練鳳玲
摘 ?要:基于CASES-T模型以真實情境引入高三一輪復習課,依據學生學情,用問題設計任務,設計相關學習活動,以助力學生自主建構及應用理論模型。通過一系列的教學實踐顯示,CASES-T模型適合證據推理和模型認識的化學教學課堂的建構,同時也在一定程度上擴大高三化學復習課的深度與廣度。
關鍵詞:CASES-T模型;高三化學;復習課;鹽類水解
一、問題的提出
高三一輪復習以回歸課本,梳理知識,夯實基礎,形成知識網絡為主。但傳統的高三一輪復習的教學方法通常以教師梳理知識綱要,再通過練習鞏固來完成。學生常常只會做一道題而不會做同樣類型的陌生題,更不會做難度稍微大一點的能力題,形成的知識比較零散,知識也不會遷移應用。如在《鹽類水解》的一輪復習中,學生并沒有從本質上認識鹽類水解,導致面對與陌生圖像結合的溶液中的離子平衡題時,不會使用核心知識解答問題,不能解決題目中出現的Ka、Kb、Kw和Kh的關系,導致得分率非常低。因此本人嘗試使用CASES-T模型的復習模式,以常數來引領學生,通過對鹽的水解平衡常數與弱酸(或弱堿)的電離常數思維模型的構建與應用,深入理解鹽類水解的原理。CASES-T表示內容、活動、情境、評價、策略和要達成的目標。基于CASES-T模型的教學,利用課本實驗真實情境引入課題,依據學生學情,以問題布置任務,設計相關學習活動,讓學生自主建構理論模型,最后應用模型,從而有效復習鹽類水解的本質知識,并有效培養(yǎng)宏觀辨識和微觀探析等核心素養(yǎng)。
二、CASES-T模型在課堂的實踐應用
(一)教學目標設計
1.能從課本實驗P63實驗3-3氫氧化鎂可溶于氯化銨溶液的實驗,推測其實驗原理,并根據假設通過合作學習實行實驗方案的設計和實驗驗證,能應用模型解釋化學事實現象,揭示現象的本質和規(guī)律,提升證據推理與模型認知。
2.能理解、描述和表示化學中常見的認知模型Ka、Kb、Kw、Kh,指出模型表示的具體含義,構建Kh=Kw/Ka、Kh=Kw/Kb理論模型,并運用理論模型解釋推測能水解的鹽的酸堿性,深入理解鹽類水解的原理和主要影響因素。
3.能應用鹽類水解的原理去解決生活和高考中的真實問題情境,培養(yǎng)科學態(tài)度和社會責任的化學的核心素養(yǎng)。
(二)教學過程實踐
【環(huán)節(jié)一】創(chuàng)設課本實真實問題實驗情境,激發(fā)興趣,引入新課
【教師】實驗演示:課本實驗P63實驗3-3氯化銨溶液溶解氫氧化鎂
【實驗問題情境】氫氧化鎂不能溶于水,能溶于鹽酸,也能溶于氯化銨溶液,原因是什么呢?
學習任務一:氫氧化鎂溶于氯化銨溶液的原理預設?
【學生】觀看實驗,動腦思考與討論,對實驗原理提出假設。較多同學認為氫氧化鎂溶于氯化銨溶液的原理是:NH4++H2O[?]NH3·H2O+H+,H++ OH- = H2O。
【教師】同學們可以從氫氧化鎂懸濁液的溶解平衡的角度去分析問題,氯化銨溶液中哪些粒子可以與Mg2+或者OH-反應呢?
【學生】提出氫氧化鎂溶于氯化銨溶液的原理是:NH4++OH-═NH3·H2O 。
【教師】氫氧化鎂溶于氯化銨溶液的原理可能是:
Mg(OH)2(s)═Mg2+(aq)+2OH-(aq)
猜想一:NH4++H2O[?]NH3·H2O+H+,H++ OH- = H2O;猜想二:NH4++OH-═NH3·H2O。
學習任務二:設計實驗方案,上傳平板,并分組實驗,證明氯化銨溶液溶解氫氧化鎂的原理是什么?
