第一篇:例谈高中物理守恒法教学的有效应用
例谈高中物理守恒法教学的有效应用
摘 要:在高中物理中,守恒法的应用往往贯穿了学生整个高中物理的学习过程。对于教师来说,让学生掌握守恒法,直接关系到学生能否学好物理这门学科以及能否在考试中得到高分的问题。因此,守恒法的教学,已经成为了广大高中物理教师十分关注的课题。本文主要就高中物理守恒法教学的有效应用,结合苏科版教材为例,进行简要分析。
关键词:高中 物理 守恒法 教学
一、结合情境创设问题,激发学生兴趣
物理学是一门根据实际的问题提出假设,进而进行实验论证的一门学科。高中物理教学中,包含有大量的测量性实验、探究性实验以及验证性实验。过往的高中物理教学,教师往往容易陷入“填鸭式”教学的误区,仅仅是一味的将这些实验知识传授给学生,却忽视了对学生能力的培养。苏科版高中物理教材中编有大量的锻炼学生能力的教学内容。教师在开展守恒法教学时,应当结合教材内容,予以应用,创设情境,提出问题,让学生在思考这些问题的过程中领悟“守恒”这一概念的玄妙之处,从而感受物理的奥妙,进而激发出学生的学习兴趣。
某位教师在教学苏科版高中物理中有关于“动量守恒”的相关内容时,设计了这样一个情境:两个小孩在冰面上玩耍,他们之间决定来一场比赛。两个小孩一个胖,一个瘦,这两个小孩分别坐在两张板凳上,然后互相推动对方,看看谁力气大,能把对方推的远。情境设计好了以后,这位教师问学生:“同学们认为谁被推出的距离比较远呢?”学生马上回到:“瘦小孩。”听到答案后,这位教师利用多媒体辅助设备模拟了刚才设计的情境,然后演示了最后了结果,果然是瘦小孩被推出的距离远一些。这位教师又接着说:“的确如大家所说,瘦小孩被推出的距离要大得多。但是同学们,你们有想过这是为什么吗?”经过教师这么一问,学生也纷纷犯起了疑问。在这位教师的引导下,学生纷纷组成小组进行合作探究。而这位教师则适时为学生引入“守恒”的概念。最终,经过一番研究讨论,终于有学生提出了“两个小孩运用状态守恒”的想法。这位教师在表扬了这位学生之后,便正式开始了“动量守恒”的教学内容。
通过这样的教学方式,这位教师不仅丰富了教学的内容,引起了学生的注意,还成功以一个问题引起了学生的讨论探究,激发了学生的学习兴趣。在守恒法的教学中,如果直接进行知识的讲解,必然会让学生觉得枯燥无趣。创设情境,提出问题,以激发学生的兴趣为目的,反而会提高课堂的教学效果。
二、重视学生体验,开拓学生思维能力
“机械能守恒”这一课中,主要是讲述“能量守恒”相关的规律。在传统的教学模式中,教师往往受制于应试教育的思维而只进行教材内容的讲解。这样做的后果便是,有不少学生没能真正领悟“守恒”的含义,在遇到“机械能守恒”相关的问题时知道运用“守恒法”去解决,当遇到其它的能量类型的问题时,就不知所措,将“守恒法”忘记的一干二净了。大量的教学经验表明,只重视教学进度的完成,不重视学生思维的教学反而会阻碍学生物理成绩的提高,阻碍学生思维的发展,让学生陷入“学而不会”的尴尬境地。
某位教师在教学“能量守恒”相关的内容时,为了让学生真正理解“守恒”的涵义,开拓学生的思维,他选择了带领学生走出课堂,转而到户外开展学习活动。这位教师将学生带到校园的操场中,指着天上的太阳说:“同学们,我们生活在地球上,都离不开来自太阳的能量。你们能说出,因为有了太阳光,地球都有了什么吗?”教师这么一问,学生便马上抢着回答说有了花、有了树、有了人类、有了自然、有了生命……听到学生的回答之后,这位教师又问道:“这世间上的万物,包括现在站在这里的你和我,是不是都拥有着能量?”学生纷纷回答:“是!”这位教师接着说道:“正因为有了太阳的能量,地球上的万物才得以生存、生长、繁育、发展,而后有了万物。大家逐渐构成一个食物链,在以彼此为食的情况下完成物质以及能量的循环。同学们都知道质量是守恒的,是不灭的。那么同学们,太阳能孕育了绿色植物,然后被动物吃掉,动物死了又被微生物分解,能量就在这个过程中循环,能量难道不是和物质一样也是不灭的吗?”听完教师的这一番言论,学生纷纷点头。之后这位教师便引入教学内容,直接在户外开展了教学。学生在听教师讲解的同时又结合了自己的观察,在理性和感性的双重作用下,不仅对教师的教学内容印象深刻,对“守恒”有了非常强烈的感受,更在这样的教学中激发了学习物理的兴趣。这样一堂课下来,学生纷纷表示收获良多,教学效果不可谓不好。
三、创设实验,培养学生自主探究能力
物理是一门建立在实验上的学科,因此,物理的教学离不开实验。在守恒法教学中,进行必要的课堂实验,不仅能帮助加深对于所学知识的理解和记忆,更能帮助学生提高分析问题、解决问题的能力。而自主性的实验探究,则是要求学生完全自主参与整个实验方案的设计、器材的选用以及结论的分析过程。对于某些课程,将其需要传授给学生的知识转化为需要学生进行实验探究的课题,将静态的课堂讲解式的教学转化为动态式的研究型的教学,会让学生在物理课堂教学中体验到教学主体的地位,让他们感受到探索和研究的乐趣,让他们学习到科学探索的方法并养成严谨的态度,这些对学生的学习和发展都是大有裨益的。总 结:
守恒法在高中物理中占据着十分重要的地位。运用好教学方法,让学生真正吸收并理解守恒法,对于学生的学业提高以及未来的成长发展都是大有裨益的。参考文献:
[1]袁槐琴.动量守恒定律和机械能守恒比较教学方法初探[J].教学实战,2011(34)[2]陈平.对机械能守恒定律教学的浅见[J].物理教学探讨(上半月),2005,23(247)
第二篇:高中物理有效教学
高中物理有效教学 南昌市第三中学 熊艳雷
【摘 要】“教以生为本,学以悟为根。”本文针对高中物理有效教学的策略谈一些个人体会,结合教学实践提出四个方面的策略:①备课、上课尊重学生的个体差异,因材施教,激发学生学习兴趣;②转变教学模式,提高教学效率;③引导学生养成情景分析和建模的习惯;④引导学生对所学内容及时归纳、总结。【关键词】高中物理 有效教学
物理实验能力的培养
高中物理在多数学生看来是一门很难熟练掌握的学科。事实上高中物理的规律性很强,只要能通过有效教学策略的运用,让学生的思维能力达到一定的水平,就会让学生学得轻松。
有效教学主要是指通过教师在一段时间的教学活动之后,学生获得具体的进步或发展。即学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。不论教师教学任务是否完成,教得是否认真,学生学得是否辛苦,如果学生没有学到什么或学生学得不好,没有得到应有的发展,就是无效或低效的教学。
一、因材施教,激发学生学习兴趣
“教以生为本。”尊重学生的个体差异主要表现在:首先,教师头脑中始终有个体差异意识,这样备课时才会有所体现,上课时有所落实。其次教学时必须心中装着每一个学生,尤其是学困生,不能忽视他们的存在,时时刻刻想到他们。学生的个体差异是不可回避的现实问题。应分别对待对待不同层次的学生。如课堂提问时,对低等学生,提的问题要基础,尽可能显浅,并一点一滴地启发。通过提问使低等学生也能体验成功的喜悦,激发他们学习的兴趣和信心。对中等学生,要在教材的基础上略加提高,提一些经过思考和比较就能回答的问题。对上等学生,提的问题要在中等基础上深化、拓宽。这就要求教师在备课时,要依据教学对象的整体情况选择教学内容的难易程度,确定具体教学方法。在备课中,只有重视学生的个体差异,充分发挥学生的潜能,让所有的学生都积极主动参与到学习活动中,各尽所能,各有所得,不同程度的激发他们的学习兴趣,这才是落实新课程理念。教师只有每一个环节中密切关注学生的个体差异并采取相应的策略,教学才有针对性,课堂才更有效。
二、转变教学模式,提高教学效率
“教是为了不教,学是为了活学。”传统的教学总是要求学生配合和适应教师的教。教师一般大多采用单一的注入式教学,学生只能处于被动的接受学习状态,有的教师把学生实验改成演示实验,甚至干脆不做,变成讲实验。一堂课基本是教师讲到底,缺乏师生交流,学生几乎没有动手动脑练习的机会。结果是学生课堂似乎听懂了课后自己却不会做。因此要想提高教学效率,必须转变传统的教学方式:
1.由“重教”向“重学”转变
过去的教学是以教定学:教师讲,学生被动的听,完全忽视学生的主体地位。课堂的时间都被教师占用了,学生缺少练习、体验的时间。而学习是一个需要内化的过程,我们不能指望学生课后花多长的时间来自觉学习物理这一门课。而且,从上课到晚自习间隔了较长一段时间,学生的印象已经不是那么清晰了。对有的学生来说,完成作业和练习就有了一定的困难。这种情况下,教师内容讲得再好,语言再流畅,例题再多,其课堂教学也是低效的。所以,教师在教学中要重视学生的主体地位,加强师生之间、生生之间的交流互动,充分发挥学生的能动性,给学生留有内化时间,要敢于精简“讲”的内容,放手给学生多“练”的机会,注意学和教的最佳结合。甚至可以将课堂还给学生,使之成为学生主动学习,探究研讨的论坛。
2.由“重结果”向“重过程”转变
重过程就是要求教师在教学的过程中把教学的重点放在过程中,放在揭示知识形成的规律上,让学生在感知、推理、概括、应用的思维过程中发现真理,揭示规律,掌握知识,提高能力。
而不是只让学生记住这些定律、定理的内容、公式,然后让学生通过做题、练习来掌握。否则学生的学习只能是事倍功半,低效的学习!
