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1、[教學(xué)論文]習(xí)題教學(xué)要轉(zhuǎn)變“多”的方向——以一道推斷題的研究為
摘要:習(xí)題教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一,針對“題海戰(zhàn)術(shù)”的現(xiàn)狀和負(fù)擔(dān),倡導(dǎo)習(xí)題教學(xué)中通過多問、多解、多變、多聯(lián)等手段,摒棄多講、多練的舊習(xí)慣,從而降低習(xí)題教學(xué)的“無用功”,提高效率,提升學(xué)生在習(xí)題訓(xùn)練中的思維水平和解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:習(xí)題;多問;多解;多變;多聯(lián)
習(xí)題教學(xué)有利于學(xué)生鞏固對知識類型的知覺識別,對命題知識的邏輯推理,指導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,更重要的是通過例題得到確定目標(biāo)、做出計(jì)劃的策略知識。習(xí)題教學(xué)是一種富有創(chuàng)造性的勞動(dòng),教師必須鉆研和熟悉課標(biāo)和教材
2、的目的要求,了解學(xué)生的知識現(xiàn)狀,嚴(yán)密設(shè)計(jì)習(xí)題教學(xué)的內(nèi)容與形式。筆者認(rèn)為,要搞好習(xí)題教學(xué),應(yīng)該以“多”取勝,即多問、多解、多變、多聯(lián),從而摒棄“題海戰(zhàn)術(shù)”帶來的負(fù)擔(dān)?,F(xiàn)以一道推斷題為例加以分析與說明。
[例題]A、B、C、D 4種無機(jī)物在一定條件下具有如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,且A、B、C均含有同一種元素,請推斷A、B、C、D。
1 “多問”
一題多問,可以啟發(fā)學(xué)生從不同角度提出問題,加深對基礎(chǔ)知識的理解,誘發(fā)學(xué)生的積極思維,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
本例題所給的信息雖然簡單,但實(shí)際上是一道綜合性和開放性很強(qiáng)的推斷題,D在A→B→C的連續(xù)變化過程中起著關(guān)鍵的作用。我們可以從變化的類
3、型和D的性質(zhì)及分類入手設(shè)置一題多問:先從物質(zhì)的變化類型進(jìn)行分類,分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng),再根據(jù)D的性質(zhì)分為氧化性物質(zhì)和還原性物質(zhì)、酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì),還可以繼續(xù)根據(jù)D的物質(zhì)類型進(jìn)行限制,從而產(chǎn)生更多的問題(圖1)。
由圖2所示,可以設(shè)置以下4個(gè)問題:若以上反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),①D為非金屬;②D為金屬。若均為非氧化還原反應(yīng),③D為酸性氣體;④D為堿??梢姡@只是圖2中9個(gè)問題中的4個(gè),但也兼顧了4類基本的變化規(guī)律。
2 “多解”
2.1 尋找多種解題途徑
一題多種解題途徑,開闊了學(xué)生的解題思路,能夠啟發(fā)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識,從不同角度審題,用不同方法解題,以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和
4、解決問題的能力。
[解法1] 題目中的關(guān)鍵是A能連續(xù)與D反應(yīng)生成B、C,A、C能反應(yīng)生成B。以中學(xué)化學(xué)常見的Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、P、O、S、Cl、Br等元素的單質(zhì)和化合物,結(jié)合題意分析得出可能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
這一解題途徑可以讓學(xué)生全面有序地回顧中學(xué)化學(xué)常見元素的單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,但是僅以這樣的方法讓學(xué)生在無機(jī)物“海洋”中“掃描”和“核對”,其思維拓展水平較低,其解題手段也還不夠簡約。因此還需要尋找更好的解題方法。
[解法2] 根據(jù)D的性質(zhì)特點(diǎn)(氧化性、還原性、酸堿性)得出如下4種類型(表1)。
表1根據(jù)D的性質(zhì)特點(diǎn)分析轉(zhuǎn)化關(guān)系
題號反應(yīng)
5、類型D的性質(zhì)A→B→C的轉(zhuǎn)化類型A的性質(zhì)
①氧化還原反應(yīng)氧化性(獲取電子)連續(xù)氧化反應(yīng)還原性(分步失去電子)
②還原性(提供電子)連續(xù)還原反應(yīng)氧化性(分步得到電子)
③非氧化還原反應(yīng)酸性(提供質(zhì)子)連續(xù)酸化過程堿性(分步得到質(zhì)子)
④堿性(獲取質(zhì)子)連續(xù)堿化過程酸性(分步失去質(zhì)子)
這一解題途徑可以讓學(xué)生真正理解題目的關(guān)鍵是“連續(xù)反應(yīng)”和“歸中反應(yīng)”。因此,也可以從“連續(xù)”入手分析反應(yīng)特征,然后以“歸中”判斷結(jié)論是否正確。
2.2 設(shè)置多種解題結(jié)果
一道開放性強(qiáng)的題目往往有多種解題結(jié)果,這不僅能夠引發(fā)學(xué)生及時(shí)歸納與整理所學(xué)知識,以培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)知識的習(xí)慣,同時(shí)發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維。
6、倘若對D的分類不作要求,中學(xué)階段就有如下多種參考答案(以A→B→C[D]的形式表示):①C→CO→CO2[O2],NH3→N2→NO[O2],P→PCl3→PCl5[Cl2],S→SO2→SO3[O2],H2S→S→SO2[O2],H2S→SO2→SO3[O2],F(xiàn)e→Fe2+→Fe3+[HNO3],Na→Na2O→Na2O2[O2];②Cl2→FeCl3→FeCl2[Fe],F(xiàn)e3+→Fe2+→Fe[Zn],Cl2→PCl5→PCl3[P],O2→CO2→CO[C],O2→SO2→S[H2S];③AlO2-→Al(OH)3→Al3+[H+],CO32-→HCO3-→CO2[H+],SO32-
7、→HSO3-→SO2[H+],S2-→HS-→H2S[H+],OH-(NH3H2O)→CO32-→HCO3-[CO2],OH-(NH3H2O)→SO32-→HSO3-[SO2];④Al3+→Al(OH)3→AlO2-[OH-],CO2→HCO3-→CO32-[OH-(NH3H2O)],SO2→HSO3-→SO32-[OH-(NH3H2O)],H2S→HS-→S2-[OH-(NH3H2O)],H3PO4→H2PO4-→HPO42-[OH-(NH3H2O)]。
3 “多變”
一題多變,旨在對題目進(jìn)行深層次的理解,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)審題,分析題意,激發(fā)學(xué)生思維的積極性,培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力。
8、3.1 變化問題指向,以延伸和拓展
如將②改編為“當(dāng)D為金屬單質(zhì)時(shí),請寫出檢驗(yàn)B中陽離子的一種方法”。此時(shí),B中的陽離子可能是Fe3+或Fe2+,其檢驗(yàn)方法如表2。
表2 關(guān)于B的檢驗(yàn)方法
BB的檢驗(yàn)方法
B為含F(xiàn)e3+的鹽方法1:向B的鹽溶液中滴入幾滴NaOH溶液,生成紅褐色沉淀;
方法2:向B的鹽溶液中滴入幾滴KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色;
方法3:向B的鹽溶液中滴入幾滴苯酚的稀溶液,溶液變?yōu)樽仙?
