這節課的復習中,筆者將課本“原型”題與高考真題直接對接,目的就是將學生心目中高高在上的高考題拉下“神壇”,讓它樸素自然地“走到學生當中”,與學生平時的練習處于同一個水平線,以此消除學生對高考題的恐懼和畏難心理,提高他們的解題信心。對高考真題進行分類訓練,引導學生對試題進行分類整理,可以培養學生的分類觀,提高學生的自主學習能力。
課程標準下的備考復習課,我們摒棄了傳統的“教師羅列知識→學生記憶知識→學生練習鞏固→教師講解點撥”的教學模式,倡導“例題學生演練→點評互動帶出知識→歸納策略方法→鞏固訓練達標”的教學模式。新考綱指出:化學科考試,為了有利于選拔具有學習潛能和創新精神的考生,以能力測試為主導,將在測試考生進一步學習所必需的知識、技能和方法的基礎上,全面檢測考生的化學科學素養。顯然,只注重知識復習的課堂已經無法順應課程標準下的高考模式,教師只有把原有的復習觀念同化于新高考理念,才能感悟到大綱版高考和課標版高考的差別,才能摸索出更為有效的備考復習教學模式。
二、課程標準下高考化學學科備考啟示
作為南寧二中化學教研組組長,筆者曾親身參與了2015屆、2016屆的高考備考,感受到課標版考綱與大綱版考綱的不同,體驗了新課程理念下高考備考的過程,從中總結出下面一些備考經驗,供同行參考。
首先,要正確認識課程標準下的高考,用心研究各考點的設問方式及解題模式,以能力立意為導向,科學組織專題復習,有效避免課本知識的全覆蓋。課程標準下的高考,其命題思想發生了質的變化,由原來的以知識立意轉向以能力立意。以知識立意命題,主要是考查考生對所學知識掌握的多少,而對考生應用知識解決實際問題的能力考查不足;以能力立意命題,考題源于教材卻不拘泥于教材,源于大綱卻不拘泥于大綱,凡所學知識都有可能被考查,即便是沒有學過的知識,在給出一定信息后也有可能被考查,其考查方式是給出某一具體的實際問題,然后要求考生靈活地運用所學的多科知識進行解答,重點是考查考生運用所學知識解決問題的過程,或探索和分析問題的能力。一些薄弱學校教師因為對新高考的理解不夠透徹,思路還停留在知識立意命題上,所以總認為學生只要知識掌握得多、掌握得牢、掌握得熟就一定能考好,反映到備考復習中便出現了這樣的復習傾向:凡是教材中出現的知識都會被認為是高考必考的“基本知識”,務必面面俱到地復習,生怕漏掉其中的某方面知識,比如元素化合物知識的復習,有些老師會把元素在周期表中的位置、原子結構、化學式電子式、物性化性、存在制備用途等羅列齊全,物理性質還要講溶解度、密度、熔點、沸點、毒性、氣味等。其實,教材中出現的高考中從來沒有考過的知識點多的是,原因就在于這些知識點不在“核心主干”知識的范疇。課程改革的理念之一是簡化課程內容,不再注重學科知識的全面性,而更多地關注知識的應用性和學生學科素養的形成。如果我們還用那種全面性復習知識的做法去備考,這其實就是教師的一種逃避,一種懶惰。那么,如何確定復習課的教學內容呢?以“弱電解質電離平衡”的復習為例,筆者以近三年課標版全國卷和全國各省(區、市)考卷為依據,分析高考熱點,發現主要有以下考點:①電解質強弱的判斷;②弱電解質的電離平衡及影響因素;③電離方程式的書寫;④溶液的導電性;⑤離子濃度關系及大小比較、比值的變化;⑥難溶電解質的溶解平衡及Ksp的相關計算;⑦酸性強弱比較;⑧酸堿混合溶液的pH判斷;⑨水的離子積的影響因素和離子積的計算;⑩有關弱電解質電離平衡的圖像。于是,針對“弱電解質電離平衡”這個內容,筆者確定的復習專題為“弱電解質的電離平衡——以乙酸為例”,以具體的弱電解質乙酸為代表抓住核心主干知識進行復習,以此有效地避免了知識的簡單重復。