3.重视实验操作、加强学生的亲身体验
物理学是一门应用性的自然科学,“所有的科学都是从实验开始的。”几乎每一个物理教师都能认识到实验的重要性,然而确有很多教师主观认为讲实验比做实验来得轻松,更容易应付考试。宁可在黑板上不厌其烦地反复多次地去讲实验,而不是真正引导学生来操作实验。由于缺少亲身动手操作体验,印象不深,学生课上听懂课后就忘了,以致教师还得反复讲。专家认为:对于实验,讲十遍、百遍,不如让学生亲自动手做一遍!随着新课程改革的深入,高考中的实验也越来越灵活多变,对能力的要求越来越高,像以往那样没有长期实验探究操作训练是很难应对高考的。
三、引导学生养成情景分析和建模的习惯
1.高中学生解决实际问题的困难分析
实际生活问题的解决过程实际上包含这样的流程,从实际问题中提取信息,排除次要因素(抛除非物理信息),确立理想化的研究对象和物理情景,应用所学的物理知识,寻找物理对象在变化过程中满足的定量和定性的规律,直至解决问题。
在大多数情况下,传统物理教学及有关问题的训练,往往直接给出简化后的物理对象或物理图景,因而在问题的处理上,学生缺乏对物理对象和物理情景做理想化处理的方法和能力。
如学生习惯于解决细线悬挂小球的摆动问题,而对小孩荡千秋却一筹莫展。学生习惯于解决小球过顶的圆周运动问题,而对汽车过拱桥的问题却束手无策,困难在于:①学生缺乏准确的物理模型。在实际问题的众多对象中,思维容易受到问题表象的干扰,很难抓住对象本质特征,因而难以从实际问题中抽象出物理图景和物理模型,形成认识上的思维障碍。②学生缺乏程序化的思维训练。由于现行教材、教科书中应用性的生活事例很少,学生在学习新知识时,缺少该环节的思维训练,在问题的应用上,学生仍然习惯于传统的认识经验和思维习惯,久而久之,就认为物理就是代代公式的数学运算而已,因而淡化了物理思维的训练,形成方法上的思维障碍。因此在今后的物理教学中必须重视图象情景的教学,加强学生的应用能力的培养,提高解决实际问题的能力。
2.重视图象情景教学的策略
苏霍姆林斯基说过“教会学生把应用题’画’出来,其用意就在于保证由具体思维向抽象思维的过渡”。不同的信息对大脑中不同的部位产生刺激作用,如文字信息传向左半脑,引起抽象思维,形成概念,完成数字计算和演绎,而具体的形象图形和图像信息将传向右半脑,引起形象思维,形成空间概念。只有在教学过程中文字信息和图形信息交替传递到大脑的左半部和右半部,使大脑皮层的兴奋中心和抑制部分在左、右半脑交替出现并相互补充,思维品质就能得到极大的提高,并保持持久的兴奋。应用能力的培养,就是要在教学上通过图象图景的教学,建立由实际情景——理论模型——新实际情景的有机联系。加强抽象的物理规律与形象的实际情景的紧密联系,提高学习的效率,更好地掌握所学知识。
四、引导学生归纳、总结
在物理教学中要注重培养学生归纳总结的良好习惯。归纳总结就是对所学的物理知识进行整理,将一个个零散的知识点建构成有机的物理板块,让学生在整理中巩固提高。这就好比一个有条理的人会经常整理内务,物品摆放有序,存取自然方便,使人赏心悦目。教学中我从以下几个方面进行了探讨:①每一节课的内容,下课前指导学生进行小结。并且要求学生在作业前将当天的知识进行归纳整理。②每学习一章要求学生自己归纳知识点,画出物理知识联系图。③物理测验后要求学生对答题情况进行反思,寻找得失,总结经验教训,对错题进行更正。通过以上的教学策略,大大的提高了学生对物理知识的理解、归纳和应用能力,提高了教学效率。
实验,是在人为控制的条件下,利用仪器、设备、突出自然界或工农业中的物理现象的主要因素,使其反复再现。它的特点:一是可控制性,二是可重复性。物理实验教学的任务,就是通过演示实验、学生实验和课外实验,使学生深刻地理解概念和规律是怎样在实验基础上建立起来的,并掌握一定的实验能力;同时,在这一过程中培养学生严格、细致、实事求是、刻苦钻研、一丝不苟的科学态度,勤于动手、善于思考、讲究科学方法的踏实工作作风,以及遵守操作规程,爱护国家财物的高尚道德品质。总之,就是打好思想基础,业务基础,培养实验能力。实验能力,主要是指掌握实验技能和方法,自己创造物理实验条件,进行物理实验的能力。我们从观察能力、操作能力、数据处理能力、以及实验设计能力四个方面论述。
一、观察能力
观察是一种有目的、有计划、较持久的知觉。而实验的根本任务是人为地创造条件进行观察。观察目的有:一是了解现象,按计划仔细地观察知觉对象,通过注意、想象、比较来知觉对象的特点及其变化等;二是取得资料,通过测量取得一些数据;三是发掘问题,观察不单是眼睛注视,还必须进行积极的思维,要善于从平常的现象中发现不平常的内容,或发现细微的,但很有意义的问题。观察为观察者的一种能力,一种素养,并不是天生具有的,而要通过培养和训练。在实践的活动中逐步形成和发展的。因此,在教学实践中,应做好如下的工作。第一,要鼓励学生善于观察,勤于思考,养成良好的观察习惯。例如:小气象站测量降水量的雨量筒。在无风的天气里,雨点竖直落在雨量筒里,根据筒里水深度,便可知每小时的雨量。然而,在有风的天气里,雨点落的路径被吹斜了,这样,这种方法测量得出的雨量还能准确地反映真实雨量的多少吗?第十届全国初中物理知识竞赛(复赛)试题中,出现了类似问题。第二,在课堂教学中,创造实验条件,引导学生进行观察。教学中进行演示实验,不单是为了有助于对知识的理解,而且特别是有利于培养学生的观察能力。教师在进行演示之前,必须给学生明确观察的目的、任务,即观察什么?怎样观察?以此激发学生的实验兴趣。例如:在学习光的全反射现象及产生全反射的两个条件,推出临界角的计算公式,进行下列实验,让学生进行观察和思考。
在圆形水槽里放入一条金鱼,使学生都能看到金鱼,再用一块双层玻璃板(内有空气薄层)坚直放入水槽中,把鱼隔在板后,然后转动玻璃板,当转到某一位置时,有部分同学便看不见金鱼,为什么?(要求:用光的全反射原理解释)第三,要教给学生观察的方法。物理实验观察,通常采用的方法有:对比观察法和归纳观察法。
1、对比观察法。
人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一些现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。
例如:观察物质熔解或凝固时体积变化,就可以把石蜡放在烧杯里,先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解,这时可观察到石蜡液面是平的,标上记号;待石蜡冷却后,经过观察,虽然高度没有明显变化,但表面凹下去了。
再如:还可以人为地控制条件,使液体在常压|、加压,减压下沸腾,比较后可知,沸点随外界压强的变化而变化。
总之,使用对比观察法,有利于掌握现象的特征以及它与其它类似现象的区别。
2、归纳观察法。
通过对个别现象分别进行观察,得到一些个别的结论,再分析归纳,从而得出一般的规律的观察方法就是归纳观察法。
例如:探求声音是怎样发生的,可以通对各种现象的观察、归纳得出结论。观察1:有橡皮槌敲音叉股,可以听到音叉发出的声音。把悬在细线上的小球跟发声的音叉接触,小球被音叉弹开;用手指轻轻接触发声音叉,可以感受到它在振动。
观察2:拨动乐器的弦,可以听到声音。仔细观察发声的弦,可以看到它的轮廓变得模糊了,而且中间比较粗,弦的外形的改变,正是因为它在很快地振动的缘故,弦停止了振动,声音也随之消失了。
通过观察,归纳得出结论:一切发音的物体在振动,振动的物体是发声的源泉,即声源。可见,使用归纳观察能力,有利于掌握现象的实质及研究比较复杂现象的一般规律。总之,培养观察能力,要明确观察的目的、任务,激发学生的观察兴趣,要使学生养成善于观察,勤于思考的习惯,要教给学生观察的方法,对学生的进行观察训练,要求观察得准确、全面、细致、敏捷。
二、操作能力
操作能力,主要是指基本仪器的使用和数据处理,仪器、设备组装或连接,故障排除等三个方面。
1、基本仪器的使用。
中学物理实验涉及的基本测量仪器有:刻度尺、天平、弹簧测力计、计时器、温度计、电流电压表、示波器等。使用基本测量仪器的规范要求是:
(1)、了解测量仪器的使用方法,明确测量范围和精确度;
(2)、对某仪器如天平电流电压表等,在使用前,必须调节零点或记下零点误差;
(3)、牢记使用规则和操作规程;(4)、正确读取数据。
2、仪器、设备的组装连接。
要进行物理实验,总是需要先把各个仪器部件、设备组装起来,并要求装备和连接必须正确无误。具体要求是:布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确、简单;实验前要检查,必要时进行预备性调查节。
3、故障的排除。
实验发生故障时,应根据各部件工作状态及各部件联结处的分析,可能产生故障的几种因素,逐步检查,以致最后排除故障。
总之,培养实验操作能力,有利于知识的理解,有利于自己创造条件探索问题,有利于学生智力的发展。
三、数据处理能力
为了得到正确的实验结果,必须具有一定的数据处理能力,在中学阶段,处理数据的主要方法是列表法、图象法,它能够直观地显示出变量之间在一定范围内的关系,总结出一般规律;同时,也可由实验图象求未知量。
图象法的具体要求是:一是建立坐标系;二是描绘实验数据点,连成图线;三是根据所得图线,推导变量之间的函数关系,探索相关问题。
四、实验设计能力
物理实验教学,不仅要求学生会正确使用基本仪器进行观察、测量和读取数据,掌握一定的操作技能,会简单地处理实验,得出结论,而且应当培养学生根据确定的目的、任务,自己独立地设计实验方案的本领,即培养学生实验设计能力。
“教无定法,贵在得法。”提高高中物理课堂教学有效性任重道远,吾将上下而求索。
第三篇:例谈数学有效教学
各位老师:
大家辛苦了!感谢教研室领导,感谢董老师和在座的各位同仁给我一个和大家交流的机会。我和大家一样,是一名普通的数学老师,一名普通的小学数学老师,虽然我们的岗位略有不同,但是,我们的目标却是一致的,都是为了提高数学课堂教学的效益。基于这样的原因,我想,关于“数学有效教学”这个话题大家一定也不会陌生的。今天,我想就这个话题谈三点:一是为什么谈数学有效教学这个话题?二是什么是数学有效教学?三是如何实施数学有效教学?算不上什么讲座,只是自己近一段时间以来对数学有效教学这个问题的一点学习和思考。
一、为什么谈数学有效教学这个话题?
