第一篇:基于核心观念建构的概念原理教学设计
基于核心观念建构的概念原理教学设计
摘要:在“电解池”教学中,围绕电解池的核心概念,通过问题情境引发学生思考,通过教学活动促进学生理解和建构核心概念,发展认识,落实三维目标。
关键词:核心概念;电解池;教学设计
文章编号:1008-0546(2016)05-0067-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.027
一、教材分析
本节教材分为两部分,一是电解原理,以电解CuCl2溶液为例,根据实验现象分析装置中发生的电解反应,介绍了电解的基本概念――电解的概念、电解池的组成、离子放电顺序和电极反应,从而揭示了电解的原理;二是电解原理的应用,以氯碱工业、电镀、铜的精炼、电冶金为例,介绍电解原理在化工生产中的应用。因此本节教学的重心是第一部分电解原理,本设计为第一课时。
“化学能与电能的相互转化”是贯穿全章的主线。在原电池的学习中,学生已经了解了利用自发的氧化还原反应能够把化学能转化为电能,本节的核心概念是“通过电解池使非自发的氧化还原反应能够发生,反应中电能转化为化学能”。氧化还原反应、离子得失电子难易程度、电解池如何形成闭合回路,这些知识是电解原理的基础。
二、学情分析
学生在初中就对电解水有了一定认识。必修1学习了氧化还原反应,能够判断一个氧化还原反应能否发生,掌握了氧化剂还原剂的相互关系以及反应中电子转移等知识。必修2元素周期律的学习,对金属阳离子和非金属阴离子得失电子难易程度进行过归纳总结,学生对得失电子难易有一定基础,但对于电极反应方程式的正确书写仍然存在困难。选修4原电池的学习让学生对自发进行的氧化还原反应有了更加深刻的知识。由于电解的概念多、理论性强,特别是原电池和电解池装置学生也易将二者混淆,它们对应的电子和离子的移动方向、电极反应等分辨不清楚。因此,通过复习电解水,分析用惰性电极电解CuCl2溶液、电解NaCl溶液的过程,列举电冶金工业中金属Na的制取方法等实例,帮助学生建构电解池的核心概念。
三、教学目标
1.知识与技能
通过电能转化为化学能的探究实验,知道电解池装置的基本构造,能够从电极名称、电极反应、能量转化、反应驱动力等方面认识并掌握电解池的工作原理,会正确书写简单电解池的电极反应方程式和电解总式。
能够根据电解质溶液的组成和电极特点,运用氧化还原知识判断电解产物,并形成分析判断电极产物的一般思路:电极材料→溶液中存在的微粒→微粒的运动方向→分析得失电子的能力判断→写出电极产物。
2.过程与方法
在用惰性电极电解CuCl2溶液、电解NaCl溶液的实验中,教师通过提出问题、分析解决问题调动学生学习的主动性,通过观察、分析、推理实验现象,归纳、总结基本概念和规律,帮助学生建立综合运用微粒观和氧化还原反应理论分析电解池问题的基本思路。
3.情感态度价值观
通过查阅资料、观看录像等方式了解电解原理在工业生产中的应用,感受电解原理在科技、生活中的应用价值,培养学生对化学的学习热情和求知欲望;通过对戴维及其成就的介绍中,培养学生对化学史的关注,感受科学家的精神品质。
四、教学重难点
教学重点:电解池工作原理
教学难点:电解池工作原理
五、教学活动设计与分析(第1课时)
1.化学史引入,提出问题
复习旧知:以2H2+O2■2H2O为例复习原电池原理,分析自发进行的氧化还原反应设计为原电池的方法,总结原电池的核心概念,为构建电解池的核心概念做好知识储备。那么对于反应2H2O■2H2↑+O2↑如何实现?反应过程中能量如何转换?该反应学生很熟悉,容易想到高温和电解实现水的分解,反应中伴随能量的转换,有助于学生能量观的建构,初步认识到“电解是最强的氧化还原手段”。
化学史引入,提出问题:在化学发展史上第一次实现水电解为H2和O2是在1799年伏打电池诞生后。电给世界带来了太多的神奇变化,好奇心驱使人们进行各种尝试。英国化学家戴维用他发明的电解法相继发现了K、Na、Ca、Sr、Ba、Mg 等元素,成为发现化学元素最多的化学家。他的研究思路是水通电生成H2和O2,那么物质的水溶液通电时,物质的变化是如何发生的呢?
