论文部分内容阅读
摘要:学生的学习活动必须与任务或问题相结合,有了明确的任务驱动,探究活动才会有动力,也会有明确的方向。作者利用任务驱动的教学方式,探究了如何更加有效地进行化学反应速率的教学。
关键词:任务驱动;观念建构;探究;反应速率
文章编号:1008-0546(2012)05-0083-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.05.039
建构主义学习理论强调,学生的学习活动必须与任务或问题相结合,教师通过设计探究问题,激发学生的学习兴趣和动机,学生通过分析问题、解决问题,主动地建构自己的知识经验过程,通过新经验和原有知识经验的相互作用,充实和丰富自身的知识和能力。
教师在设计探究问题的时候或者说为学生制定学习任务的时候,应该以课程标准为依据,以具体的知识为载体,重视对化学核心观念、原理的理解,强调化学基本观念的建构,从而达到对化学学科整体、本质的认识。通过学生的探究及教师的引导,我们的教学应该在建构化学基本观念方面对学生有帮助,从而形成学生自己的个人形态的化学观念。
一、教学设计思路
了解化学反应速率能帮助学生定量的了解化学反应的快慢。了解影响反应速率的因素,可以帮助学生更全面地了解反应物的本性和外界因素对化学反应的影响。化学反应速率的知识也是学习化学反应限度必要的知识准备。
本课从生活中的一些化学变化引入,提出本课学习的目的“调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学为我们服务”。在中心任务的驱动下,通过实验观察、体会的形式,首先让学生明白如何利用定性观察法比较两个化学反应的快慢;然后预测影响化学反应的因素,通过实验重点探究温度、催化剂、反应物的浓度对化学反应速率的影响,使学生对影响化学反应速率的因素有感性的认识。在定性分析影响化学反应速率的基础上,提出如何定量的控制化学反应速率,引出化学反应速率的表示方法,体现由定性到定量的认识方法。
二、教学过程
环节1:创设情境,提出本节课学习的中心任务。
【图片展示】投影教材上的几张化学反应过程的图片,同学思考交流下面问题:“你了解图中化学变化过程进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系?”
【学生活动】观察图片,讨论、分析、思考问题。
(设计意图:引出本节课的中心任务:如何调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务。)
知识本位的化学教学重视对具体化学知识的学习,强化对概念、原理准确熟练的掌握,力求形成较为系统、完整的知识结构。而本课提出的中心任务“如何调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务”注重了化学与生产、生活的联系、更加注重了化学原理的应用性和实效性,是站在构建学生化学观念的角度,具有思考和探究的价值。
环节2:通过学生实验,体会如何比较反应的快慢。
【学生活动】请同学完成“钠与水”和“钠与乙醇”反应的对比实验。体会如何比较两个化学反应的快慢。
【实验小结】
(1)如果利用常规的观察法,我们可以通过固体反应物消失的快慢或生成气体的快慢比较两个化学反应速率的快慢。
(2)设计比较反应速率快慢的实验时,一般通过对比实验的方法。
(3)在相同的外界条件下,“钠与水”的反应比“钠与乙醇”的反应快。
(设计意图:由于是必修2的教学,如何通过简单的定量实验比较化学反应的快慢,学生不是特别明确,通过这样的实验,为后续的教学做好铺垫,同时引出影响化学反应速率的内因。)
情境的创设是观念建构的核心,问题的驱动是学生学习的动力。如何比较化学反应的快慢,对于初学者来说,可能比较模糊。通过这样的实验,学生对定量的认识化学反应有了感性的认识。所以,对于有些原理的教学,我们不能一步到位、过于急躁。而应该还原概念原理产生的历史背景和知识的来龙去脉,引导学生掌握规律发现的思想与方法,将知识内化为个人经验的一部分,从而形成个人的见解。
环节3:根据已有的知识和经验,学生预测影响化学反应速率的因素,并设计实验进行探究。