【問題引導】猜想二的證明如何能做到加入可以發(fā)生水解銨鹽,但又不帶入多余的H+?
【教師】布置平板作業(yè),利用平板,及時展示與點評學生實驗。提供選實驗試劑:氫氧化鈉溶液、氯化鎂溶液,醋酸銨溶液(PH=7)、碳酸氫銨溶液(PH>7).
【學生】小組合作交流,設計方案,進行實驗,分享結論。
【教師】總結歸納:氯化銨溶液溶解氫氧化鎂的原理:Mg(OH)2 + NH4+ ═Mg2+ +NH3·H2O
環(huán)節(jié)一設計意圖:創(chuàng)設真實情境,通過學生一直錯誤認為的氯化銨溶液溶解氫氧化鎂的原因,引發(fā)思考,使學生產生認知沖突,激發(fā)學生根據已知知識預測實驗現象,并能依據假設進行實驗設計與實驗探究。
【環(huán)節(jié)二】Ka ,kb,Kw與Kh的關系思維模型的構建與應用
【教師】上述實驗中的醋酸銨溶液的PH等于7?用什么方法可以知道?它屬于什么鹽?會發(fā)生什么水解呢?那么多的銨鹽我們怎么測呢?能否通過數據的計算來確定呢?我們今天的重點就是通過計算鹽的水解平衡常數解決鹽類的酸堿性,從而進一步理解鹽類的水解原理。
【思維模型構建】Kh=Kw/Ka,Kh=Kw/Kb思維模型的構建
【教師】布置學生平板任務。
學習任務三:學生寫出NH4+、CH3COO- 的水解方程式并寫出Kh的表達式。寫出NH3·H2O和CH3COOH Ka的表達式。
學習任務四:分別根據上面的常數表達式,找出Ka,kb,Kw與Kh的關系,并計算出對應的Kh。
【學生】活動:完成任務三四并展示展示Ka,kb,Kw與Kh的關系的模型構建
【教師】點評及歸納學生的計算和歸納Kh=Kw/Ka或Kh=Kw/Kb思維模型的構建。
【思維模型的應用】Kh=Kw/Ka,Kh=Kw/Kb思維模型的應用
【教師】布置學生平板任務
學習任務五:常溫下,已知kb(NH3·H2O)=1.79×10-5,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5和KW,如何計算出他們的Kh?如何判斷NaHSO3溶液酸堿性?
學習任務六:計算說明(NH4)2CO3溶液的PH是大于還是小于7?
【學生】分組討論完成任務五、六,并拍照上交平板,選取小組進行結果匯報。
【教師】點評和糾正匯報結論。
環(huán)節(jié)二設計意圖:新課改要求讓學生成為課堂的主體,老師做為引導,在這里教師引導學生自主構建Ka ,kb,Kw與Kh的關系的模型,并由學生進行合作交流完成模型的應用。
【環(huán)節(jié)三】深化鹽類水解的原理與應用,解決高考??紗栴}
【教師】同學們,通過上面的學習,我們已經深入理解了鹽類水解的原理,那如何解決生活、生產中鹽類水解的真實問題情境呢?
【教師】布置學生平板任務。
學習任務八:應用鹽類水解的原理解決問題
【問題情境1】(2019國乙27改)實驗室制備硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]中原料廢鐵屑去除油污的方法是什么?
【問題情境2】(2016國甲改)直接將MgCl2溶液制加熱蒸干的產物是什么呢?
【問題情境3】(2016國丙改)泡沫滅火器滅火里面裝的是什么鹽類?其反應原理是什么?