设计意图:把原电池原理和本节要学习的电解池原理自然地结合在一起,向学生展示了电解法产生的时代背景及其对化学发展带来的巨大影响,温故而知新,激发学生的求知欲。
2.实验探究,建立认识
将课本中的实验装置改为在蒸发皿中进行(如图),学生思考并回答:该实验的实验目的是什么?该实验用到的仪器和药品有什么?猜想通电时在阳极和阴极的产物可能是什么?可以观察到什么现象?
设计意图:在问题解决过程中明确实验探究的目的,帮助学生建立认识:非自发进行的氧化还原反应可以在外接直流电源作用下发生,反应过程中电能转换为化学能,构建学生的能量观,并根据实验总结电解池的构成条件。
3.分析研讨,建立概念
将实验现象投影到大屏幕上,学生观察、归纳实验现象,根据实验结果思考讨论:①CuCl2溶液中有哪些离子?②在接通直流电源时,离子如何运动?③如何书写电极方程式?
实验现象:阴极有红色的固体;阳极有气体产生,并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。
分析:CuCl2溶液在接通直流电源时,电子从电源负极出发流入电解池的阴极,溶液中Cu2+向阴极移动得到电子生成Cu单质;Cl-向阳极移动失去电子生成Cl2,电子流回电源正极,形成闭合回路。
总结:电解池相关概念
①电解:使直流电通过电解质溶液在阴、阳两极引起还原反应和氧化反应的过程。
②电解池:把电能转换为化学能的装置。
③电极名称及判断:
阴极:与电源负极相连,阳离子向阴极移动,得电子,发生还原反应。
阳极:与电源正极相连,阴离子向阳极移动,失电子,发生氧化反应。
设计意图:该实验是理解电解原理的突破口,也是本节教学重点。引导学生通过观察实验现象,运用所学知识分析电极表面发生变化的原因。通过实验现象分析电解原理,符合学生的认知过程。通过对溶液中微粒的分析,使学生对电解的认识从宏观上物质的变化上升到微观上微粒的变化,进而认识电解池的功能是实现非自发进行的氧化还原的装置,认识“电解质溶液的导电过程,就是溶液中的离子在两极发生氧化还原的过程,即电解质溶液的电解过程”。
4.实验探究,完善概念
提出问题:理解电解原理的基础上,回到由化学史引入的问题:戴维是如何发现金属钠的?
设置台阶:电解CuCl2溶液得到单质Cu,如果戴维利用电解CuCl2溶液的装置电解NaCl溶液,能否也得到金属Na?
设计意图:让学生产生认知冲突,引发他们积极思考,看他们能否联想到金属活动顺序表中金属阳离子的氧化性顺序,在问题解决中建构新知识。
利用电解CuCl2溶液的装置演示电解饱和食盐水(如图),学生猜想阴阳极的产物。将实验现象投影到大屏幕上,观察、归纳实验现象,根据实验结果思考讨论:①饱和食盐水中有哪些离子?②通电后,溶液中的离子如何移动?③如何书写电极方程式?
总结:
①离子放电顺序:阳离子Cu2+>H+>Na+(联系金属活动顺序表),阴离子Cl->OH-;
②分析判断电极产物的一般思路:电极材料→溶液中存在的微粒→微粒的运动方向→分析得失电子的能力判断→写出电极产物。
设计意图:通过实验,巩固学生对电解池装置的认识,并通过获得的产物及物质变化的原理分析,理解体系中多种离子存在竞争放电时,离子放电顺序就是比较氧化性、还原性的强弱顺序,体会研究水溶液电解产物的一般过程和方法。
5.应用评价,落实概念
问题①:结合电解饱和食盐水的实验结果,回扣开始导入的问题:利用电解CuCl2溶液的装置电解氯化钠溶液得不到金属Na,那么戴维应该如何从NaCl中成功制取了Na?
问题②:在电解水的实验中,如果用纯水,反应速率是非常慢的,为了增强水的导电能力而又不影响电解产物,可以加入哪些物质?