对这个话题产生兴趣出自于我对当前一些教学现象的反思:
现象一:“两苦”现象——教师教得很辛苦,学生学得很痛苦。““两苦”现象是我们现在教育的真实写照。出现这样的现象,原因是多方面的。但是,根本原因是没有解决好政绩的成效性和教育的迟效性的矛盾。另一方面,我们也应当看到:在我们的教学工作中,一些教师教得很辛苦,但并不一定就有价值。有些教师确实化了不少的时间和精力,却往往得不到预期的效果,也就是课堂教学存在低效的现象,这方面的例子很多,不一一列举了。
现象二:“两重”现象——学生课业负担过重,教师心理负担过重。这里重点讲讲学生课业负担过重问题。
学生的“课业负担”主要与六个因素有关:①学习的数量(课程与作业),②学习的难度(测验与考试导向),③教师指导和要求(技术与观念),④学生兴趣和基础(动力与努力),⑤社会影响和压力(需求与诱惑),⑥家庭、家族的希望(家境翻身与光宗耀祖)。
中小学生课业负担过重形成的原因是多方面的,从主观上说,主要是观念问题。我国历史上曾长期处在封建社会,那种“万般皆下品,惟有读书高”“十年寒窗苦,金榜题名时”“书中自有黄金屋”等旧观念,那些古代流传下来的“头悬梁”、“锥刺股”“凿壁引光”、“月下夜读”等发奋读书的故事,深深地印在一代又一代人的脑子里。过去是靠“读书”、科举走上仕途,反映在现代便是千军万马挤“独木桥”,家长都希望自己的孩子考上大学以谋个好的前途。从客观上说,接受良好的高等教育是个人就业的有利条件。高考这个“指挥棒”必然要求中小学追求升学率。追求高升学率就需要在考分上比高低,就需要加重课业负担,不断加深课业难度,加重作业分量。学生不断做题,不断模拟考试,弄得头昏脑涨。新中国成立以来,课业负担逐渐成为核心问题。(见图)1949—1952:课业负担(盘整期);1953—1957:课业负担(仿苏期);1958—1966:课业负担(缓降期);1966—1976:课业负担(“释放”期);1977—1988:课业负担(快速上升期);1989——:课业负担(惯性发展期)。课业负担过重损害了学生的身心健康。近几年的应届高中毕业生中体检完全合格的仅占15%左右。
现象三:“拖堂”现象。前不久,在我的博客上,有位老师给我留言:“”拖堂现象至少有两个弊端:第一损害师生双方身体健康,第二教学效果几乎为零。
最近看了一则报道:讲的是郑州一小学课间十分钟老师领玩的事。今年11月20日,在郑州郑东新区聚源路小学,30多名课间活动老师走马上任,他们的任务是,在课间休息时带着学生一起玩。教师课间“领玩”的内容包括滚铁环、跳绳子、踢毽子等传统游戏活动,转呼啦圈等健身活动,以及剪纸、猜谜等文艺益智活动。对于课间“领玩”,教育界人士表示了不同意见。有人认为,该校校园大,学生人数不多,可以这样做,但市区内绝大多数学校都存在学生多、校园小的问题,集体活动很容易造成安全事故。
有人表示,学校不应为了便于管理而剥夺孩子的课间活动权利。(圈养)
还有老师认为:中学生兴趣爱好各异,因此“领玩”活动在中学不便开展。他建议老师不要拖堂,还应充分发挥校内社团的作用,搞一些学生课间可以参与的活动。今年教师节的第二天,《佛山日报》报道了两则中小学教育的新闻。其中,一则是,南海区教育局出台了中小学教学事故处理办法指导意见,规定教师拖堂超过三分钟为一般教学工作事故。一石激起千层浪,引发多方争议。从争议的焦点和各方的评论来看,拖堂三分钟被定性为教学事故,几乎所有的学生都拍手称快,而大多数教师却反对。反对者认为,拖堂虽然是一种常见教学工作现象,但教师拖堂的出发点是好的,是为了学生的利益着想,体现教师的责任心等等。把拖堂3分钟定性为教学事故,增加了教师的压力,有失公平。在对待拖堂的问题上,学生和教师之所以给出截然不同的评价,其根本原因,就是双方权益的出发点不同。学生赞同拖堂为教育事故的规定,其实质是从自身利益出发,对教育话语权的挑战。由于受传统师道理念的浸染,现代教育模式中往往过多强调了师尊生卑,教师的尊严被无限地放大,学生的尊严则被忽视。教育者与受教育者之间的不平等由此而生。然而,现代教育注定是要在人性、自由、平等的轨迹上前行的,我们不能以主观的良好目的去剥夺学生的正当权利。明白了这一点,拖堂3分钟被定性为教育事故,不能不说体现了现代教育管理理念的进步。
二、什么是数学有效教学?
要弄明白这个问题,我想首先要弄明白什么是数学?有老师可能会问:“数学是什么?”这个问题重要吗?我说不出什么是数学,现在不也照样教数学吗,并且还能教好数学?但我觉得,作为数学教师应该了解它。
举个例子,数学到底是主观的还是客观的呢?比如: “圆周长的一半等于半圆的周长。”判断正误。可是,什么是半圆呢?如果说圆是一条定点到定长的封闭曲线,那半圆不就是这曲线的一半,其周长不正好是圆周长的一半吗?把直径纳入进去形成半圆,不就承认圆是一个块而不是线了吗?然而,《数学大词典》一书中明确地写着:“半圆就是半条弧和直径所围成的图形”。当然,上述内容存在值得商榷的地方,但数学教师应当勤于思考、善于求真、对于许多问题有时需要追根问底。其实,小学数学的知识很简单,但是越是简单,越是基础的东西,却越是难教。作为数学教育工作者,如果连“数学是什么”都没有搞清楚,那还真有点说不过去。数学是什么?历来有着不同的回答。我比较赞成郑毓信教授的看法:数学应被看作理论、方法、问题和符号语言等多种成分所组成的复合体。数学是多元的复合体。《数学课程标准》(实验稿)指出:
?“数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。”
?“数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,能够帮助人们处理数据、进行计算、推理和证明,数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象,数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术的基础。”
?“数学在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和创造力等方面有着独特的作用。” ?“数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。” 那么什么是有效教学?关于有效教学,这方面的文章在杂志、网络上都有介绍,老师们有空可以详细浏览。在这里,谈三个问题:
1、有效学习的问题
国外大部分研究说明:不同的学习过程会产生不同的效果。比如说,反复的练习也有效果,并不是说绝对没有效果。它的效果主要是发展学生的基本技能。另外一种探索性的学习,它的效果是发展学生高层次的思维。研究表明,操练式的学习对发展学生高层次的思维,也就是我们所说的创新意识和实践能力,没有显著的效果,有时甚至是负面效果。操练式的学习对提高学生的计算成绩有显著的效果,而对解决开放性的问题没有显著的效果。如果说在不良的情况下过度练习,就会产生负面影响,使学生不喜欢数学甚至厌倦学数学,反复的练习体现在“熟”上,有句话叫“熟能生巧”,但过度的练习会“熟能生厌”,使学生不想学习,阻碍学生的发展,所以又有一句话叫“熟能生笨”。这种学习不是我们讲的有效学习,我们讲的有效学习是发展学生的创新思维。大量的研究表明,探索性的、自主的、研究性的学习对发展学生的创新思维很有效果。
2、有效教学提出的背景
有效教学的理念源于20世纪上半叶西方的教学科学化运动。有效教学的提出也是”教学是艺术还是科学“之争的产物。20世纪以前,西方教育理论倡导教学是一种教师个性化的、没有”公共的方法“的行为,一种”凭良心行事“的、”约定俗成“的行为,主张影响教学过程的因素是复杂的,教学结果是丰富的,难以用科学的方法进行研究。但是,随着20世纪以来科学思潮的影响,以及心理学特别是行为科学的发展,人们才明确地提出,教学也是科学。于是,人们开始关注教学的哲学、心理学、社会学的理论基础,以及如何用观察、实验等科学的方法来研究教学问题,有效教学就是在这一背景下提出来的,它的核心问题就是教学的效益,即什么样的教学是有效的?是高效、低效还是无效?
3、有效教学的含义
所谓”有效教学“,主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展。也就是说,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。教学有没有效益,并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真,而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学了没有收获,即使教师教得很辛苦也是无效教学。同样,如果学生学得很辛苦,但没有得到应有的发展,也是无效或低效教学。有效课堂教学的标志:
学生要获得具体的进步或发展。(全体和全面)(显性和隐性)课堂教学效益要高。(教师有时间与效益的观念)有人用一个公式来表示有效教学:
这个公式反映了课堂教学中投入和产出的一种关系。
了解了“数学”和“有效教学”,我们再来理解“什么是数学有效教学?”也就不那么难了。什么是数学有效教学? 数学有效教学,主要是指教师在达成数学教学目标和满足学生发展需要方面的效益,它是教学的社会价值和个体价值的双重体现。数学有效教学关注什么?
关注学生的进步或发展。传统的数学教学重视教师的“教”,比较忽视学生的情感和体验,最终导致许多学生不喜欢上数学课的现象。要改变这种状况,数学教师就必须确立学生的主体地位,树立“一切为了学生的发展”的思想。比如学生参与学习的问题,我们首先要做到是让学生“能参与”,然后才是“主动参与”。
关注课堂教学效益。关注教学效益不能简单地理解为”花最少的时间教最多的内容“。关注可测性或量化。教学目标尽可能明确与具体,以便于检验教师的工作效益。
关注教师的反思意识。“数学有效教学”需要教师具备一种反思和应变的意识,要求每一个教师不断反思自己的教学行为,力求找到最有效的教学方法。这就要求每一个教师不断地反思自己的日常教学行为,持续地追问“什么样的教学才是有效的?“我的教学有效吗?”“有没有比我更有效的教学?”。
关注教学策略。“有效教学”其实也可以说是一套策略。所谓“策略”,就是指教师为实现教学目标或教学意图而采用的一系列具体的问题解决行为方式。
三、如何实施数学有效教学?
(一)了解您的学生
看了这幅画,你想到了什么?
一天,青蛙跳到岸上,看到了一个庞然大物——一头奶牛,青蛙仔细观察了很久。回到池塘以后,小鱼儿问:“你到外面看到了什么?”青蛙想到了奶牛,于是详细地向小鱼描述了一番,小鱼认真地听了以后说:“我知道了,我知道了。”拿出纸和笔,画出了它心中的“牛”。看了小鱼画的这幅图,你想到了什么?哪位老师能谈谈你的看法?(互动)
这是“建构主义”中“鱼牛”的故事。由此,可以想到有关教育方面的五个问题: 第一个问题:学习是怎样实现的?
从画中可以得出的基本结论是,学习是学习主体的自我建构。无论青蛙如何仔细地观察、详细的描述,都不能代替小鱼对“奶牛”形象的建构,小鱼的“奶牛”形象只能通过自己获得。它对教育实践的启示意义在于:学习必须通过学习者自己的主观努力才能实现,要实现教育教学的目标追求,根本出发点在于激发学生的主观努力,促进学生自主建构。第二个问题:小鱼对“奶牛”的形象是怎样建构的?
是根据小鱼自己的经验建构的。小鱼生活在池塘里,没有其它动物的形象,没有看见奶牛,它的经验就是自己同类的形象,所以,当它听了青蛙对奶牛一些形象的描述“有两只脚,四条腿,吃草,身上有花纹”以后,就在小鱼身体基础上,建构了“鱼牛”的形象。实际上,每个人的学习都建立在自己经验的基础上,教学就是基于经验、改组经验、提升经验。没有经验的基础,学生很难完成建构。它对教学的重要启示在于:教学能否找到原有经验的起点,实际上是教学能否成功的关键。所以,奥苏贝尔曾说:“如果我不得不将教育心理学还原成为一条原理的话,我将会说,影响学习的最主要因素是学生已经知道了什么,根据学生原有的知识状况进行教学。”
第三个问题:教学需要什么?
