蔣靜
(江蘇省蘇州中學 江蘇蘇州 215007)
基于“閱讀—探討—應用—反思”課堂教學模式的教學設(shè)計和反思
——以“化學反應速率”為例
蔣靜
(江蘇省蘇州中學 江蘇蘇州 215007)
基于“閱讀—探討—應用—反思”的課堂教學模式,以化學反應速率的概念和影響因素為內(nèi)容,來轉(zhuǎn)變學生學習方式,促進學生以“自主、探究、合作”為主要方式的個性化學習,促進學生的全面發(fā)展和個性發(fā)展。
閱讀;探討;應用;反思;教學設(shè)計
現(xiàn)行課程標準強調(diào)要轉(zhuǎn)變學生的學習方式,倡導主動學習、探究學習、合作學習。如何轉(zhuǎn)變學生學習方式?只有教師教學方法的改變,才能引領(lǐng)學生學習方式的改變。教師如何組織課堂教學,才能引導、幫助和促進學生改變學習方式?筆者認為,針對當前的課堂教學,“閱讀—探討—應用—反思”這一模式能較好地突出學生的主體地位,促進學生發(fā)展。
筆者以蘇教版化學2中第二單元 “化學反應速率”內(nèi)容為例,應用“閱讀—探討—應用—反思”課堂教學模式開展教學,對該模式有了進一步的理解和認識,試從以下兩個方面來闡述。
1.設(shè)計思想
閱讀:教師根據(jù)教學內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)一種現(xiàn)實情境,提供精心設(shè)計的材料(可書面材料,也可感性材料),激發(fā)學生閱讀興趣,讓學生在閱讀中梳理知識,同時發(fā)現(xiàn)自己要探究的問題或不懂的問題。通過個體獨立學習來培養(yǎng)自主學習能力,培養(yǎng)獨立發(fā)現(xiàn)問題能力。
探討:在個人獨立學習的基礎(chǔ)上,引導學生探究和討論。在課堂中,對教師提出的問題或自己發(fā)現(xiàn)的問題與同學、教師展開討論,或查閱資料或動手實驗解決問題。在交往中培養(yǎng)學生協(xié)作、探究的能力。
應用:把學生探究的結(jié)論、總結(jié)的規(guī)律應用于新情境的過程。這個過程可以檢驗結(jié)論規(guī)律的正確性,也可以拓展思維,起到舉一反三、以點帶面的作用。
反思:將知識方法系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化的過程,也是學生建構(gòu)知識系統(tǒng)的必要過程。將知識方法系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化的過程,有利于學生對所學新知有一個全面系統(tǒng)的了解和認識。通過反思,還可以發(fā)現(xiàn)學習中存在的問題和不足,有利于推進下一個學習進程。
2.教材分析
“化學反應速率”的知識在蘇教版中分散在必修《化學2》和選修《化學反應原理》兩個模塊中。在必修《化學2》中只需要學生建立化學反應速率的概念,初步認識影響化學反應速率的影響因素,并能應用其解釋生活生產(chǎn)中某些現(xiàn)象,為接下來選修模塊中定量測量化學反應速率,實驗定量測定反應速率影響因素,并從微觀進行解釋打下基礎(chǔ)。
3.學情分析
初中教材中,學生已知金屬與酸反應的快慢、鐵絲與氧氣和空氣分別反應的難易程度等,這為學生學習化學反應速率的概念建立了感性認識。物理學科中,學生已能熟練掌握和應用“速度”這一物理量,為類比學習“化學反應速率”概念打下基礎(chǔ)。
4.教學目標
知識與技能:能用化學反應速率描述化學反應的快慢,初步學會化學反應速率的簡單計算,知道影響化學反應速率的因素。
過程與方法:能夠設(shè)計簡單的實驗方法探究影響化學反應速率的因素,引導學生在實驗中學會猜想、設(shè)計、驗證與歸納,體會化學學習與研究的思維方法。
情感態(tài)度與價值觀:能體會到實驗是化學學習的重要手段,培養(yǎng)科學探究意識和實事求是的科學精神。
5.教學重點
反應速率的定義與計算。
影響化學反應速率的外界因素。
[視頻播放]焰火表演
[教師引導]表演場面十分壯觀,其中每一發(fā)焰火發(fā)生燃燒反應的快慢控制十分重要。那如何判斷反應的快慢呢?