设计意图:在新的情景中运用原理进行解释、预测,巩固、内化新原理,利用结论解决问题,落实知识,掌握完整的电解池概念。
6.归纳总结,建构核心概念
作业:本节涉及的概念有电解、电解池、电能、化学能、阳极、阴极、氧化反应、还原反应等,请画出这些概念间的思维导图,并用一句话概括对电解和电解池的理解。
设计意图:引导学生用思维导图组织概念,可以帮助学生建立概念之间的联系,形成概念的网络化结构,加深对概念的理解,并促进知识结构的合理化。学生用自己的理解高度概括本节重点内容,帮助学生构建核心概念:非自发进行的氧化还原反应,可以通过外加电源的装置使其发生,反应中电能转化为化学能。
五、反思总结
本节课的教学过程,是在引导学生复习原电池核心概念的基础上,从电解法的科学发展史引入,设置问题情境:如何使非自发进行的氧化还原反应能够发生?通过实验探究、分析实验现象、应用概念解决问题、归纳总结与教师点拨指导相结合,逐步构建电解的核心概念。这样的教学过程凸显概念的形成过程,符合学生的认知规律,以学生为主体,通过问题的层层递进,激发了学生的求知欲,促进学生在解决问题的过程中获取知识与方法,掌握核心概念。
第二篇:基于概念建构的化学教学设计
基于概念建构的化学教学设计
摘要:按照“问题―活动―知识―认知发展”的线索脉络,以问题线和活动线为主线,立足于概念的建构进行教学设计,在化学课程基地实施后得到一线教师的广泛认同,教学效果显著。
关键词:概念建构;教学设计;高中化学;电解质
文章编号:1008―0546(2017)11―0078―05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008―0546.2017.11.026
离子反应是电解质溶液中的核心知识,在中学基本概念、基本理论中占有很重要的地位。听课调研发现,在高一新学期讲解化学1“离子反应”一节内容时,不少教师一开始就过于关注离子方程式的书写方法和技巧,把很大篇幅都用在讲解离子方程式的书写方法上,开篇即是“写、改、删、查”的方法介绍,至于离子反应为何会发生?发生的本质是什么?学习离子反应有什么学科价值?等则很少涉及。经过反复训练,学生即使掌握了离子方程式的书写技巧,但由于缺乏对离子反应的深刻认识,并不知道为什么要写离子方程式;记住了哪些物质要“拆”,哪些物质“不拆”,但并不知道“拆”和“不拆”的本质是什么;强化记住了书写离子方程式的方法技巧,却不知道为什么要书写这些离子方程式。这种只重视技能训练而忽视概念建构的做法,对于学生树立学科观念、渗透学科素养、形成学科能力是极为不利的。
本文以鲁科版化学1第2章第二节第二课时“电解质在水溶液中的反应”为例,设计了一个基于概念建构、素养为本的教学案,在郑州市化学课程基地实施交流后,对一线教师的化学教学产生了很大触动,教师反响强烈。
一、本课题的基本观念
化学基本观念是事实、概念、原理等具体化学知识经思维加工后在学生头脑中沉淀下来的一种学科素养,这种素养一旦形成,就会支配和影响学生在获取知识、解决问题时的思维方式和方法选择。化学基本观念包括知识类核心观念(如微粒观、元素观、变化观)、方法类核心观念(如分类观、实验观)和情意类核心观念(如化学价值观)。本课题的基本观念包括微粒观、变化观、实验观和化学价值观,学习了本课题后,学生要能从宏观和微观相结合的视角分析与解决离子反应的实际问题。具体见图1。
学生在学习本课题中涉及到宏观、微观和符号的三重表征,其关系见图2。
二、教学设计
1.教学目标
(1)通过实验事实,感悟、认识离子反应及其发生的条件。
(2)通过类比,分析酸、碱、盐之间的反应,了解复分解反应类型离子反应发生的条件,认识离子反应的本质,初步学会书写一些简单的离子方程式。
(3)通过离子反应的学习,了解Cl-、CO32-、SO42-的检验方法。
(4)初步认识离子反应在生活和科研中的重要作用。
2.教学设计流程
依据问题线―活动线―知识线―认知发展线的线索脉络,设计了如下教学流程,见图3。
3.教学过程
一、离子反应
活动1观察?思考
[师]通过上一节课的学习,同学们已经知道硫酸和氢氧化钡都是电解质,那么它们在水溶液中分别能电离出哪些离子?这些离子之间能否发生反应呢?请同学们认真观察实验,并思考分析下列问题:
(1)稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中分别能电离出哪些离子?