B為含F(xiàn)e2+的鹽方法1:向B的鹽溶液中滴入幾滴NaOH溶液,生成白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色;
方法2:向B的鹽溶液中滴入幾滴KSCN溶液,再滴入幾滴H2O2(或新
9、制氯水),溶液變?yōu)檠t色。
這一問題的解決雖然是在推斷的基礎(chǔ)上進(jìn)行的具體物質(zhì)的檢驗(yàn),但是它延伸了學(xué)生對問題的進(jìn)一步的認(rèn)識,并且將相關(guān)的知識運(yùn)用到問題的解決上來。此外,反應(yīng)過程的現(xiàn)象描述以及數(shù)量關(guān)系度可以作為延伸的內(nèi)容。
3.2 變化問題條件,以歸納和深化
上述問題中,我們是根據(jù)D的性質(zhì)及分類設(shè)置問題的,同樣道理,我們還可以根據(jù)A(或C)的性質(zhì)及分類設(shè)置問題,A(或C)的特征就是分步得到或失去電子、分步得到或失去H+。如:①A(或C)為非金屬;②A(或C)為金屬;③A(或C)為酸;④A(或C)為堿。通過這些問題的解決,讓學(xué)生真正理解4種物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的本質(zhì),深刻認(rèn)識解決問題的關(guān)鍵,歸納相
10、互之間的對應(yīng)關(guān)系(表3),構(gòu)建科學(xué)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和記憶圖式(圖2、圖3)。
表3 具有對應(yīng)關(guān)系的反應(yīng)過程
連續(xù)氧化(酸化)的反應(yīng)過程連續(xù)還原(堿化)的反應(yīng)過程
連續(xù)氧化C→CO→CO2[O2]連續(xù)還原O2→CO2→CO[C]
P→PCl3→PCl5[Cl2]Cl2→PCl5→PCl3[P]
H2S→S→SO2[O2]O2→SO2→S[H2S]
Fe→Fe2+→Fe3+[HNO3]Cl2→FeCl3→FeCl2[Fe]
連續(xù)酸化AlO2—→Al(OH)3→Al3+[H+]連續(xù)堿化Al3+→Al(OH)3→AlO2—[OH—]
S2—→HS—→H2S[H+]H2S→HS—→S2—[OH
11、—(NH3H2O)]
OH—(NH3H2O)→CO32—→HCO3—[CO2]CO2→HCO3—→CO32—[OH—(NH3H2O)]
OH—(NH3H2O)→SO32—→HSO3—[SO2]SO2→HSO3—→SO32—[OH→(NH3H2O)]
4 “多聯(lián)”
多聯(lián)指的是通過一道習(xí)題的教學(xué)聯(lián)系相關(guān)的知識,從思維的角度看,其實(shí)質(zhì)是求同與求異的過程。本例中問題的設(shè)置已經(jīng)考慮從氧化還原反應(yīng)聯(lián)系非氧化還原反應(yīng)。此外,還可以從本例中的“歸中”聯(lián)系“歧化”(圖5),從“分步連續(xù)轉(zhuǎn)化”聯(lián)系“并步直接轉(zhuǎn)化”(圖6),從“無機(jī)物”聯(lián)系“有機(jī)物”(圖7),這正是醇類、醛類、羧酸和酯類的轉(zhuǎn)化關(guān)
12、系。這些聯(lián)系帶給學(xué)生的將是更深層次的思考。
正如化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置是由一系列玻璃儀器連接起來,不同的連接順序有其不同的功能。化學(xué)推斷題也往往由許多的框和線連接起來,不同的連接方法產(chǎn)生不同的效果。這不僅是實(shí)驗(yàn)裝置和推斷題的魅力所在,還正是化學(xué)的魅力所在。
總之,習(xí)題教學(xué)中的多問、多解、多變、多聯(lián)有利于學(xué)生從不同的角度審題,訓(xùn)練不同的解題思路,運(yùn)用不同的解題方法,從而提高綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識分析問題和解決問題的能力。
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