[演示實驗]鎂、鐵分別與鹽酸的反應
[學生活動]學生觀察現(xiàn)象,并得出結(jié)論。
鎂與鹽酸反應快。判斷依據(jù)是單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的量的多少。
[教師引導]氣體的測量比較困難,有沒有其他物理量的變化也可以用來判斷反應快慢呢?
[演示實驗]用pH傳感器測量上述實驗的pH變化。
[學生活動]學生觀察定量結(jié)果,并得出結(jié)論。
鎂與鹽酸反應快。判斷依據(jù)是單位時間內(nèi)溶液pH變化的多少,也就是單位時間內(nèi)溶液中H+濃度變化的多少。
[教師講述]這就是通常衡量化學反應速率大小的物理量。請打開課本,看課本定義。
[師生活動]歸納總結(jié)知識
[板 書]一、化學反應速率
1.定義:
2.數(shù)學表達式:
[知識應用]反應4NH3+5O2?4NO+6H2O在2L的密閉容器中進行,NO的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示,則此反應開始至2min,反應速率用NO來表示為多少?用O2來表示又是多少?
[學生活動]解答并總結(jié)規(guī)律。
[師生總結(jié)]
1.反應速率是指一段時間內(nèi)的平均反應速率。
2.同一個化學反應中,可以用不同的物質(zhì)表示反應速率,其數(shù)值之比等于化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。 因此,必須指明用哪種物質(zhì)表示反應速率。
[知識應用]反應A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在4種不同情況下反應速率分別為:
①υ(A)=0.15 mol/(L·s) ②υ(B)=0.6 mol/(L·s)0
③υ(C)=0.4 mol/(L·s) ④υ(D)=0.45 mol/(L·s)
反應進行快慢順序為________________。
[學生活動]解答。
[過 渡]由此可見,我們可以用化學反應速率定量判斷反應速率的快慢,生活中的化學反應有快有慢。下列過程哪些速率大,哪些速率?。磕阆M鲜鲞^程是快些還是慢些?
[投影圖片]定向爆破、火箭發(fā)射、鋼鐵生銹、食物腐爛。
[學生活動]學生回答。
[教師引導]那反應速率快慢又受哪些因素影響呢?
[學生活動]學生閱讀課本,并總結(jié)。
[教師引導]這些因素會如何影響化學反應速率呢?請同學們利用以下藥品,選擇1~2個你認為可能會影響化學反應速率的因素,設(shè)計實驗探究該因素如何影響反應速率。
藥品:4%H2O2、12%H2O2、FeCl3溶液、0.5mol·L-1鹽酸、冷水、熱水、二氧化錳粉末、CaCO3(粉末)、CaCO3(塊狀)(已知FeCl3溶液一定程度能加快H2O2分解)
[學生活動]設(shè)計實驗、驗證結(jié)果、歸納結(jié)論。
影響因素 影響結(jié)果濃度 增大反應物濃度,反應速率加快溫度 升高溫度,反應速率加快催化劑 使用催化劑,反應速率加快壓強 對于有氣體參加的反應,增大壓強,反應速率加快接觸面積 增大接觸面積,反應速率加快
[教師引導]1.固體、純液體的濃度視為常數(shù),故改變固體或純液體的量不改變反應速率。
2.決定反應速率最根本的內(nèi)因是反應物的性質(zhì)。
[板 書]3、影響因素
[知識應用]根據(jù)已學知識,解釋下列現(xiàn)象:
★食物儲存在冰箱中不易變質(zhì)。
★工業(yè)合成氨要在高壓下進行。
★紅熱的鐵絲在純氧中燃燒更劇烈。
[學生活動]學生回答。
[知識應用]已知發(fā)生如下反應時,
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O
KMnO4的反應速率隨時間變化如圖所示:
如何解釋反應開始時速率較慢,后來速率迅速加快?