(2)溶液的颜色有何变化?变化的原因是什么?
(3)烧杯中还有什么现象?这种现象是什么微粒反应导致的?
(4)电流计的指针有何变化?这种变化是什么原因导致的?
实验:向0.01mol?L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞试液,然后向Ba(OH)2溶液中滴加0.2mol?L-1H2SO4溶液,请观察氢氧化钡与硫酸反应的现象。实验装置示意图见图4。
?O计意图:通过实验,直接观察电解质溶液反应过程中离子浓度变化所引发的一系列现象,让学生对离子反应有一个感性认识;通过问题链的设计,引导学生有针对性的思考离子反应的相关问题。
活动2 交流?研讨
设计意图:通过交流研讨,初步建构电解质溶液之间的反应是离子反应这一概念,引导学生根据电解质在溶液中电离出的离子发生反应来直接书写离子方程式。
活动3 归纳?总结
[师]请从电离的角度分析下列反应的实质,写出相应的离子方程式,并从离子浓度的变化和产物特点两个角度尝试归纳这些反应有哪些特点?
①盐酸与NaOH溶液反应
②NaCl溶液与AgNO3溶液反应
③盐酸与碳酸钠溶液反应
[师]从以上三位同学的分析,我们可以归纳出离子方程式的含义:
(1)揭示出了离子反应的本质。
(2)代表了一类反应。
设计意图:通过分析比较,归纳总结出离子方程式的含义。
[师]你书写上述离子方程式时经历了什么样的思维过程?
[生11]首先写出电离方程式,然后分析哪些离子可以发生反应生成什么物质,用化学式表示该反应并配平。
[师]书写离子方程式时一般经过三个步骤:首先分析反应物在水溶液中的存在形态,然后判断上述微粒中哪些能够相互作用生成沉淀、气体或水,用化学式表示这些物质,最后结合前两步,写出离子方程式,并配平(电荷守恒、微粒种类、原子守恒)。
设计意图:引导学生建构书写离子方程式的思维过程。
活动5 拓展?延伸
[生13]由于醋酸是弱电解质,在水中部分电离,主要以CH3COOH分子存在,写离子方程式时要写物质存在的主要形态,后者正确。
[师]电解质在水溶液中存在的形态有离子和分子两种形态,书写离子方程式时首先要考虑物质在溶液中存在的主要形态,以离子形式存在的就写离子形态,主要以分子形式存在的就写分子形态。通常情况下,水、弱酸、弱碱等弱电解质,难溶电解质,气体,氧化物,在离子方程式中都写成分子形态,强酸、强碱、中学阶段遇到的可溶性盐都写成离子形态。
设计意图:引导学生建构“书写离子方程式时写离子还是写分子,主要看电解质在溶液中存在的主要形式”的观念。
活动6 借石攻玉
[师]书写离子方程式时还有另外一种常见的书写方法,请同学们阅读教材P45的“方法导引”,然后尝试用这种方法书写我们前面学习过的离子反应。
[生]阅读、练习、比较、思考
设计意图:让学生了解书写离子方程式时还有另外一种常用方法。
活动7 迁移?应用
[师]有3种白色固体分别为氯化钠、硫酸钠和碳酸钠,你能用所学过的知识将它们鉴别出来吗?写出相应的离子方程式。
设计意图:建构学以致用的学科思想。
活动8 概括?整合
通过这节课的学习,请同学们课下把“电解质在水溶液中的行为”一节按照“电解质的电离一离子反应一离子方程式的书写一离子反应的应用”的程序梳理一下,形成学习这一节课的知识脉略。
[师]离子反应在生产生活、化学研究、环境保护等方面都有非常广泛的应用,在物?|鉴别、污水处理、溶液除杂等方面都会大显身手,我们要学好离子反应,将来更好地服务于社会。
三、教学反思
本节课一改重传授、重技巧、重操练的教学模式,通过实验观察、问题线、活动线等的教学设计,将重点放在对离子反应概念的建构和学科素养的养成上,引导学生认识电解质溶液之间的反应是离子反应这一重要概念,强化了要从电离的角度书写离子方程式,归纳出离子反应的本质和离子反应发生时的伴随现象,让学生初步体验学习离子反应的功能价值。学科素养不是由教师教出来的,而是在问题情境中借助问题解决的实践培育出来的。如何落实基于素养的教学,需要广大一线教师进一步思考和探索。
第三篇:初中化学概念原理教学设计
初中化学概念原理教学设计
