摘要:“3D”課堂是基于“發(fā)現(xiàn)—領(lǐng)悟—發(fā)展”三種教學(xué)思想相結(jié)合的一種課堂教學(xué)實(shí)踐模式,以“離子反應(yīng)”教學(xué)為例,說明“3D”課堂模式在高中化學(xué)原理教學(xué)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:3D課堂模式;離子反應(yīng);課堂教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)38-0196-02
一、問題的提出
化學(xué)原理教學(xué)內(nèi)容抽象,一直是學(xué)生的難點(diǎn),教師也常常會(huì)出現(xiàn)“三多三少”的問題,反復(fù)講解過多,學(xué)生發(fā)現(xiàn)領(lǐng)悟過少;題目強(qiáng)化訓(xùn)練過多,思維主動(dòng)構(gòu)建過少;知識(shí)機(jī)械應(yīng)用過多,學(xué)科價(jià)值體悟過少。學(xué)生不能從本質(zhì)層面理解知識(shí)的意義和價(jià)值,快學(xué)快忘,興趣不濃。筆者以為知識(shí)不能等同于能力,學(xué)科教學(xué)應(yīng)以思維為核,能力為上,技能為本,著眼學(xué)生學(xué)科觀念的建構(gòu)和學(xué)科素養(yǎng)的提升。
二、“3D課堂”模式的內(nèi)涵
“3D”即發(fā)現(xiàn)(Discover)—領(lǐng)悟(Digest)—發(fā)展(Develop)三者相結(jié)合的課堂教學(xué)模式。布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”模式,指出學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程不應(yīng)該是學(xué)習(xí)內(nèi)容的直接呈現(xiàn),而是通過獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考,自行發(fā)現(xiàn)知識(shí),掌握原理原則,確立主體地位,學(xué)習(xí)者在掌握知識(shí)的過程中掌握方法,做到主動(dòng)建構(gòu)。學(xué)之道在于悟,悟的過程其實(shí)就是學(xué)生通過思維的沖突進(jìn)行質(zhì)疑、反思、重構(gòu)、豁然開朗的過程。發(fā)現(xiàn)是基礎(chǔ),領(lǐng)悟是過程,發(fā)展是目標(biāo)?!?D課堂”模式正是集上述三種理論于一體,在教學(xué)過程中凸顯學(xué)生的主體地位,關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展。
三、“3D”課堂教學(xué)案例——蘇教版必修一“離子反應(yīng)”
(一)情境激趣促發(fā)現(xiàn)
學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)來源于興趣和愛好。因此找到興趣的學(xué)習(xí)起點(diǎn)是關(guān)鍵。生活化趣味化的情境能較大程度地激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,使教學(xué)活動(dòng)得以順利開展。通過情境創(chuàng)設(shè)給予學(xué)生更多發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì),發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)知識(shí),發(fā)現(xiàn)方法,發(fā)現(xiàn)學(xué)科價(jià)值,引導(dǎo)學(xué)生掌握技巧和方法。
教學(xué)片斷一:
【教師】情境導(dǎo)入:白醋洗臉可以起到美白祛斑的神奇功效。
【教師追問1】同濃度的鹽酸代替醋酸可以洗臉嗎?鎂條與哪種酸反應(yīng)更快?提供藥品:1mol/LCH3COOH,1mol/LHCl,鎂條。
【學(xué)生】猜想,完成分組實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:同濃度的鹽酸和鎂反應(yīng)更快一些。
【教師追問2】為什么同濃度的鹽酸反應(yīng)更快?
【學(xué)生】生1:因?yàn)殛庪x子不同。 生2:H+的量不同。
【教師演示實(shí)驗(yàn)】用pH計(jì)測(cè)1mol/L的鹽酸和醋酸的pH值。展示結(jié)果:前者為0.09,后者為2.57。
【信息提示】pH表示氫離子濃度,如pH=1,表示氫離子濃度等于0.1mol/L。據(jù)此可換算出1mol/L鹽酸中氫離子濃度約為1mol/L,CH3COOH中氫離子濃度約為0.003mol/L。
【教師追問3】鹽酸和醋酸的電離各有何特點(diǎn)?