其次,變革傳統的備考思維,把教學過程做得更扎實、有效。我們應該重新審視一輪、二輪甚至三輪復習的方法。長期以來,我們的備考思維就是“車輪戰”:第一輪復習知識,以梳理和建構大量書本知識為目標,確保知識復習的全面性;第二輪專題復習,主要意圖是提升方法和技能,通過刷題鞏固所復習的知識,其實質就是“題海戰”。這樣的做法其實是人為地將知識與能力分開。第一輪系統復習知識,到第二輪專題復習提升方法和技能需要以知識為基礎時學生又幾乎忘記了本該記牢的基礎知識,結果第二輪復習時不得不把第一輪復習過的相關知識點再復習一遍,這就造成了教學的重復和浪費。鑒于此,筆者主張采取知識與能力同步進行的方法展開復習,以此實現“知能同步”,一步到位。“知能同步”的教學思想就是放棄對付密集知識型考試的“一輪二輪”做法,“在知識掌握中形成能力,在能力培養中掌握知識”,這才是課程標準下高考中比較準確的教學思路。這個教學思路,同時適用于新授課和復習課。
第三,微專題復習提高復習效率。所謂微專題,就是把教學內容通過“考點化”分析,如上述對“弱電解質電離平衡”的分析,之后整合聚焦確立上課的微專題。微專題復習需要精選內容,確保核心主干知識不遺漏,進而實現教學內容的精準,避免面面俱到地復習過后又快速遺忘的現象。那么如何確定微專題呢?最直接有效的方法就是研究考試大綱和高考真題,將二者結合起來思考高考“常考什么,不考什么,趨勢如何”,以此確定微專題的復習內容;此外,微專題的命名也應帶有明確的方法性和目標性,不要過于寬泛、模糊,例如“陌生方程式的書寫”等。有什么樣的標題老師就會按照什么標題來備課上課;有什么樣的標題學生就會知道自己將要學什么、應該學會什么,這樣的課才具有較強的針對性和方法性,針對性指的是知識方面,方法性指的是能力方面。例如,“熱化學方程式”這一內容,考試大綱的要求是“了解熱化學方程式的含義,能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算”。筆者通過對近五年高考關于熱化學方程式考查內容的研究發現,高考考查的全是已知熱化學方程式、求寫新的熱化學方程式,且一般是在大題里給出信息方程式、再求寫一個新的未知熱化學方程式,至今沒有大題專門來考查熱化學方程式及其計算。據此,針對這個考點的微專題復習,筆者設計的微專題名稱是“熱化學方程式的書寫——已知式求寫目標式的方法”,前面部分是內容指向,后面部分是能力要求。除了精選教學內容實現“內容考點化”,在進行微專題復習時還要注意聚焦內容,實現“考點問題化”,用問題驅動教學目標的實現,實現知能同步的復習。
第四,確保練習有效,做到練習“達標化”。怎樣的練習才是有效的?筆者認為,練習首先要確定目標,明確練習要達到什么樣的教學目標,然后根據目標設計習題,讓習題訓練有效達標。例如,“阿伏加德羅常數”的練習,我們確定的目標就是要學生能夠正確判斷關于“阿伏加德羅常數”這個知識點的不同角度的敘述,并自動生成解答不同問題的注意事項。為此,筆者在課前先將高考真題進行分類研究,強化目標意識,強化學生活動,讓學生多練少講,慎重講、著重練,達到對此類問題的融會貫通、舉一反三。
總之,要高效備考,理解高考是關鍵,知能同步是重點,教師在備考復習過程中務必要努力做到知識“考點化”、考點“問題化”、練習“達標化”。為了確保復習精準,避免無針對性、炒舊飯式重復,教師在知識“考點化”的同時,必須設計出好問題,用問題帶出知識,以問題促進知識復習,通過用知識解決問題實現復習過程的知能同步,再有效建構分類解題模式,進而設計更有針對性的練習,避免題海戰,切實減輕學生的備考負擔,提高學生的解題效能,實現“會做一道題,就會做一類題”的復習目標。 (責編 白聰敏)