从“鱼牛”的故事可以看出:教学需要交流,需要学生发言。如果小鱼不说出来,不画出来,青蛙知道小鱼的“鱼牛”吗?肯定不会。建构主义有“问题情境、会话、协商、意义建构”四个要素,会话实际上就是要求建构者抛出自己的理解和建构,大家在协商和碰撞中完成意义建构。教学实践中,也需要学生把自己的理解说出来,需要学生把自己问题抛出来,可是很多时候教师没有这份耐心,不给学生机会,或者对学生的错误建构冷嘲热讽,消极的评价使学生闭口不言,这样,老师根本不知道学生的问题和困惑,学生似懂非懂,教师糊里糊涂,教学质量必然大打折扣。
第四个问题:教师的作用何在? 教师的作用在于有价值地引导。一方面要看到学生意见的独特性和价值,另一方面又要看到学生是不成熟的人,他们的知识和经验还很有限,而且他们的思路和建构方法也需要发展,因此,必须重视教师作用的发挥。课堂教学中,教师发挥主导作用,主要体现在有价值的引导方面。
第五个问题:怎样避免错误的建构?
避免错误的建构,应尽可能让学生到现场,获得直接经验。正像池塘中的小鱼一样,跳出水面,有直接的感受,效果远远超过青蛙的仔细描述。这就是加强教学直观性的意义和价值。“鱼牛”的故事的启示:
☆了解学生原有的知识基础(主动建构)。
☆了解学生原有的生活经验(提取中的结构性知识和非结构性知识)。
☆了解每个学生的需要(每个年龄阶段的不同需要,同一年龄阶段不同学生的需要,同一学生在不同情境下的需要)。解学生的情感状态。☆了解学生在建构上的困难。
当然,只是了解还很不够,还要从感情上对学生充满爱。
(二)创设有效情境
《数学课程标准》强调数学教学要创设生动、有趣的情境,引导学生通过观察、操作、试验、归纳、类比、思考、探索、猜测、交流、反思等活动掌握基本的知识和技能。课标教材几乎每节课的开头都安排了情境图,有些习题也安排了情境图,一时间,情境成了数学新课程最重要的关键词。然而,理性地思考以后,我们是不是会有这样的想法:“情境繁华的外表是否弱化了数学的本质?”、“情境的生活味太浓,是否造成了数学味淡了?”、“热闹情境的背后,是否会使学生无所适从?”。什么是数学教学情境?简单点说,数学教学情境是学生从事数学学习活动,产生数学学习行为的一种背景信息。
一个好的教学情境对于理解新的数学概念、形成新的数学原理、产生新的数学公式,或蕴涵新的数学思想会有积极的促进作用;好的教学情境更能充分调动学生的生活经验和数学背景,激发学生由情境引起的数学意义的思考。好的情境应该是很简单的。
1、有效的数学教学情境有什么作用?(观看录像片段)
有效的数学教学情境至少有四个作用:
(1)集中学生的注意力。有教师说,低年级学生的注意力很难集中,教师必须进行组织教学,其中一个很好的手段就是创设好的教学情境,激发学生的兴趣,才能集中注意力,这是一个非常实在的作用,看起来不是那么高谈阔论,实际上是取得教学成功的重要保证。(2)引出学习问题。情境决不是课堂的装饰品,决不是图个热闹,图个有声有色,而是为学生提供思考数学问题的素材,达到促进学生从实际问题抽象出数学知识的能力。
(3)引出问题解决的思路。情境往往是一个实际问题,而解决数学问题往往需要从实际问题中抽象出数学模型。这样,情境就对解决问题的思路的引发起到了促进作用。
(4)激发学生的探索意识。情境往往不能直接告诉学生如何解决问题,而是需要学生自己提炼数学信息,探索解决问题的办法,这对培养学生的探索意识与解决问题的能力非常有益。
2、数学教学情境创设中的几个问题:
有些教师由于对数学课程改革的理念存在认识上的偏差,在教学中也出现了一些不当的教学情境。归纳起来,有以下几种情况:(1)牵强附会
案例1倒数教学情境
教师手上拿了张写有“福”字的纸,然后当着学生的面把“福”字倒过来,问学生:“这个字现在怎么样了?”生:“倒过来了,表示福到家了。”教师很高兴,接着说:在数学知识里也有这样的现象,如分数倒过来就是。然后问学生:9倒过来是多少?生答:9倒过来是。另一个学生不同意,站起来答:9倒过来是,因为9倒过来是6。一时全班哄堂大笑……
反思:学生产生这种想法不怪学生,而是教师自己造成的。教师为了让学生形象地理解倒数概念,把情境设计的中心放在了“倒”字上,表面上看是联系了学生的生活实际,方便了学生的理解,但实际上却没有抓住倒数的意义——乘积是1的两个数互为倒数。(2)科学错误
案例2:等比数列求和教学情境
等比数列求和的教学过程中,某教师引入了如下的教学情境:某班有43名同学,每个同学都有一张同规格的纸,如果学号1的同学对折1次,学号2的同学对折2次,依次类推,学号43的同学对折将纸对折43次。如果将所有折好的纸叠加,粘成一个“长梯”,那么,我们能否用它登上月球?(地球与月球的距离约为3.8×10米,纸的厚度约为7.5×10米)反思:这是一个流传很广的现实问题情境的案例,初听心灵上确有强烈的震撼。然而,亲自动手折一折,发现——不要说对折43次,就是对折六、七次就感觉就折不下去了。纸是有厚度的,物理学的原理告诉我们,这种操作只能进行10次左右。由于违背了科学道理,这种实验操作型的现实情境仅能看作是一种数学思想实验。如果不加以说明,在实际教学中,难免会受到学生的置疑,这也使得它“贴近生活”的教学效果打了较大的折扣。(3)主题含糊
案例3:认识乘法教学情境
上课一开始,教师出示了一个像动画片一样的精彩的“动物园一角”。师:请小朋友们仔细观察,你发现了什么?
生1:我发现这儿真好玩!有小动物,有房子、大树、白云、河流、小桥。生2:我发现小河的水还在不停地流动呢!生3:我发现小河里还有鱼儿在游呢!生4:我发现小兔们在开心地跳动着。
生5:我发现小鸡的头还在一动一动。它们在啄米吧。
生6:我发现小桥上有两只小白兔,它们是到桥这边呢还是要过桥去? 生7:那两座房子是小鸡家的还是小兔家的?
生8:远处的白云在飘动着,好像在欢迎我们小朋友呢!……
至此,十多分钟过去了,学生不断有新的发现,教师在肯定中不断提问“你还发现了什么?”于是,学生不断又有新的发现。
反思:数学教学中的情境创设应为学生数学学习服务,引导学生用数学的眼光关注情境,为数学知识和技能的学习提供支撑,为数学思维提供土壤。本教学情境,教师忽视了数学课的本质,仅提出了“你发现了什么”的问题,缺乏明确的观察内容,导致花费了十多分钟也未能进入主题,以致让听课者误以为是语文课或观察课。因此,教师创设导入情境的预期效果不应仅限于起到吸引学生的注意力、激发其学习兴趣的作用,更应该使创设的情境为学生学习数学服务,应该让学生用数学的眼光关注情境,让学生看过之后又思考、有回味,为学生数学思维的发展提供空间。(4)盲目创新
案例4:平移与旋转教学情境
课件呈现教师自己的头像和三副缺头像的上装图。教师提问:“脑袋要安装在每个人身的颈上,要怎么办?”
学生回答有的要平移,有的要旋转,教师利用课件演示验证,区分平移和旋转。为了求出平移的距离,教师通过多媒体课件将自己的头像活生生地呈现在学生面前,并设疑:老师的脸从这里移到那里,到底移了多少距离?学生一时无法回答,教师便投上方格网,让学生先进行猜想。为了引导学生验证猜想,教师让学生拿出复印的头像纸进行操作。为了让学生理解求移动的距离的方法多样化,教师又通过多媒体技术将自己的一只耳朵割下进行移动,让学生观察移动几格到指定位置。学生个个屏住呼吸,紧张地看着教师在愉快地自残。待学生求得了耳朵移动的距离后,教师并为善罢甘休,又设疑:如果耳朵向右平移4格,鼻子要向右平移几格?如果眼睛向右平移4个,嘴巴要向右平移几格?脑门子呢?随着他的提问,在场的师生无不心惊肉跳,无法想像支离破碎的老师的脑瓜子该是如何恐怖。
反思:这样的情境和这样的老师,学生一辈子都无法忘怀的。作为教师,我们不仅要关注学生的学习情况,还要关注学生的身心健康,关注他们未来的发展。这样的教学情境,把人道主义与人文关怀置于何处?