【學(xué)生】生3:鹽酸電離程度大,醋酸電離程度小。
生4:鹽酸全部電離,醋酸沒有全部電離。
【投影】強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念。要求學(xué)生書寫鹽酸、醋酸、氨水、碳酸氫鈉的電離方程式。
有趣的生活情境讓學(xué)生產(chǎn)生情感需求,引發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)同濃度鹽酸酸性比醋酸強(qiáng)有了明確而感性的認(rèn)識(shí),教師追問促使學(xué)生理性思考,演示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和構(gòu)建,明確酸性強(qiáng)弱源于電離程度的不同。從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱電解質(zhì)的本質(zhì)是電離程度的不同,到理解強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念,再到應(yīng)用化學(xué)用語表示強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離,形象到抽象,逐層深入。至此,授課者完成了對(duì)強(qiáng)弱電解質(zhì)概念的主動(dòng)構(gòu)建。
(二)巧設(shè)探究促領(lǐng)悟
科學(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用,通過提出問題,猜想與假設(shè),制定方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集證據(jù),解釋與結(jié)論,反思與評(píng)價(jià),表達(dá)與交流,強(qiáng)化了學(xué)生過程和情感體驗(yàn),有助于對(duì)知識(shí)深入的領(lǐng)悟和建構(gòu),通過自主設(shè)計(jì)、自主探究、自我分析,自我反思,同伴交流等過程的展開,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和敢于質(zhì)疑用于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
教學(xué)片斷二:
【教師】H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl哪些離子參與了反應(yīng)?哪些離子未反應(yīng)?
【學(xué)生】生5:都反應(yīng)了,因?yàn)樯闪藘煞N新物質(zhì)硫酸鋇和鹽酸。 生6:H+和Cl-應(yīng)該沒有參與反應(yīng),因?yàn)辂}酸是強(qiáng)酸,完全電離之后仍然是H+和Cl-,它們未變成新物質(zhì)。
【教師】能否用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕膶?shí)驗(yàn)方案。提供硫酸濃度0.1mol/L,BaCl2濃度1.5mol/L。
【學(xué)生】生7:只要測(cè)反應(yīng)前硫酸的pH值和反應(yīng)后溶液的pH值,不變則H+未參與反應(yīng)。
生8:要讓硫酸無剩余,我要讓硫酸和氯化鋇恰好完全反應(yīng),測(cè)反應(yīng)后溶液的pH值。
生9:不必那么準(zhǔn)只要加入氯化鋇可以稍過量些,就能保證硫酸完全反應(yīng),避免硫酸剩余產(chǎn)生干擾。
【教師演示實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一(用pH計(jì)顯示pH值):20mL硫酸pH=1.12,加2mL氯化鋇溶液后pH=1.13。
實(shí)驗(yàn)二:20硫酸pH=1.13,加2mL水,pH=1.14。
【教師追問】為什么取20mL硫酸和2mL氯化鋇?實(shí)驗(yàn)二的目的是什么?
【學(xué)生】生10:20mL硫酸為0.002mol,2mL氯化鋇為0.003mol,保證硫酸能完全反應(yīng)掉,避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
生11:加水是為了做對(duì)比實(shí)驗(yàn),避免稀釋造成對(duì)氫離子濃度的改變。
【教師板演】:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
拆:2H++SO42++Ba2++2Cl-=BaSO4↓+2H++2Cl-
刪去H+和Cl-(未參與反應(yīng))
得:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
【投影】離子反應(yīng)和離子方程式的相關(guān)概念。
對(duì)于新知能否更好地領(lǐng)悟在于其能否找到新舊知識(shí)的連接點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn),進(jìn)行有效而正確的重構(gòu)??赏ㄟ^實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,幫助學(xué)生在四個(gè)方面有所領(lǐng)悟和發(fā)展:一是讓學(xué)生在新環(huán)境下進(jìn)一步領(lǐng)悟強(qiáng)弱電解質(zhì);二是讓學(xué)生在新舊知識(shí)的沖突及沖突的解決中領(lǐng)悟離子反應(yīng)的本質(zhì),領(lǐng)悟過程促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科觀念的建構(gòu)。寫在化學(xué)方程式中的物質(zhì),其微粒居然未必參與反應(yīng),層層剖析使學(xué)生的理解從物質(zhì)層面提升至微粒層面,有助于微粒觀的構(gòu)建,幫助學(xué)生更好地理解離子方程式書寫中刪去的是什么,領(lǐng)悟離子方程式這一化學(xué)用語的真實(shí)意義。通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提升學(xué)科素養(yǎng),促進(jìn)質(zhì)疑、思辨和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的發(fā)展。
教學(xué)片段3:
【教師】寫出鎂條與醋酸反應(yīng)的離子方程式。
【學(xué)生】2H++Mg=Mg2++H2↑
【教師】醋酸拆得對(duì)不對(duì)呢?