1.关于化学教学设计的一般认识 化学学科教学设计的特点
化学学科的教学设计一定要体现学科特点。例如:实验、科学探究、化学用语、科学方法论和STS等。
化学教学设计包括学科思考,学生思考和教学思考;教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动,教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价 2.初中化学概念原理的教学内容和特点 初中化学概念的几个体系:
物质宏观微观概念体系 元素 —— 分子 —— 原子
物质分类体系 物质 —— 纯净物、混合物 —— 单质、化合物 溶液体系 溶液 —— 饱和溶液、不饱和溶液 —— 溶解度 酸碱体系 酸 —— 碱 —— 盐 —— 中和反应,复分解反应
化学反应体系 化合反应 —— 分解反应 —— 置换反应 —— 复分解反应 —— 氧化反应 —— 还原反应 初中化学原理:质量守恒定律
初中化学概念原理教学的特点:启蒙性,抽象性,层次性,发展性。3.初中化学概念原理教学设计
(1)、切实关注学生的认知脉络和前科学概念 化学教学设计包括学科思考,学生思考和教学思考;
现在教学更要以学生为本。如何逐渐摒弃以往的教师一言堂,真正体现学生的主导性,切实关注学生对知识概念的认知脉络是非常必要的。课堂上不再是教师牵着学生的鼻子走,而是教师顺应学生的理解过程逐步推进教学进程。研究表明 , 学生在学习科学概念之前 , 已经通过日常生活中的观察或实践 , 获得了一些经验性的知识 , 这些经验性的知识被称为前科学概念或前概念。学生的前科学概念有一些与科学概念相一致 , 而有一些则与科学概念不一致 , 甚至是错误的。这些错误的前科学概念会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作用。教师的教学设计就是要理清学生的前科学概念,找到其与本节课学习目标之间的差距,并依据学生认知规律设计问题线索和活动线索,帮助学生顺利地、主动地完成科学概念的建构。
教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动(2)、充分利用实验最优化的完成教学过程
教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价理清学生的认知脉络之后,在这节课中占有很重要作用的实验的问题就摆在了面前。研究化学的重要,手段之一就是实验,可是到底如何能够最大程度的发挥每个实验的功用,安排合理的实验顺序为教学目标服务,为教学过程和方法服务呢?因而设计探究实验的梯度和层次就变得非常重要,每一个环节需要解决什么明确的问题,需要带给学生什么信息,提高什么能力?突破哪些认知障碍,转变哪些认识方式?
发现的思维进程:现象观察—问题质疑—假设猜想—针对假设设计实验—实验验证—总结结论—交流认识—实践验证与提高
一些则与科学概念不一致 , 甚至是错误的。这些错误的前科学概念会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作用。教师的教学设计就是要理清学生的前科学概念,找到其与本节课学习目标之间的差距,并依据学生认知规律设计问题线索和活动线索,帮助学生顺利地、主动地完成科学概念的建构。
教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动(2)、充分利用实验最优化的完成教学过程
教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价理清学生的认知脉络之后,在这节课中占有很重要作用的实验的问题就摆在了面前。研究化学的重要,手段之一就是实验,可是到底如何能够最大程度的发挥每个实验的功用,安排合理的实验顺序为教学目标服务,为教学过程和方法服务呢?因而设计探究实验的梯度和层次就变得非常重要,每一个环节需要解决什么明确的问题,需要带给学生什么信息,提高什么能力?突破哪些认知障碍,转变哪些认识方式?