【学生活动】学生自己设计实验,从温度、浓度、催化剂三个方面探究外因对化学反应速率的影响。学生探究以下三个实验:(1)5%过氧化氢溶液中加入少量的三氯化铁溶液,分别放入热水(40℃)和冷水(5℃)中。(2)5%过氧化氢溶液和3%过氧化氢溶液中分别加入少量的三氯化铁溶液。(3)5%过氧化氢溶液中分别加入少量的三氯化铁溶液和二氧化锰粉末。
【实验小结】
(1)做对比实验时,注意运用控制变量的方法。
(2)在其他条件相同时,改变温度、改变浓度、使用催化剂等能改变化学反应的速率。
(3)一个化学反应可以用不同的物质催化,效果可能不同。
(4)根据一个实验就得结论这不是科学的研究方法。能否列举生活或实验中的事例证明刚才我们所得的实验结论。
(设计意图:学生选择了过氧化氢的分解实验,为什么选择这个实验,因为它有气体产生,便于观察反应速率的快和慢,这就是前面铺垫的结果。通过学生自主的探究活动,学生感受到外因对反应速率的影响,通过教师的小结,引导学生主动联系生活实际,把有关的原理应用到实际中,而且培养学生理论联系实际的能力。)
问题是思维的源泉,更是思维的动力。保证学生深层次认知参与的核心是有思考价值的问题或者具体的探究活动。根据已有的情景,学生自己预测影响化学反应速率的因素并实验探究,这就是一个非常具体而且要求清晰的学生活动。教师教学的任务就是将对事实和核心概念的理解转化为“为什么”、“如何”等高水平的驱动性问题,激发学生探究的动力。学生将知识的学习、观念的建构和问题的解决贯穿于任务的解决之中,将这些问题有机地结合起来,从而达到提升能力的目的。
环节4:研究如何定量地表示化学反应速率。
【过渡】以上我们主要定性的分析了影响化学反应速率的因素,而我们的目的是调控化学反应速率,那么控制到什么程度呢?所以必须对化学反应速率进行定量研究。
【引导】可以从物理中速率的概念适当引导,然后总结学生从不同角度回答的问题。
【课堂练习】某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L,则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为:
(设计意图:前面是学生对反应速率的定性认识,通过这样的讨论,把学生的思维由定性引入定量,提升思维的品质。)
【教师小结】化学反应承载着物质变化和能量变化两大基本功能。化学反应是化学研究的中心问题,反应速率是实现化学反应的关键因素之一。如果我们掌握了改变化学反应速率的方法,同时从量的角度知道改变到什么程度最好,我想我们的生活一定会更加理性和精彩。
三、教学反思
在新的课程理念的指导下,现在我们都非常重视学生的探究活动和问题意识,但是学生在探究时必须有任务的驱动,必须有疑问,有疑惑。而这些疑问或疑惑的产生应该来自生活、来自实践,应该产生的自然而且必然。我在引入时通过几张生活中的图片,让学生体会到化学反应有快有慢,但是有些反应我们希望它慢点对我们有利,有些反应快些对我们有好处,这样很自然引出本节课的中心任务“调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务”。在中心任务的驱动下,学生必然会问如何调控化学反应的快慢,影响化学反应快慢的因素是什么,最后如果我们要调控反应的快慢,调控到什么程度,引出化学反应快慢的定量表示方法,这样由定性到定量,提升思维、培养学生认识问题的基本方法。
学生在探究实验时,一般要先设计实验方案。学生一般的习惯是根据老师提供的药品设计实验,这样做其实限制了学生的思维,谈不上创新。在本节教学时,我选择让学生先做金属钠与水反应和金属钠与乙醇反应的对比实验,让学生先体会如何通过观察明显的实验现象来比较两个反应的快慢。有了这个实验做基础,然后学生在实验探究时,就可以自己选择一个对自己有利的反应作为研究对象。由于实验原理是自己选择的,他在选择的过程中必然要考虑什么样的反应便于自己研究,这个过程就是思维的过程,就是知识和能力运用的过程。选择一个反应作为研究对象,这是实验探究的前提,也是决定探究质量高低的关键,因为这是“前”思考,是演绎,不是归纳。
参考文献
[1] 毕华林,崔素芳.促进“观念建构”的化学教学设计[J].中学化学教学参考,2011,(8)