【DIS實(shí)驗(yàn)】CH3COOH溶液電導(dǎo)率為1.392;鎂條放進(jìn)去后電導(dǎo)率變?yōu)?.496。
【教師】溶液導(dǎo)電能力由什么決定?電導(dǎo)率增大說明了什么?
【學(xué)生】溶液導(dǎo)電能力由溶液中自由移動(dòng)的離子濃度決定。說明溶液中離子濃度變大了
【教師追問】為什么離子濃度會(huì)變高?按照同學(xué)所寫的離子方程式,離子濃度是如何變的?
【學(xué)生】應(yīng)該是由于醋酸不完全電離,醋酸鎂是完全電離的。醋酸在反應(yīng)過程中不拆
2CH3COOH+Mg=2CH3COO-+Mg2++H2↑
離子方程式書寫過程中拆分不當(dāng)是初學(xué)者通病,弱酸弱堿不拆很多學(xué)生僅僅靠記憶,理解不深刻經(jīng)常出錯(cuò)。授課者的電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看到如果將醋酸拆分書寫離子方程式,所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)相悖。在結(jié)論與預(yù)測(cè)相悖的基礎(chǔ)之上,學(xué)生反思、再悟之后,對(duì)弱電解質(zhì)不拆有理性理解,有效突破難點(diǎn)。
(三)拓展延伸促發(fā)展
教學(xué)片段4
【教師布置課后任務(wù)】健康微課堂,要求學(xué)生課后搜集資料,第二節(jié)課演講展示介紹經(jīng)典名菜“翡翠白玉”的烹飪及食用方法。
要求:1.內(nèi)容豐富且正確的講師評(píng)為本場(chǎng)最佳講師。
2.每位講師必須給出所述內(nèi)容的離子方程式(包括電離方程式)并給出說明
3.獲勝小組有機(jī)會(huì)參加趣味豆腐制作。
學(xué)科教學(xué)的目的并非僅限于知識(shí)的傳授,技能的提高,其終極目的是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,一節(jié)好課應(yīng)當(dāng)能促使學(xué)生從課堂教學(xué)走向課外拓展,引導(dǎo)學(xué)生在課外拓展和自主研究中獲得比課堂教學(xué)中更多的知識(shí)與技能。通過一次次課堂內(nèi)外的拓展延伸,不僅能提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,更能給予學(xué)生發(fā)展志趣的機(jī)會(huì)與途徑,最終指向人的全面發(fā)展。從激發(fā)學(xué)生的興趣出發(fā),過程中增強(qiáng)學(xué)生的情趣,最終幫助學(xué)生建立志趣,確立人生的發(fā)展方向才是課程實(shí)施的意義所在。
四、幾點(diǎn)思考
1.“3D”教學(xué)模式中的發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展是三位一體的有機(jī)整合。即發(fā)現(xiàn)之中有領(lǐng)悟,領(lǐng)悟之中又有新發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)領(lǐng)悟中有發(fā)展,發(fā)展中又有新的發(fā)現(xiàn)和領(lǐng)悟。學(xué)生的學(xué)習(xí)在發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展的過程中呈螺旋式上升。
2.發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展不僅可以貫穿教學(xué)全過程,亦可片段式應(yīng)用,即在某一具體的教學(xué)難點(diǎn)上應(yīng)用“3D”模式突破難點(diǎn)。
3.本課教學(xué)中尚留有一些懸疑:如鎂條與酸反應(yīng)生成氫氣時(shí)陰離子對(duì)反應(yīng)速率是否有影響?有學(xué)生提出,但課堂未解決。還有哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明弱電解質(zhì)未完全電離?如此懸疑可提出讓學(xué)生深入思考,指導(dǎo)有興趣的學(xué)生自主研讀選修四教材,引導(dǎo)學(xué)習(xí)向縱深發(fā)展。
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