发现的思维进程:现象观察—问题质疑—假设猜想—针对假设设计实验—实验验证—总结结论—交流认识—实践验证与提高
第四篇:中学数学核心概念教学设计
中学数学核心概念、思想方法教学设计框架结构
中学数学核心概念、思想方法教学设计由如下栏目组成:
(1)内容和内容解析;(2)目标和目标解析;(3)教学问题诊断分析;(4)教学支持条件分析;(5)教学过程设计;(6)目标检测设计。各条目的具体含义如下。
1.内容和内容解析
(1)内容:对当前“核心概念”的内涵和外延作简要说明;
(2)内容解析:重点是在揭示内涵的基础上,说明概念的核心之所在,并要对概念在中学数学中的地位进行分析,其中隐含的思想方法要作出明确表述。在此基础上阐明教学重点。
这里要在整体框架结构的指导下,围绕当前内容,从数学上进行微观分析。2.目标和目标解析
(1)目标:用“了解”“理解”“掌握”以及相应的行为动词“经历”“体验”“探究”等表述目标;
(2)目标解析:对“了解”“理解”“掌握”以及“经历”“体验”“探究”的含义进行解析,一般的,核心概念的教学目标都应进行适当分解。
要强调把能力、态度等“隐性目标”融合到知识、技能等“显性目标”中,以避免空洞阐述“隐性目标”,使目标对教学具有有效的定向作用。
3.教学问题诊断分析
设计者应当根据自己以往的教学经验,数学内在的逻辑关系以及思维发展理论,对本内容在教与学中可能遇到的障碍进行预测,并对出现障碍的原因进行分析。在上述分析的基础上指出教学难点。具体的,可以从认知分析入手,即分析学生已经具备的认知基础(包括知识、思想方法和思维发展基础),对照教学目标还需要具备哪些条件,通过已有基础和目标之间的差异比较,分析教学中可能出现的障碍。本栏目的内容应当做到言之有物,以具体数学内容为载体进行说明。例如,在“向量的坐标表示”中,可以包含如下诊断:“学生在理解始点不在坐标原点的向量的坐标表示时会出现障碍,其原因是„„”。另外,不同的学生会出现不同的教学问题,这也是在分析过程中要加以注意的。
4.教学支持条件分析(根据需要设置)
为了有效实现教学目标,根据问题诊断分析和学习行为分析,分析应当采取哪些教学支持条件,以帮助学生更有效地进行数学思维,使他们更好地发现数学规律。当前,可以适当地侧重于信息技术的使用,以构建有利于学生建立概念的“多元联系表示”的教学情境。
5.教学过程设计
教学过程的设计一定要建立在前面诸项分析的基础上,做到前后呼应。
要强调教学过程的内在逻辑线索,这一线索的构建可以从数学概念和思想方法的发生发展过程(基于内容解析)、学生数学思维过程两个方面的融合来完成。学生数学思维过程应当以学习行为分析为依据,即要对学生应该做什么、能够做什么和怎样做才能实现教学目标进行分析的基础上得出思维过程的描述。可以利用问题诊断分析中得出的结论,基于自己以往教学中观察到的学生学习状况,通过分析学生学习本内容的思维活动过程,给出本内容的学习中学生应该怎样思考和操作的具体描述。其中,应突出核心概念的思维建构和技能操作过程,突出思想方法的领悟过程分析。
教学过程设计以“问题串”方式呈现为主。所提出的问题应当注意适切性,对学生理解数学概念和领悟思想方法有真正的启发作用,达到“跳一跳摘果子”的效果。在每一个问题后,要写出问题设计意图(基于教学问题诊断分析、学生学习行为分析等)、师生活动预设,以及需要概括的概念要点、思想方法,需要进行的技能训练,需要培养的能力,等。这里,要特别注意对如何渗透、概括和应用数学思想方法作出明确表述。
教学过程应当注意根据教学内容的特点进行设计,例如,基于问题解决的设计,讲授式教学设计,自主探究式教学设计,合作交流式教学设计,等。
6.目标检测设计
通过课堂教学,目标是否达成,需要以一定的习题、练习进行检测。值得强调的是对于每一个(组)习题或练习都要写明设计目的,以加强检测的针对性、有效性。
(具体样例中可参考与教材配套的教师用书)
第五篇:“观念建构”视角下的“化学键”教学设计
“观念建构”视角下的“化学键”教学设计
摘要:基于《普通高中化学课程标准》(实验)对“化学观念”建构的要求,以人教版《化学2》专题3“化学键”教学为例,探讨了通过“确定教学目标”、“设置驱动性问题”、“设计有效的学生活动”等来完成“观念建构”视角下的化学教学,以达成真正在中学化学课堂教学中落实学科素养的培养。