[2] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2008
关键词:任务驱动;观念建构;探究;反应速率
文章编号:1008-0546(2012)05-0083-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.05.039
建构主义学习理论强调,学生的学习活动必须与任务或问题相结合,教师通过设计探究问题,激发学生的学习兴趣和动机,学生通过分析问题、解决问题,主动地建构自己的知识经验过程,通过新经验和原有知识经验的相互作用,充实和丰富自身的知识和能力。
教师在设计探究问题的时候或者说为学生制定学习任务的时候,应该以课程标准为依据,以具体的知识为载体,重视对化学核心观念、原理的理解,强调化学基本观念的建构,从而达到对化学学科整体、本质的认识。通过学生的探究及教师的引导,我们的教学应该在建构化学基本观念方面对学生有帮助,从而形成学生自己的个人形态的化学观念。
一、教学设计思路
了解化学反应速率能帮助学生定量的了解化学反应的快慢。了解影响反应速率的因素,可以帮助学生更全面地了解反应物的本性和外界因素对化学反应的影响。化学反应速率的知识也是学习化学反应限度必要的知识准备。
本课从生活中的一些化学变化引入,提出本课学习的目的“调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学为我们服务”。在中心任务的驱动下,通过实验观察、体会的形式,首先让学生明白如何利用定性观察法比较两个化学反应的快慢;然后预测影响化学反应的因素,通过实验重点探究温度、催化剂、反应物的浓度对化学反应速率的影响,使学生对影响化学反应速率的因素有感性的认识。在定性分析影响化学反应速率的基础上,提出如何定量的控制化学反应速率,引出化学反应速率的表示方法,体现由定性到定量的认识方法。
二、教学过程
环节1:创设情境,提出本节课学习的中心任务。
【图片展示】投影教材上的几张化学反应过程的图片,同学思考交流下面问题:“你了解图中化学变化过程进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系?”
【学生活动】观察图片,讨论、分析、思考问题。
(设计意图:引出本节课的中心任务:如何调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务。)
知识本位的化学教学重视对具体化学知识的学习,强化对概念、原理准确熟练的掌握,力求形成较为系统、完整的知识结构。而本课提出的中心任务“如何调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务”注重了化学与生产、生活的联系、更加注重了化学原理的应用性和实效性,是站在构建学生化学观念的角度,具有思考和探究的价值。
环节2:通过学生实验,体会如何比较反应的快慢。
【学生活动】请同学完成“钠与水”和“钠与乙醇”反应的对比实验。体会如何比较两个化学反应的快慢。
【实验小结】
(1)如果利用常规的观察法,我们可以通过固体反应物消失的快慢或生成气体的快慢比较两个化学反应速率的快慢。
(2)设计比较反应速率快慢的实验时,一般通过对比实验的方法。
(3)在相同的外界条件下,“钠与水”的反应比“钠与乙醇”的反应快。
(设计意图:由于是必修2的教学,如何通过简单的定量实验比较化学反应的快慢,学生不是特别明确,通过这样的实验,为后续的教学做好铺垫,同时引出影响化学反应速率的内因。)
情境的创设是观念建构的核心,问题的驱动是学生学习的动力。如何比较化学反应的快慢,对于初学者来说,可能比较模糊。通过这样的实验,学生对定量的认识化学反应有了感性的认识。所以,对于有些原理的教学,我们不能一步到位、过于急躁。而应该还原概念原理产生的历史背景和知识的来龙去脉,引导学生掌握规律发现的思想与方法,将知识内化为个人经验的一部分,从而形成个人的见解。
环节3:根据已有的知识和经验,学生预测影响化学反应速率的因素,并设计实验进行探究。