【學生】分組討論完成任務八,并拍照上交平板,選取小組代表進行結果匯報。
【教師】及時點評和糾正學生的問題,提升學生應用知識解決高考題的能力。
環(huán)節(jié)三設計意圖:通過截取高考題的方式,呈現真正的問題情境,讓學生知道化學學科對人類社會的發(fā)展,人類的生活、生產等都有著重要的作用,從而深化水解的原理,解決生產生活中的應用問題,學以致用,同時提高學生的高考解題能力,培養(yǎng)學生的學態(tài)度和社會責任的核心素養(yǎng)。
三、CASES-T模型的應用反思
鹽類水解,是復習課的一個難點,作為化學四大平衡之一,在高考化學復習中的地位不可忽視,考綱明確鹽類水解對學生的要求,重點考察學生對鹽類水解的原理的了解程度,著重鍛煉學生對鹽類水解程度主要影響因素的分析能力及應用能力。本節(jié)課根據學生的實際情況,通過創(chuàng)設課本實真實問題實驗情境:氯化銨溶液溶解氫氧化鎂實驗,引發(fā)思考NH4Cl溶解Mg(OH)2的原因,學生討論提出試驗方案,設計實驗驗證猜想,再通過溶液的酸堿性的判斷,讓學生自主構建Ka,Kb,Kw與Kh的模型,并通過模型的不斷應用,最后通過應用鹽類水解的原理去解決生活和高考中的真實的問題情境,有效培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)?;贑ASES-T模型,以真實情境引入高三一輪復習課,依據學生學情設計相關學習活動,一切活動圍繞教學目標進行,采用適當的教學策略和教學評價,以助力學生自主建構及應用理論模型,體現了新課改的精神,調動學生學習的積極性,又有效提升學科的核心素養(yǎng)。
(一)重點依托教材和真題,精心創(chuàng)設真實情境,激勵學習興趣
眾觀近幾年的化學高考實驗題的考查,多數來源于課本,但很多學生均不知道試題來源于課本,也沒有清晰的系統知識,經常做錯,得不到分。但以真實情境為測試載體已經是新課標準明確的試題命制原則,基于CASES-T模型的高三一輪復習課,創(chuàng)設真實的有價值的問題情境,特別是對于學生平時存在認知矛盾的課本實驗,或者真題情境入課堂,能激起求知欲,激發(fā)學習興趣。同時,在課堂中呈現以真實的高考問題情境進行改編,降低試題難度,大大增強于高三一輪的復習的學生的學習信心,加強了學生對高考的深入認識。
(二)以任務為主線,以問題來引導,精心設計學生活動激發(fā)課堂
傳統的高三一輪復習通常采用學生自行梳理知識,教師講解重點難點和注意事項,再進行例題評講和課堂鞏固訓練等環(huán)節(jié),主要以教輔材料為主,丟棄課本,基本是以教師為主,學生聽和接受知識,并沒有引發(fā)學生的興趣和有深度的思維活動。但基于CASES-T模型的高三一輪復習課,以任務為主線,根據學生情況設計各種各樣的問題,任務問題梯度化,不斷激起學生求知欲,引發(fā)思考和探索,通過小組合作討論、預測、設計實驗方案,并通過實驗進行驗證,進行問題解決學習,探究學習,學生通過自己的努力解決老師布置的任務,開啟深度思維之旅,教師根據不同任務設計的豐富的任務活動,學生動手動腦,使課堂具有活力和靈性,體現新課改的教師為主導,學生為的主體,有效培養(yǎng)核心素養(yǎng)。
(三)建構思維模型,形成知識網絡,提升知識能力的應用遷移
學習理解、實踐應用、創(chuàng)新遷移是學生從知識到能力素養(yǎng)的發(fā)展進階?;贑ASES-T模型的高三一輪復習課先通過基礎知識模型的構建,再通過模型的應用,最后通過高考真實情境的試題的知識遷移拓展,符合學生的認知發(fā)展規(guī)律?;瘜W思維模型能否提升學生解題能力,很多時候取決于是否構建熟悉的有規(guī)律的正確的思維模型,但建立思維模型需要對基礎知識的整理與內化,所以教師在以任務式引導學生進行思維模型的構建時,學生必須同時整理凌亂的知識點,這使高三一輪復習的深度、廣度與進度都得到提升,模型的應用與拓展,使知識得到鞏固,能力得到提升,從而提高復習課效率。
參考文獻
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