关键词:观念建构;驱动性问题;学生活动;化学教学
文章编号:1005?C6629(2016)12?C0045?C03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
中学化学课堂教学的目标到底是什么,仅仅是教给学生具体的知识吗?宋心琦教授的观点是“学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念,应当是中学化学教学的第一目标”[1]。基于这一目标,中学化学教学要从“知识为本”转向“观念建构”,课堂教学中必须超越对具体知识本身的追求,着眼于学科素养的培养。本文以人教版普通高中课程标准实验教科书《化学2》专题3“化学键”教学为例,浅谈如何设计“观念建构”视角下的化学教学。教学目标重在“观念建构”
教学目标是指通过教师设计有组织、有计划的教学活动,对学生身心发展变化的期望,是对学习者通过教学后应该表现出来的可见行为的具体明确的表述。“知识为本”视角下的教学设计着眼于具体知识的解析,往往过于重视知识和技能这些有形的、显性的目标范畴,不利于学生方法性、观念性这些高层次目标的实现。建构主义学习理论认为,学习是学生主动地将原有经验和新信息进行对比、分析、批判、选择和重建知识结构的过程,是观念(概念)的发展或改变,而不是新信息的简单积累[2]。因此“观念建构”视角下的教学目标(见表1)应着眼于如何帮助学生促进对知识的深刻理解和灵活应用,培养学科素养。
基于表1的分析,“知识为本”视角下的教学设计会更倾向于具体知识的掌握与训练,“观念建构”视角下的教学设计则不局限在知识层面,更重要的是借助知识传递、建构化学观念。以“化学键”教学为例,两种不同视角下教学目标存在着明显的差异,见表2。问题设置渗透“观念建构”
学起于思,思源于疑。问题是思想的“助产士”,是思维的开始,能揭示矛盾,引起思考,激发学习动机,推动学生产生解决问题的欲望。“观念建构”视角下化学教学要将具体的化学知识转化为驱动性问题,通过问题引发学生主动思考,积极探究,从而建构化学观念。
“驱动性问题”的设置应该难度适中、排列有序,每一个驱动性问题之间的连接要具有逻辑性和启发性,能展示学习过程,揭示思想方法,从而形成相互联系、循序渐进的问题系统,有利于化学观念的形成与巩固[3]。
在“化学键”的主题教学中,笔者围绕教学目标,设置了4个主要的驱动性问题,问题均指向具体的教学内容,问题与问题之间层层递进,环环相扣,利于学生逐步建构观念。
问题1 你能通过哪些化学反应制备氯化钠呢?
设计意?D:问题切入口很小但很具体,容易激起学生的求知欲。
问题2 不管是经历了哪种反应途径,利用了哪个具体的化学反应,宏观的氯化钠都由微观的钠原子、氯原子构成,那你能试着从钠原子、氯原子性质的角度分析NaCl的形成吗?
补充:通过对“原子结构示意图”的分析,认识到原子的化学性质主要是由原子核外最外层电子决定的,如果有一种符号只呈现原子核外最外层电子,是不是更加形象呢?能否利用Na原子、Cl原子的电子式表示NaCl的形成过程呢?
设计意图:引入微粒观,让学生对物质性质的认识回到构成微粒(原子)去分析,从而帮助学生建构“结构决定性质”的学科观念。在对原子性质表示符号的分析和讨论过程中,从“原子结构示意图”到只呈现最外层电子的“电子式”,让学生对符号的认识不断深入。借助形象的电子式,有助于学生认识到Na原子、Cl原子易发生电子转移,有助于理解离子键的形成――带相反电荷的阴、阳离子之间的相互作用。
问题3 如果将NaCl中Na原子换成H原子,微粒之间的相互作用力是否会发生变化?
设计意图:继电子式知识的学习之后,让学生对比Na原子、H原子,是对新知的一次碰撞。如果只是从电子式的角度去看原子的性质,会得出“Na原子与H原子性质是一样的,其与Cl原子成键的原理也是一样的”的错误结论。
追问1 常说结构决定性质,性质反映结构。结合NaCl、HCl性质数据(PPT呈现),请反思上述对这两种物质结构的分析是否正确呢?