3、数学教学情境设计的基本要素 创设有效的数学教学情境,教师必须要弄清楚数学教学情境的基本要素。①目的性:要明确情境中所包含的数学内容是什么,希望学生通过情境能够学到什么样的数学知识。
②合理性:情境的信息应符合生活实际和事物运动发展的规律,符合学生的认知发展规律。③问题性:能够从情境中抽象出数学问题,激发学生的问题意识。④有效性:情境的创设应以数学教学目标的有效实现为出发点,不能有太多的干扰教学目标的因素,以致影响教学目标的达成。⑤典型性:选择最具有典型意义的事件作为学习情境,所包含的问题最适合知识教学的需要,最能激发学生智力探索的兴趣,同时又能产生冲击性效果,最能吸引学生的注意力,引起学生的情感共鸣。
⑥人文性:教学情境的创设要关注文化价值,富有人文精神。
4、创设有效的教学情境要注意以下几点:
一是情境要揭示数学知识的本质。对学生来说,情境中所蕴含的数学知识应该是明白的,不能叫他们捉迷藏,搞半天还理不出个头绪,这会浪费宝贵的课堂教学的时间。二是情境能反映数学学习的思考过程。一个数学教学情境要包含一个数学模型,学生能借助它抽象出要学习的内容。
三是情境是学生所喜欢的。在不违背数学教育基本原则的前提下,形象、直观、通俗、有趣、富有思考价值的情境,才能被大多数学生所接受。老师们在设计情境时,不能自以为是,一定要站在学生角度想想。
四是情境不能太复杂。情境是场景,不要搞得花里胡哨。情境要直奔主题,简明易懂,学生能一下子抓住要学习的内容和核心。……
一句话,情境创设要讲究实效,切不可以表面的“繁荣”掩盖实质的空虚,一切空洞无物的细节,都会影响数学教学的实施和效果。
(三)进行有效对话
数学有效教学基本状态是对话式的、互动式的。
新课程引入“对话理论”之后,打破了教师的“一言堂”,赋予了学生的说话权,标志着课堂教学的进步。这里的对话不是狭义的人与人之间的交谈,而是广义的个体与环境(包括所处环境、他人、文本、自我)之间展开的相互作用、相互影响。我们认为,对话是新课标下的重要的数学学习方式。
在这种对话式的、互动式的教学中,教师可以讲授,其实,好老师总是那些善于“讲授”的老师,是那些“能说会道”的老师,但教学不能总是只有一个声音,教学是否出现和维持某种对话式的、互动式的状态,取决于教师是否能够有效地“提问”。
有效“提问”意味着教师所提出的问题能够引起学生的回应或回答,且这种回应或回答能让学生更积极地参与学习过程。
“提问”作为课堂教学中师生互动或生生互动的主要形式,可以使教师将关注的焦点从教师转移到学生身上。
有效“提问”需要使问题保持一定的开放性。遗憾的是,在课堂教学中,恰恰是“封闭”的问题最常见而泛滥成灾,特别是在以教师讲授为主的课堂教学中。
当教育界屡次倡导“对话教学”、“互动教学”之后,依然保持“一言堂”、“满堂灌”教学习惯的教师似乎不再多见。但教师从“一言堂”、“满堂灌”的教学习惯走出来之后,不期又遇到了“满堂问”的尴尬。
“满堂问”在目前的数学课堂教学中几乎成为较普遍的现象,教师的新习惯是用自己设定的“问题”领着学生去找寻系列“标准答案”。满堂问与满堂灌相比,虽然形式上学生参与到教学中,但在本质上是一致的,都不承认学生是可以自主学习的人,没有从根本上变革学生被动接受的传统教学模式。在这种“满堂问”的课堂里,教学气氛是活跃了,甚至显得有些热闹,但学生受益不多。
课堂提问本来是一种基本的课堂教学活动,问题设计的好,可以引导学生的思维,促进学生的学习。但如果用一些过于琐碎的无意义的问题牵着学生的鼻子走,如果用一些只有唯一答案的问题领着学生朝着同一个方向迈进,学生就没有了自己,没有了自己的方向。满堂问带来的另一个问题就是教师表面上似乎时时在关注学生,提问学生,但教师并没有“领会”学生,没有领会是因为没有倾听。很少人会想到:真正有效的提问,原来只是“倾听”。破坏谈话的人总是喋喋不休,善于谈话的人只是提问,并倾听。学生一旦主动学习,教师的责任就由讲授、提问转换为“倾听”。善于倾听的教师总是能够将学生的“声音”转化为有效教学的资源。倾听是一种对话,好的对话者总善于倾听。这需要教师在“提问”之后,给学生留出足够的“等待”时间;为学生的回答提供及时的反馈;关键的策略是,要让学生感觉教师在等待和倾听。
录像:黄爱华《四位数的大小比较》 赏析:
这节课,有很多很多精彩的地方,比如,民主的课堂氛围、巧妙的比赛规则,在我看来,最大的亮点是:智慧的师生对话。
当前,“对话”已经成为现代社会的关键词。从国际事务到人与人之间的关系,从政治领域到学术领域,“对话”已经成为人们达成目的的有效策略。“对话”来到我们的数学课堂教学中,使课堂教学从封闭走向开放,从预设走向生成,充满了无穷的可能性,洋溢着生命的色彩,富有活力与魅力。
在教学中,黄老师用对话的方式与学生交流。在学生比赛过程中,他犹如一位节目主持人,在关键时恰到好处地打断学生,让学生在玩中进行有效的数学思考。正是有了老师智慧的提问,学生也有了智慧的回应,师生之间思维在碰撞,智慧在飞扬。在第一次比赛中。每摆完一位就打断学生:“你赢了吗?为什么?”学生回以“没有,关键要看千位。”……第二次比赛,学生正准备抽,老师又打断了“现在你在想什么?”“不能抽到0。”“要抽9。”学生的想法暴露无遗,个位、十位、百位的数字再大,都不能决定一个四位数的大小,必须摆到千位后才能比出结果,千位是关键了。在第三次比赛中,老师又时时打断学生“他已经抽到9了,你还有信心赢吗?”“我还有三次机会抽到9。”“你已经抽到9了,应该轻松了。”“如果他接下来也抽到9,也有9个千。”……这真是智者间的对话。
(四)组织有效探究 《数学课程标准》(修改稿)指出:除接受学习外,动手实践、自主探索与合作交流也是数学学习的重要方式,学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、验证、推理、计算、证明等活动过程。可见,探究学习是新课程倡导的学习方式之一。(1)有效探究的前提
①形成氛围。陶行知先生说:“只有民主才能解放大多数人的能力,而且使大多数人的创造力发挥到高峰。”新课程理念也提倡营造一种生动活泼、民主平等的教学氛围,使学生在相对自由的空间里思维活跃,乐于探索。②激发兴趣。《课标》指出:数学教学活动必须激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生思考。兴趣是学习的最佳营养剂和催化剂,只要学生对学习有兴趣,就能有效激发大脑组织的功能,使思维活动积极,使学习达到事半功倍的效果。
③问题意识。现代教学论告诉我们,产生学习的根本不是感知,而是问题。没有问题的存在就难于诱发和激起学生的求知欲,学生如果感觉不到问题的存在,就不会去深入思考。(2)有效探究的条件 ①积极猜想。波利亚曾说过:“我想谈一个小小的建议,可否在学生做题之前,让他们猜想该题的结果,或者部分结果。一个孩子一旦表示出来猜想正确与否,他便主动关心这道题,关心课堂上的进展,他就不会打盹和搞小动作了。” ②主动参与。
③学会质疑。陶行知老先生说:“发明千千万,起点是一问。人才胜天工,只在每事问。”学生能提出问题和见解,是学生自主参与的可贵体现。(3)有效探究的途径
①动手操作。心理学家皮亚杰说:“活动是认识的基础,智慧从动作开始。”动手操作过程是学生学习的一种循序渐进的探究过程。通过动手操作可以最大限度地缩小知识的特点与学生思维特点之间的距离,从而有效地促进学生对知识的理解。
②故意示错。教师在课堂教学中,根据教材内容的重点、难点或学生容易出现错误处,故意弄出错误,引导学生去探究,让学生来纠正,这对保护学生创新意识、培养学生探究能力很有好处。
③大胆交流。语言是情感的表露、思维的体现、实践的沟通,因此在教学中要给学生提供说的机会,让学生愿意说、会说、大胆地说。(4)有效探究的模式
①尝试模式。“尝试”学习模式的基本思路是:“先练后讲,先试后导”,教学程序是:尝试练习――讨论交流――教师点拨――应用拓展。
②猜测模式。可以根据原有知识,利用类比推理猜测;可以在学习新知中猜测;可以在巩固知识中猜测;还可以在实际运用中猜测。猜测模式一般的教学程序是:思考――猜测――验证。
③实验模式。实验和观察在几何教学的公式推导、定理发现中经常采用,实验探究模式为学生提供了真正自主开放的空间,有利于学生创造潜能的充分发挥和展示,也有利于学生个性的张扬。实验模式的教学程序是:提出问题--独立思考,实验探究――小组交流、讨论。
(五)开展有效合作
(六)尝试有效开放
第四篇:高考化学守恒法的应用技巧
高考化学守恒法的应用技巧
金点子:
“守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中,它既可使繁乱的问题化难为易,又可使复杂的计算化繁为简,因而备受广大中学生的青睐。但在使用中,由于对题意理解不清、条件分析不透,也时常出现滥用守恒的现象,故正确把握守恒原理,学会守恒方法,是高考化学解题之必备。
守恒法包括:元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。
1.在化学反应前后,物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒,这就是元素守恒。如在复杂的变化过程中,能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题,不仅思路清晰,而且计算简便。
2.根据电解质溶液总是呈电中性,从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。
3.在氧化还原反应中,还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等,这是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。
4.质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中(核反应除外),如反应前后物质的质量守恒,反应过程中催化剂的质量守恒,溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。
经典题:
例题1
:(2001年全国高考)在无土栽培中,需配制一定量含50
mol
NH4Cl、16
mol
KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)()
A.2、64、24
B.64、2、24
C.32、50、12
D.16、50、24
方法:利用元素守恒求解。
捷径:先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl—、SO42—、物质的量,再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl—、SO42—物质的量。若与题干中的数值一致,即为选项。如题干中NH4+
mol;K+:16+24×2=64(mol);Cl—:50+16=66(mol),SO42—:24mol。选项B,NH4+:2+24×2=50(mol),K+:64mol、Cl—:64+2=66(mol),SO42—:24mol,与题干相符,选项B正确。
总结:如果题目中提供不是固体物质,而是溶液,其解法是相同的,只要将溶质的物质的量求出,就变成与本题完全相同的题目。目前化学试题中往往置于与生产实际、科研等相结合的情境中,解题时,只要把它迁移到解化学题基本方法中,就可迎刃而解。
例题2
:(2001年上海高考)将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是()
A.c
(Ac-)>c
(Cl-)>c
(H+)>c
(HAc)
B.c
(Ac-)>c
(Cl-)>c
(HAc)>c(H+)
C.c
(Ac-)=c
(Cl+)>c
(H+)>c
(HAc)
D.c
(Na+)+c
(H+)=c
(Ac-)+c
(Cl-)+c
(OH-)
方法:首先必须考虑溶液间的反应,然后通过守恒关系分析。
捷径:将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,考虑溶液间的反应,此时溶液变成了等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl三种物质的混合溶液。因此时溶液显酸性,知CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度。以此得溶液中粒子间物质的量浓度的关系为:c(Na+)>c
(Ac-)>c
(Cl-)>c
(HAc)>
c(H+)>c
(OH-)。再利用电荷守恒可得:c
(Na+)+c
(H+)=c
(Ac-)+c
(Cl-)+c
(OH-)。对照选项可得答案为BD。
总结:当溶液中两种可两种以上的物质相混合时,首先必须考虑溶液间的反应,这是解答此类试题的第一步,也是关键性的一步。部分考生由于未考虑混合后的反应而经常出错。
例题3
:(1999年上海高考)
:把0.02
mol·
L-1
HAc溶液和0.01
mol·
L-1
NaOH溶液以等体积混和,则混合液中微粒浓度关系正确的是
()
A.c(Ac-)>c(Na+)
B.c(HAc)>c(Ac-)
C.2c(H+)=
c(Ac-)—c(HAc)
D.c(HAc)+c(Ac-)=
0.01mol·
L-1
方法:通过电荷守恒及物料守恒两大守恒分析。
捷径:两溶液等体积混合后变成0.005mol·L-1
HAc
和0.005mol·L-1
NaAc的混合溶液,由于HAc的电离占主导地位,故c(Ac-)>
c(HAc),溶液呈酸性。再根据电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=
c(Ac-)+c(OH-),及c(H+)>
c(OH-)得c(Ac-)>
c(Na+)。再将物料守恒关系c(Na+)=
c(HAc)+c(H+)-c(OH-)代入电荷守恒关系得:2c(H+)=c(Ac-)-
c(HAc)+2c(OH-)。另知,不管溶液电离平衡和水解平衡如何移动,其c(HAc)+c(Ac-)均为常数0.01mol·L-1。以此得答案为A、D。
总结:此类试题考查方式主要有:①微粒浓度的大小比较
②电荷守恒关系式
③物料守恒关系式
④电荷守恒与物料守恒叠加后的恒等关系式。解题时仍要优先考虑溶液混合过程中的反应问题。
例题4
:(2001年高考试测题)将氨水逐滴加入到稀盐酸中,使溶液成中性,则此时()
A.c(NH4+)=c(Cl-)
B.c(NH4+)>c(Cl-)
C.c(NH4+)<c(Cl-)
D.c(NH4+)与c(Cl-)之间关系不确定
方法:根据溶液中电荷守恒关系获解。
捷径:将氨水加入到稀盐酸中,根据电荷守恒关系得:c(NH4+)+c(H+)=
c(Cl-)+c(OH-)。因所得溶液呈中性,则c(H+)=
c(OH-),以此得:c(NH4+)=
c(Cl-)。故得答案为A。
总结:在对溶液进行计算以确定其浓度及溶液中恒等关系的判断时,通常都可通过守恒法使答题过程变得简单明了。
例题5
:
(1994年全国高考)
38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是
()
A.1.0×10-3mol
B.1.6×10-3
mol
C.2.2×10-3
mol
D.2.0×10-3
mol
方法:利用反应过程中原子个数守恒求解。
捷径:HNO3与Cu反应,一部分起酸的作用,即生成Cu(NO3)2用去硝酸
=
2n
(Cu)
=
mol×2=1.2×10—3mol;另一部分HNO3起氧化作用,不管生成的22.4mL
气体为何成分,都是HNO3的还原产物,且有HNO3~NO,HNO3~NO2,所以起氧化作用的HNO3为
mol
=1×10—3mol,故共消耗HNO3的物质的量为:
1.2×10—3mol
+
1×10—3mol
=
2.2×10—3mol。以此得答案为C。
总结:这是利用原子个数守恒进行计算的范例。根据参加反应的HNO3一部分生成Cu(NO3)2,另一部分变成NO2或NO。利用反应前后的N原子守恒,可以轻松求解。类似的解法可以在很多题目应用。
例题6
:(2002年全国高考)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为
()
A.1︰1︰l
B.2︰2︰1
C.