【学生活动】学生自己设计实验,从温度、浓度、催化剂三个方面探究外因对化学反应速率的影响。学生探究以下三个实验:(1)5%过氧化氢溶液中加入少量的三氯化铁溶液,分别放入热水(40℃)和冷水(5℃)中。(2)5%过氧化氢溶液和3%过氧化氢溶液中分别加入少量的三氯化铁溶液。(3)5%过氧化氢溶液中分别加入少量的三氯化铁溶液和二氧化锰粉末。
【实验小结】
(1)做对比实验时,注意运用控制变量的方法。
(2)在其他条件相同时,改变温度、改变浓度、使用催化剂等能改变化学反应的速率。
(3)一个化学反应可以用不同的物质催化,效果可能不同。
(4)根据一个实验就得结论这不是科学的研究方法。能否列举生活或实验中的事例证明刚才我们所得的实验结论。
(设计意图:学生选择了过氧化氢的分解实验,为什么选择这个实验,因为它有气体产生,便于观察反应速率的快和慢,这就是前面铺垫的结果。通过学生自主的探究活动,学生感受到外因对反应速率的影响,通过教师的小结,引导学生主动联系生活实际,把有关的原理应用到实际中,而且培养学生理论联系实际的能力。)
问题是思维的源泉,更是思维的动力。保证学生深层次认知参与的核心是有思考价值的问题或者具体的探究活动。根据已有的情景,学生自己预测影响化学反应速率的因素并实验探究,这就是一个非常具体而且要求清晰的学生活动。教师教学的任务就是将对事实和核心概念的理解转化为“为什么”、“如何”等高水平的驱动性问题,激发学生探究的动力。学生将知识的学习、观念的建构和问题的解决贯穿于任务的解决之中,将这些问题有机地结合起来,从而达到提升能力的目的。
环节4:研究如何定量地表示化学反应速率。
【过渡】以上我们主要定性的分析了影响化学反应速率的因素,而我们的目的是调控化学反应速率,那么控制到什么程度呢?所以必须对化学反应速率进行定量研究。
【引导】可以从物理中速率的概念适当引导,然后总结学生从不同角度回答的问题。
【课堂练习】某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L,则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为:
(设计意图:前面是学生对反应速率的定性认识,通过这样的讨论,把学生的思维由定性引入定量,提升思维的品质。)
【教师小结】化学反应承载着物质变化和能量变化两大基本功能。化学反应是化学研究的中心问题,反应速率是实现化学反应的关键因素之一。如果我们掌握了改变化学反应速率的方法,同时从量的角度知道改变到什么程度最好,我想我们的生活一定会更加理性和精彩。
三、教学反思
在新的课程理念的指导下,现在我们都非常重视学生的探究活动和问题意识,但是学生在探究时必须有任务的驱动,必须有疑问,有疑惑。而这些疑问或疑惑的产生应该来自生活、来自实践,应该产生的自然而且必然。我在引入时通过几张生活中的图片,让学生体会到化学反应有快有慢,但是有些反应我们希望它慢点对我们有利,有些反应快些对我们有好处,这样很自然引出本节课的中心任务“调控化学反应的快慢,从而更好地利用化学反应为我们服务”。在中心任务的驱动下,学生必然会问如何调控化学反应的快慢,影响化学反应快慢的因素是什么,最后如果我们要调控反应的快慢,调控到什么程度,引出化学反应快慢的定量表示方法,这样由定性到定量,提升思维、培养学生认识问题的基本方法。
学生在探究实验时,一般要先设计实验方案。学生一般的习惯是根据老师提供的药品设计实验,这样做其实限制了学生的思维,谈不上创新。在本节教学时,我选择让学生先做金属钠与水反应和金属钠与乙醇反应的对比实验,让学生先体会如何通过观察明显的实验现象来比较两个反应的快慢。有了这个实验做基础,然后学生在实验探究时,就可以自己选择一个对自己有利的反应作为研究对象。由于实验原理是自己选择的,他在选择的过程中必然要考虑什么样的反应便于自己研究,这个过程就是思维的过程,就是知识和能力运用的过程。选择一个反应作为研究对象,这是实验探究的前提,也是决定探究质量高低的关键,因为这是“前”思考,是演绎,不是归纳。
参考文献
[1] 毕华林,崔素芳.促进“观念建构”的化学教学设计[J].中学化学教学参考,2011,(8)
[2] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2008