追问2 如果结合“电子式”、“原子结构示意图”两种符号,你能找出Na原子、H原子的性质区别吗?能对NaCl、HCl中化学键的类型作出判断吗?
设计意图:笔者在以往教学中发现,学生对HCl中化学键的认识总是存在误区,由于HCl溶于水可以完全电离出氢离子和氯离子,所以潜意识中会认为HCl是由离子构成的。基于这一情况,追问1的设计是引导学生通过对比NaCl、HCl的宏观表现去思考其微观结构的不同,追问2的设计是乘势而上,让学生体会到“电子式”存在着缺陷,认识到原子的性质主要由最外层电子决定但也受到内层电子的影响,所以需要参考“原子结构示意图”,并对化学键的两种类型(离子键、共价键)形成初步认识。
问题4 如果分别将NaCl、HCl中Cl原子换成O原子,你能用电子式表示其形成过程吗?
设计意图:Cl原子换成O原子,既存在相似又有区别,相似在“得电子能力强”,区别在“达到稳定结构所需电子数不同”,两者的对比能巩固学生对离子键、共价键的认识,并加深对“化学键是化合物具有固定组成的原因”的理解。
学生活动实现“观念建构”
一个好的教学设计不仅要教师“教的有效”,更要学生“学的有效”。如何保证学生“学的有效”,笔者认为需要设计有效的学生活动。有效的学生活动既要与学生已有的知识相联系,又要与新授的教学内容存在逻辑意义的、实在性的内在联系,唯有如此才能激发学生主动学习、深入探究的欲望,才能让学生活动助推课堂教学[4]。下文以笔者在“化学键”教学中设计的3个学生活动为例,阐述如何通过学生活动实现“观念建构”。
学生活动1:PPT呈现“美国化学文摘社”网站上实时更新的化学物质种类数,要求学生思考并解释为什么100多种元素能形成1亿多种物质?
设计意图:面对“美国化学文摘社”网站上实时更新的物质数据信息,学生惊叹之余会主动地去思考背后的原因。该活动的设计旨在引导学生形成初步的化学观念,认识到不同种元素的微粒可以通过不同的作用方式形成不同物质,进而构成五彩缤纷的物质世界。该活动的设计有助于学生在元素周期表和周期律的学习基础上,站在微粒间作用、成键特点等角度去思考不同种元素微粒的结合方式[5]。
学生活动2:用原子的电子式表示NaCl、HCl的形成过程。
设计意图:该活动的设计旨在让学生形象地认识到不同元素微粒的作用方式是不一样的,成键的原理是不一样的,所形成的化学键类型也是不一样的。以鲜明的对比,引发学生认知冲突,使学生认识到HCl的形成与NaCl的形成是不一样的,并以点带面,拓展认识离子化合物与共价化合物中化学键类型的不同、形成原理的不同。
学生活动3:如果只提供H、O、Na三种原子,请从微粒成键的角度分析能形成几种化合物,并按要求完成表3内容。
设计意图:本活动的设计旨在引导学生将“宏观反应”与“微观结构”联系起来,并通过化学式、电子式的书写,体会化学符号的意义,进而认识到“宏观――微观――符号”的三重表征方式,理解化学键的形成原理。
总之,“观念建构”视角下的化学教学需要教师在进行教学设计时要以“化学观念”为核心,以驱动性问题提供思考的方向,并配以有效的学生活动,帮助学生在经历知识学习、运用、反思的过程中形成并巩固化学观念,提高化学学习的实效性和系统性[6]。
参考文献:
[1]宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教学改革的看法[J].化学教育,2001,(9):9~13.[2]陈益.高中化学单元教学设计的关键、核心和重点[J].化学教学,2011,(2):5~7.[3]杭伟华,江旭峰.基于“观念建构”的化学教学――以“盐类的水解”为例[J].中学化学教学参考,2016,(7):28~30.[4]何翔.有效的学生活动设计初探――以“盐类的水解”为例[J].化学教学,2014,(2):24~27.[5]??琦谷,黎芳,韩雪,杨艳红.化学键概念的学生调研及教学策略[J].化学教育,2012,(2):12~15.[6]何彩霞.以化学观念为统领设计教学活动[J].化学教育,2013,(1):16~18.