2︰3︰l
D.4︰3︰2
方法:根据反应过程中化合价的变化及得失电子守恒分析。
捷径:假设三个反应均生成1molO2,在高锰酸钾、氯酸钾的分解反应中,只有氧的化合价升高,且均由-2价升高到0价,故转移电子数均为4mol。而过氧化氢的分解反应,虽也只有氧的化合价升高,但其化合价由-1升高到0价,以此产生1molO2,转移电子数为2mol。综合得,产生相同量的O2,三个反应中转移的电子数之比为:4︰4︰2
=
2︰2︰1。故答案为B。
总结:对不同的反应,在利用电子守恒分析转移电子的情况时,要注意考虑不同反应中化合价不同,而造成电子转移不同的情况。
例题7
:
(2001年全国高考)将NO3—+Zn+OH—+H2O→NH3+Zn(OH)42—配平后,离子方程式中H2O的系数是
()
A.2
B.4
C.6
D.8
方法:利用得失电子守恒及电荷守恒进行配平后确定离子方程式中H2O前的系数。
捷径:氧化剂NO3—被还原成NH3,1molNO3—得到8mol电子才能生成NH3。还原剂Zn被氧化成Zn(OH)42—,1molZn失去2mol电子才能生成Zn(OH)42—,所以Zn的序数是4,NO3—的序数是1,反应式变成NO3—+4Zn+OH—+H2O→NH3+4Zn(OH)42—,根据离子反应方程式中电荷守恒的原理,可确定OH—的序数是7,最后根据氢原子(或氧原子)守恒可确定H2O的序数是6。显然答案为C。
总结:这是一道氧化还原反应方程式的配平题。在全国考题已经有多年未出现这样的题目,而在上海试题中每年都有。反应方程式的配平是中学化学学习中的基本技能。全国高考题虽然多年未考纯粹的配平题,但应用配平反应方程式的原理(即守恒原理)的试题却很常见。
注意
高考试题评分标准明确指出,反应方程式不配平或配平错误都不能得分。
例题8
:(2001年高考试测题)某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨),为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为
m3。
(2)为满足题设需求,b%的下限等于。
方法:根据原子个数守恒求解。
捷径:(1)该题的反应过程为:S→SO2→SO3→H2SO4,每小时生产的98%硫酸at,其物质的量为104amol,不计损耗,应制得SO2104amol。根据S→SO2,这一步需O2104amol,又因为燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%,且因S→SO2,反应前后气体物质的量不变,设每小时消耗空气为n
mol,则:。
故每小时消耗标准状况下空气的体积为:
(2)空气中的氧气必须维持两个反应,即S→SO2和SO2→SO3的过程。第一步耗氧量为第二步的两倍,故为了满足SO2→SO3催化氧化时不再补充空气的需求,b%的下限应等于空气中氧气的三分之一,即7%。
总结:该题为化工生产过程中的计算问题,为了迅速求解,除了要理清题意,还必须充分运用反应过程中的硫元素守恒及氧元素守恒。
金钥匙:
例题1
:把0.02
mol/LHAc溶液和0.01
mol/LNaOH溶液以等体积混合,则混合液中微粒浓度关系正确的为
()
A.c(Ac—)﹥c(Na+)
B.c(HAc)﹥c(Ac—)
C.2c(H+)=
c(Ac—)—
c(HAc)
D.c(HAc)+
c(Ac—)=
0.01mol/L
方法:
捷径:混合后先得到0.005
mol/L的HAc溶液和0.005
mol/L的NaAc溶液,由于Ac—的水解程度小于HAc的电离程度,故A正确、B错误。整体考虑溶液中的H+得失:
HAc
H3O+
Ac—
H2O
OH—
得H+
失H+
可得
c(H+)+c(HAc)=c(OH—)
整体考虑CH3COO—的守恒,可得c(HAc)+
c(Ac—)=
0.01
mol/L。所以答案A、D。
总结:任何溶液中都存在三种恒等式——物料平衡(质量守恒)、电荷平衡、质子守衡。以上题为例,这三种等式分别是
c(HAc)+
c(Ac—)=
0.01mol/L
c(Na+)+
c(H+)=
c(Ac—)+
c(OH—)
c(H+)+
c(HAc)=
c(OH—)
例题2
:有一在空气中暴露过久的KOH固体,经分析得知其中含水a%,K2CO3
6%,其余为KOH。取此样品m
g
溶于100
mL
mol/L的硫酸里,残酸需加n
g
原样品才刚好中和完全。由此可知蒸发中和后的溶液可得固体质量为
()
A.14.2g
B.17.4g
C.20.6g
D.无法计算
方法:因蒸发中和后的溶液得固体K2SO4,而SO42-仅来自于硫酸,以此可通过S原子守恒快速求解。
捷径:最终所得固体为K2SO4
。∵n(K2SO4)
=
n(H2SO4)
∴m(K2SO4)
=
0.1mol
×
174g/mol
=
17.4g,得答案为B。
总结:因在空气中暴露过久的KOH固体成分没有具体的数值,不少同学会因数据未知而错选D(无法计算)。
例题3
:取20g混有MnO2的KClO3,加热至恒重,在一定温度下将残留的固体加入10g水中有7.9g固体未溶解,再加入5g水仍有5.3g固体未溶,则原混合物中可能含有的KClO3质量为()
A.14.7g
B.6.9g
C.12.1g
D.17.6g
方法:根据作为起催化作用的MnO2,在整个过程中质量守恒分析求算。
捷径:如5.3g未溶固体全为MnO2,则KClO3质量为14.7g。根据反应2KClO3
2KCl
+
3O2↑知,14.7g
KClO3完全分解生成KCl
8.94g,得10g水中溶KCl
5.3g+8.94g—7.9g=6.34g,再加5g水又溶7.9g—5.3g=2.6g,此时溶液为KCl的不饱和溶液,剩余物为MnO2,符合题意。
如5.3g未溶固体含KCl和MnO2,根据后加5g水溶2.6g
KCl知,先加的10g水中溶KCl
5.2g,得加热至恒重时质量为5.2g+7.9g=13.1g,放出O2为6.9g,根据反应方程式可求得KClO3为17.6g,MnO2实际质量为2.4g,符合题意。
以此得答案为A、D。
总结:5.3g未溶固体是何物质是解答该题的关键,部分考生由于仅将其作为MnO2而出现漏选D答案的情况。
例题4
:在铁和氧化铁混合物15
g
中,加入稀硫酸150
mL,能放出H2
1.68
L(S、P、T)。同时铁和氧化铁均无剩余,向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4,且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共消耗3
mol/L的NaOH溶液200
mL,则原硫酸的物质的量浓度是()
A.1.5mol/L
B.2mol/L
C.2.5mol/L
D.3mol/L
方法:因最后溶液中所剩溶质为Na2SO4,根据电荷守恒可求得SO42-的物质的量浓度。
捷径:最终所得溶液中含有Na+和SO42-(少量H+和OH-)而Na+来自于NaOH。SO42-来自于原硫酸,根据溶液中离子电荷守衡得:
n(Na+)
+
n(H+)
=
2n(SO42-)
+
n(OH-),不计少量H+和OH-,得
3mol/L×
0.2L
=
2×c(SO42-)×0.15L
解得:c(H2SO4)=
mol/L,以此答案为B。
总结:此题再利用氢气的体积和铁元素守恒,还可求得原混合物中铁和氧化铁的质量。
例题5
:向某稀醋酸溶液中滴加一定量的氢氧化钠溶液后,若溶液中CH3COO-的物质的量等于加入NaOH的物质的量。则此时溶液的pH()
A.>7
B.<7
C.=7
D.无法确定
方法:利用溶液中阴阳离子所带电荷相等列出恒等式求得c(H+)与
c(OH-)间的关系,再分析此关系而获得结果。
捷径:因溶液中CH3COO-的物质的量等于加入NaOH的物质的量,又溶液中Na+的物质的量等于加入NaOH的物质的量,所以反应所得混合溶液中CH3COO-与Na+物质的量相等,即c(CH3COO-)=
c(Na+)。而根据电荷守恒知,溶液中c(Na+)+c(OH-)=
c(CH3COO-)+c(OH-),则溶液中c(H+)=
c(OH-),即溶液pH
=
7。以此得答案为C。
总结:此题若从电离平衡角度分析,则难于理解。如果灵活运用电荷守恒关系分析,问题则迎刃而解。
例题6
:在3BrF3
+5H2O
=
HBrO3
+
O2↑+
Br2
+
9HF中,若有5mol水参加反应,则被水还原的BrF3的物质的量是()
A.3
mol
B.10/3
mol
C.4/3
mol
D.2
mol
方法:水仅作还原剂,5mol水参加反应,有2mol水被氧化,以此根据得失电子守恒即可求得被水还原的BrF3的物质的量。
捷径:2mol水被氧化生成1mol氧气,水失去电子的物质的量为4mol,BrF3的化合价从+3降为0价,每摩尔BrF3作氧化剂时得3mol电子,以此根据得失电子守恒即可求得被2
mol水还原的BrF3为4/3
mol,故正确答案为C。
总结:该题部分学生根据化学方程式直接得,当5mol水参加反应,有2
mol
BrF3被还原。以此获得错误结果D。现错解的原因是审题时未注意失电子为何物质,又忽视一个关键字——水。该反应失电子不仅有H2O,还有BrF3。
y
x
A
y
x
y
x
y
x
B
C
D
例题7
:标准状况下,在1L
NO气体中不断地通入O2,若温度和压强保持不变,则反应后气体体积y与通入的O2体积(用x表示)关系正确的图为()
方法:根据反应2NO
+
O2
=
2NO2前后N元素守恒及部分NO2
转化成N2O4,结合图示分析求解。
捷径:根据反应2NO
+
O2
=
2NO2,前后N元素守恒。但在标准状况下,NO2一旦生成,便有部分转化成N2O4,而造成气体的物质的量及体积减小,待NO反应完后,再通入O2,体积逐渐增大,以此得正确答案为D。
总结:部分考生根据反应2NO
+
O2
=
2NO2,依据在温度和压强不变时,气体体积与气体的物质的量成正比,得出在NO中通入O2,开始体积不变,待NO反应完后,再通入O2,体积逐渐增大,从而获得答案C。出现此种错解的原因乃是滥用反应过程中物质的量守恒,未考虑后续反应之故。
在化学反应中利用物质的量守恒进行解题时,必须注意反应的进程问题。当反应过程中浓度变稀造成反应终止,或有后续反应存在时,便可能造成物质的量不守恒。
例题8:
NO和NO2(过量)组成的混合气体通入NaOH溶液中,能发生反应①3NO2
+
NaOH
=
2NaNO3
+
NO↑+H2O,②NO2
+
NO
+
2NaOH
=
2NaNO2
+
H2O,如用V
L
NaOH溶液吸收由n
mol
和m
mol
NO2组成的混合气体,求NaOH溶液的浓度最小要达到多少mol/L?
方法:根据反应前后N元素守恒求NaOH溶液的最小浓度。
捷径:从题中反应可知,NO2过量,氮的氧化物能全部被吸收,且生成NaNO2或NaNO3,以此消耗NaOH的物质的量等于混合气的总物质的量,NaOH的物质的量≥(m+n)/V
mol/L,故NaOH的浓度最小应为(m+n)/V
mol/L
总结:根据反应前后元素的来龙去脉,找出某些元素间的守恒关系,列出恒等式,可迅速求得结果。此题如通过设物质的量来求解,便显得很繁杂。
例题9
:有碳酸钠和碳酸氢钠的混合物14.8g,把它配成稀溶液,然后向该溶液中加入12.4g碱石灰(CaO、NaOH组成的混合物),充分反应后,溶液已检测不到Ca2+、CO32—和HCO3—,然后将所得的体系中水分设法蒸干,得白色固体29g。试求:(1)原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠各多少克?(2)碱石灰中CaO、NaOH各多少克?(3)所得29g白色固体中各种成分的质量是多少?
方法:根据反应列出守恒关系,然后通过反应前后的守恒求解。
本题有下列量守恒:①反应前后的CO32—物质的量守恒,即CaCO3中CO32—物质的量等于Na2CO3中CO32—的物质的量与NaHCO3中HCO3—物质的量之和;②反应前后Ca2+物质的量守恒,即CaO中Ca2+的物质的量等于CaCO3中Ca2+物质的量;③反应前后,Na+物质的量守恒。
捷径:设Na2CO3的物质的量为x,NaHCO3的物质的量为y,碱石灰中NaOH的物质的量为z,根据上述有关离子物质的量守恒得:
106g·mol—1x+
g·mol-1
y
=
14.8g
g·mol—1
(x+y)+40
g·mol—1z
=
12.4g
g·mol—1
(x+y)+40
g·mol—1
(2x+y+z)
=
29g
解之得
x=0.1mol,y=0.05mol,z=0.1mol
(1)
原混合物中Na2CO3为0.1mol
×106
g·mol—1
=
10.6g,NaHCO3为0.05mol×84
g·mol—1
=
4.2g。
(2)
碱石灰中CaO为56
g·mol—1
×(0.1mol+0.05mol)=
8.4g,NaOH为0.1mol×40
g·mol—1
=
4g。
(3)
29g白色固体中CaCO3为100
g·mol—1
×(0.1mol
+
0.05mol)=
15g,NaOH为29g
—15g
=
14g。
总结:为了能充分理清反应前后的关系,建议考生在解题时要画出前后的变化关系图,并将守恒的元素找对、找全。
例题10
:已知Zn(OH)2与Al(OH)3一样具有两性,现有硝酸铜和硝酸银混合溶液100mL,其NO3—浓度为4
mol·L-1。当加入一定质量的锌粉,充分振荡后过滤,得干燥沉淀24.8
g
。将此沉淀置于稀盐酸中,无气体放出。在滤液中加入BaCl2溶液无沉淀生成,再加入过量稀NaOH溶液得到的沉淀,经过滤、干燥、灼热后质量为4g。求参与反应的锌的质量。
方法:由于电解质溶液呈中性,根据溶液中阳离子所带的正电荷总数必定等于阴离子所带的负电荷总数。对此题来说,即反应后溶液中Zn2+与未被置换的Cu2+
所带的正电荷必定等于溶液中NO3—所带的负电荷。根据反应后溶液中电荷守恒列式求解。
捷径:由于24.8
g
沉淀物不能与盐酸反应,说明沉淀物中无过剩的锌粉,即加入的锌全部参与反应。又由于滤液不与BaCl2溶液反应,说明原溶液中Ag+
已全部被锌置换。最后4
g
固体为CuO的质量,它是溶液中未参与反应的Cu2+
转化而成。
+
=
mol·L-1×0.1L
()
×2
因反应后溶液中Zn2+与未被置换的Cu2+
所带的正电荷等于溶液中NO3—所带的负电荷。设参与反应的锌的质量为x,则
解之得,x=9.75g
总结:利用电荷守恒法进行解题时,必须注意以下两个问题:①溶液中阴、阳离子总数不一定守恒;②当溶液很稀时,水的电离不能忽略。
例题11
:在室温时,将PH
=
5的稀硫酸稀释到1000倍,则稀释后的溶液中c(H+)︰c(SO42—)。
方法:溶液无限稀释后,水的电离不能忽略,此时要通过水的离子积常数求解。
捷径:PH=5的H2SO4稀释到1000倍后,H2SO4电离提供的c(H+)为10—8mol·L—1,c(SO42—)为5×10—9
mol·L—1。由于溶液很稀,不能忽略水的电离。设水电离产生的H+或OH—为x
mol·L—1,根据水的离子积常数得:
(10—8+x)x=10—14,解得x
=9
.5×10—8(mol·L—1)
c(H+)︰c(SO42—)
=
(10—8mol·L—1
+
.5×10—8mol·L—1)︰5×10—9
mol·L—1
=
21︰1
总结:部分考生未考虑水的电离,而根据H2SO4完全电离得出错误结果为,c(H+)︰c(SO42—)
=2︰1。
例题12
:
3.84g
Cu和一定质量的浓硝酸反应,随着反应的进行,硝酸溶液浓度也在降低,反应生成的气体颜色也在逐步变浅,当铜反应完毕时共收集到气体体积为2.21
L。若把收集到气体的集气瓶倒立于盛水的水槽中,需通入多少毫升标准状况下的O2才能使集气瓶充满溶液?
方法:根据题意,硝酸首先获得Cu的电子生成氮的氧化物NO2和NO,并有少量NO2转化成N2O4
。而后各种氮的氧化物又失电子给O2而重新生成HNO3
。根据得失电子数守恒,O2得到的电子数一定等于Cu失去的电子数。
捷径:由于3.84g
Cu失去电子0.12
mol,需0.03
mol
O2获得,故标准状况下O2的体积为0.03
mol×22.4
L·
mol-1×1000
mL·L-1
=672
mL。
总结:在利用得失电子数守恒进行解题时,必须注意得失电子为何物质,注意氧化还原反应中整体与局部之间的关系和联系。
例题13
:将碳酸氢铵受热分解后的产物恒温于150℃,其平均分子量为多少?
方法:如果分析产物中气体组成,再用对各组分气体分子量加以平均(即M=17×
1/3
+
×
1/3
+
×
1/3)来求就太繁了。而从整体质量守恒法来求便显得简单明了。
捷径:由于生成物均为气体,故其总质量与碳酸氢铵质量相等。而1
mol碳酸氢铵又分解出3
mol气体,因此平均分子量为:79/3。
总结:如果有生成物为固体或液体,前后的质量将不再守恒,在解题时要特别注意。
例题14
:
20℃时,向五瓶盛有90g水的容器中分别加入下列物质各10g,A、氯化钠,B、氨气,C、过氧化钠,D、三氧化硫,E、氧化钙,得到五种溶液。这五种溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是。
方法:解答该题既要考虑与水反应后的溶质质量,又要考虑生成气体问题,还要考虑有无沉淀生成。
捷径:由于Ca(OH)2为微溶物,故其浓度最低,其溶质质量分数大小顺序应为D>C>A=B>E。
总结:该题易出现的错解是:A、B加入90g水中,溶质仍为10g,得溶质质量分数为10%,C、D、E10g加入水中,溶质分别变为NaOH10.26g,H2SO412.25g,Ca(OH)213.21g,除Na2O2加入水中放出O22.05g,溶液质量变为97.95g外,其余溶液质量均为100g外,以此得溶质质量分数分别为C、10.47%,D、12.25%,E、13.21%,其大小顺序为E>D>C>A=B
。出现此错解的原因是未能考虑到Ca(OH)2为微溶物,其CaO与H2O反应生成的Ca(OH)2大部分脱离溶液体系呈沉淀析出,而出现溶质质量不守恒的现象。
在使用质量守恒进行解题,要特别注意反应的体系问题。当脱离反应体系,如生成沉淀、产生气体,此时在反应体系内物质的质量便表现得不守恒。
聚宝盆:
1.化学反应总遵循质量守恒。其原因是在任何化学反应前后,元素的种类和原子的个数均保持不变。解题时既可运用质量守恒、更可直接运用原子守恒进行巧解。
2.在任何氧化还原反应中,还原剂失去的电子总数一定与氧化剂得到的电子总数相等,解决氧化还原反应中的相关问题时,可用电子守恒法。
3.任何溶液都呈电中性,可见:Σ(阳离子的物质的量×阳离子的价数)
=
Σ(阴离子的物质的量×阴离子的价数);或Σ(阳离子的物质的量浓度×阳离子的价数)
=
Σ(阴离子的物质的量浓度×阴离子的价数)。这就是电荷守恒法。
热身赛:
1.将ag
NaOH样品溶于bmL
0.1mol/L硫酸里,再加cmL
0.1mol/L
KOH溶液恰好呈中性,则样品纯度为
()
A.×100%
B.
×100%
C.
×100%
D.
×100%
2.为了取制氧气,取一定量的KClO3和一定量的MnO2共热,开始时MnO2在混和物中质量百分含量为25%,当M
nO2含量提高到30%时,KClO3的分解百分率为
()
A.43.3%
B.56.7%
C.40%
D.60%
3.同温同压下,10mL气体A2和30mL气体B2恰好完全化合,生成20mL气体X,则X的化学式为
()
A.AB3
B.A3B
C.A2B
D.AB2
4.已知某强氧化剂XO(OH)2+
被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原含2.4×10-3mol
XO(OH)2+的溶液至此较低价态,需用30mL
0.2mol/L的Na2SO3溶液,那么X元素最终价态为
()
A.+2
B.+1
C.0
D.-1
5.24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是()
A.+6
B.+3
C.+2
D.0
6.若干克铜粉和铁粉产混合物与足量盐酸充分反应后,过滤,将滤渣在空气中充分加热,冷却后称量,质量恰好等于原混合物的质量,则混合物中铁的质量分数
7.将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m
g配成250mL溶液,用1.0
mol/L盐酸滴定,至终点时,用去盐酸30.0
mL。若将上述样品m
g加热至质量不变时,可得到固体多少克?
8.镁带在空气中完全燃烧后,将其产物溶于50mL1.8mol/L稀盐酸中,再加入20mL0.9moL/LNaOH溶液以中和多余的酸,然后加入足量NaOH溶液使氨全部逸出,经测定氨的质量为0.102g。求镁带的质量。
9.工业上用焦炭、水和空气为原料合成氨,在理论上消耗焦炭和氨气的物质的量之比为多少(不考虑空气中O2的反应)?
10.有混合气体A(由NO、H2、CO2组成),通过过量的Na2O2后,变成混合气体B,将B引燃,使其充分反应,得到浓度为70%的硝酸溶液(无任何气体剩余)。求混合气体A和B中各气体的体积比。
11.把一定量的氯酸钾充分加热到再不放出气体为止,向剩余固体中加入足量的水配成溶液,向该溶液中加入足量的硝酸银溶液,过滤,干燥,得到固体物质143。5g,求放出氧气多少克。
12.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用50.00mL
0.049mol/L的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与49.3mL
0.02mol/L的KMnO4
酸性溶液完全作用。[已知FeS+KMnO4+H2SO4-Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O(未配平)],则在上述
反应中,羟胺的氧化产物是____________。
13.金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别做A和B化合反应的实验,充分反应时每人所用A和B的质量各不相同,但总质量都是9g。甲、乙所用A和B的质量及三人得到化合物AB的质量如下表,请填写表中空格。
A的用量
B的用量
得到AB的用量
甲
7g
2g
6g
乙
4g
5g
6g
丙
4.44g
14.将一定量的氯酸钾与3.48
g二氧化锰组成的混合物加热一段时间后共收集到氧气0.336
L(标准状况),然后将残留固体加入到足量浓盐酸中共热,使之与浓盐酸充分反应,再将生成的气体全部通入到100
mL1
mol/L的溴化亚铁溶液中,有的溴离子被氧化成单质。求氯酸钾的分解百分率。
15.将一定量的铝粉和铁粉的混合物溶于足量盐酸中,然后向其中加入过量的氢氧化钠溶液,在空气中放置一段时间,滤出沉淀物,再将沉淀物在O2中灼烧,最后得红棕色粉末,该粉末的质量与原铝、铁混合物的质量恰好相等。求原混合物中铝的质量分数。
16.将一块已被严重锈蚀而部分变为铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜研磨成粉末,充分灼烧成CuO,发现固体质量没有发生增减。求铜被锈蚀的质量百分率。
大检阅:
1.D
2.B
3.A
4.C
5.B
6.20%
7.15.9g。运用质量守恒法
8.0.792g。运用质量守恒法和整体思维技巧
9.3︰2。运用电荷守恒法
10.A中V(NO)
︰V(H2)
︰V(CO2)
=
2︰4︰7;B中V(NO2)
︰V(H2)
︰V(O2)
=
4︰8︰5。运用质量守恒法和整体思维技巧
11.48g
12.N2O
13.7.52g
1.48g
(或2.96g、6.04g)
14.33.33%
15.30%
16.有关的两个反应式是:Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O↑+CO2↑,2Cu+O2=2CuO。前一反应减小固体质量,后一反应增加固体质量。常见的解法可能是:设原固体质量为1,其中Cu2(OH)2CO3含x,单质铜含1-x。据题义:。式中80、222、64、62、32分别为CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu、H2O+CO2(相当于H2CO3)、O2的摩尔质量。解得x=47.23%。但这仅是Cu2(OH)2CO3的百分含量,还需对原金属铜的锈蚀率进行换算:。如果紧盯关键元素Cu来做文章,可以发现第一个反应中放出的H2CO3的物质的量等于被蚀铜元素物质的量的1/2,第二个反应中被结合的O2的物质的量则等于未锈蚀铜元素的1/2。设H2CO3的质量为m,据题义O2的质量亦为m,即可据两部分铜元素的量直接列式解得答案:。式中连Cu2(OH)2CO3、CuO、Cu的摩尔质量都没有用上,运算量简化到了最大限度
第五篇:高中物理说课例谈
高中物理说课例谈
近几年以来,各省以及全国举办的说课比赛越来越多,通过说课来反映教师口头表达,更加能显示出教师对课本内容理解的广度和深度,反映教师对课堂的驾驭能力。做为一名高中物理教师,我将与大家来探讨一下如何说好一堂物理课。首先,什么是说课%说课——就是教师口头表述具体课题的教学设想及其理论根据。从说课的内容和性质来看,它同备课、上课有许多共同之处,也有其不同特色。备课,可以从教案看出“怎样教”;上课,可以从课堂教学看出“怎样教”;而说课不仅要说出“怎样教”,还要说清“为什么这样教”,要让听者不仅知其然,还要知其所以然。这是说课区别于备课、上课,形成独有特征的主要方面。说课要求教师从教材、教法、学法、教学程序四个方面分别阐述,而且特别强调说出每一部分内容的为什么,即运用教育学、心理学等教育理论知识去阐明道理。对于一堂物理说课来说也是一样的。如何去说好一堂物理课%我以《全日制普通高级中学教科书(试验修订本)物理第一册(必修)》第三章第一节《牛顿第一定律》(2006年11月在甘肃省举行的全省青年教师物理说课大赛中也有这一课题)为例子来浅谈一下如何说好一堂物理课。
一、说教材
教者要说明自己对教材的理解,因为对教材理解透彻,才能制定出较完满的教学方案。我认为它包括三个方面内容:
1.教材简析
在认真阅读教材的基础上,说明教材的地位、作用。比如对于《牛顿第一定律》这节课来说:它的地位具有双重性。其一,它属初高中知识的结合点:学生在初中学习中,已经了解了牛顿第一定律的基本内容,我们应该以初中知识为生长点、以教材内容为线索,展开科学方法教育与思维能力培养;其二,它属运动学和力学的结合点:阐明了运动学和动力学各自研究内容的不同,扼要地说明了动力学知识在生产劳动和科学研究中的重要性,最后指出牛顿在总结了前人关于力学知识的基础上,进行了创造研究而提出的三条定律是动力学的基础。
2.明确提出本课时的具体教学目标
课时目标越明确、越具体,反映教者的备课认识越充分,教法的设计安排越合理。说课中要避免千篇一律的套话,要从识记、理解、掌握、应用四个层次上分析教学目标。分析教学目标要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面加以说明。比如对于《牛顿第一定律》这课来说:
3.分析教材的编写思路、结构特点以及重点、难点、关键
比如对于《牛顿第一定律》这课来说:牛顿第一定律这节教材首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾,着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献,从而讲述牛顿第一定律的内容和物质惯性的概念。
这样的顺序充分体现了以知识本身为出发点,从而培养人的实际能力,最终升华出知识的价值——德育目标。
二、说教法、学法
教学,是教师和学生的双边关系。教师为主导,学生为主体的说法,确切地道出了教学系统中这两个要素之间的关系。学生在教学中的主体作用的发挥,表现在教学活动的探索中是否具有主动性和创造性。主体作用的体现主要表现在学生是否独立思考;教师的主导作用主要表现在最优化地使学生从现有的水平向更高一级水平发展,有效地对学生探索尝试活动进行诱导和评价。为此,教学设计、教学方法的选择,首先应着眼于学生怎样学。不应以教为中心,而应以学为主体进行设计。既把学为主体作为实施教学的基本点,又使教为主导成为学生主体的根本保证。
从教学任务来看,感知新知识,以演示法、尝试法、实验法为主;理解新知识,以谈话法、讲解法为主;形成技能时,以练习法为主;从教学内容来看,物理教学,以演示法、实验法、推理法为主;教学起始概念,一般用实验法、探究研讨法。从学法指导来看,现代教育对受教育者的要求,不仅是学到了什么,更主要的是学会怎样学习。说课活动中虽然没有学生,看不到师生之间和学生之间的多边活动,但教师必须说明如何根据教学内容、围绕教学目标指导学生学习,教给学生什么样的学习方法,培养学生哪些能力,如何调动学生积极思维,怎样激发学困生学习兴趣等。从教师的说课过程中要体现以学生为主体,充分发挥学生在学习活动中的作用。
二、说教学
过程它是说课的重点部分,因为通过这一过程的分析才能看到说课者独具匠心的教学安排,它反映着教师的教学思想,教学个性与风格。也只有通过对教学过程设计的阐述,才能看到其教学安排是否合理、科学,是否具有艺术性。通常,教学过程要说清楚下面几个问题:
1.教学思路与教学环节安排。说课者要把自己对教材的理解和处理,针对学生实际,借助哪些教学手段来组织教学的基本教学思想说明白;说教学程序要把教学过程所设计的基本环节说清楚。但具体内容只须概括介绍,只要听讲人能听清楚“教的是什么”、“怎样教的”就行了,不能按教案像给学生上课那样讲;另外注意一点是,在介绍教学过程时不仅要讲教学内容的安排,还要讲清“为什么这样教”的理论依据(包括课程标准依据、教学法依据、教育学和心理学依据等)。
2.说明教与学的双边活动安排。这里说明怎样运用现代教学思想指导教学,怎样体现教师的主导作用和学生的主体活动和谐统一,教法与学法和谐统一,知识传授与智能开发的和谐统一,德育与智育的和谐统一。
3.说明重点与难点的处理。要说明在教学过程中,怎样突出重点和解决难点,解决难点运用什么方法。
4.说明采用哪些教学手段辅助教学。什么时候、什么地方用,这样做的道理是什么*5.说明板书设计。说教学程序,还要注意运用概括和转述的语言,不必直接照搬教案,要尽可能少用课堂内师生的原话,以便压缩实录篇幅。还是从《牛顿第一定律》这节课来谈谈教学过程(列表附后):这样的教学过程显然体现了本节课的教学目标,突出了重点,突破了难点。