[學生活動]提出猜想:MnSO4可能起催化劑作用。
設(shè)計實驗
[教師演示,檢驗猜想]
[學生活動]交流討論,得出結(jié)論。
現(xiàn)象:第二組褪色速率更快。結(jié)論:Mn2+可能起催化劑作用。
[課堂總結(jié)]本課研究了反應速率的定義、計算及影響因素。人類研究反應速率,其目的是為了控制反應速率。而控制反應速率,對于提高生產(chǎn)效率、減少浪費、美化生活都有著重要的意義。期待大家在今后的學習工作中,能在控制反應速率方面做出自己的貢獻。
1.教學環(huán)節(jié)分析
課堂分兩條線采用了 “閱讀—探討—應用—反思”的教學模式,分別是化學反應速率的概念學習和反應速率影響因素的學習。
在化學反應速率的概念引入中,先后用煙火表演的視頻和鎂、鐵與鹽酸反應的實驗現(xiàn)象這些感性材料的展示,來使學生產(chǎn)生企盼渴知的心理,激發(fā)學生的興趣。學生在視頻觀看、實驗現(xiàn)象的觀察中來提出問題、思考問題——如何判斷化學反應的快慢?然后通過學生相互的討論,教師的引導,實驗的探索、教材的閱讀,得出化學反應速率的定義:單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加。然后,把學生總結(jié)的規(guī)律,獲得的結(jié)論及時加以應用。在知識應用環(huán)節(jié)的兩個計算中,引導學生進行反思:發(fā)現(xiàn)用不同反應物生成物表示同一反應在同一段時間的速率時,數(shù)值不完全相同,從而完善化學反應速率表示的特點。
在反應速率影響因素的學習過程中,直接通過教材的閱讀,學生思考、總結(jié)、歸納,初步羅列影響因素。然后提供相關(guān)試劑,由學生自主設(shè)計實驗方案,動手操作,驗證實驗結(jié)果。然后將結(jié)論應用于日常的生活生產(chǎn),進而反思在實際生活生產(chǎn)中各個因素其實并不是單一影響化學反應速率的,而是綜合影響的結(jié)果。
課堂上,學生通過自主閱讀獲得的結(jié)論,自主實驗驗證,極大的引發(fā)了學生的探究欲望,激活學生的思維。在教學過程中每一組學生都設(shè)計了多個方案,實驗過程中不停質(zhì)疑,相互爭論,充分反映了學生思維的靈動和投入。用不著教師去重復一個一個的知識點,通過學生的自主探究便發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)了知識鏈。
事實證明,“閱讀—探討—應用—反思”的教學模式是有利于轉(zhuǎn)變學生的學習方法的。教學環(huán)節(jié)中的閱讀和反思,有利于培養(yǎng)學生學習過程中的自主意識,培養(yǎng)學生在學習過程中的自主判斷,自主選擇和自主承擔的能力。探討和應用環(huán)節(jié),有利于促進學生之間和師生之間的互動和交流,在這一過程中學生不僅能夠交流自己的思想和觀點,還能從同伴的思考中吸取經(jīng)驗,獲得啟示,分享學習經(jīng)驗,培養(yǎng)學生合作的品質(zhì)。本教學模式較好地將自主學習、合作學習、探究學習等學習方式融為一體。
2.現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)和傳統(tǒng)實驗有機結(jié)合
數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有方便、精確、細微化等優(yōu)勢??商岣邔嶒灥奶剿餍?,使信息技術(shù)從學習對象轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習工具。本節(jié)課就利用了pH傳感器來采集鎂、鐵與鹽酸反應過程中pH值隨時間的變化來展示反應的快慢,提高了演示實驗效果和水平,為化學實驗提供了一種新的計算機輔助教學模式。但傳統(tǒng)的化學實驗也有其不可替代的優(yōu)勢,它往往操作簡單,現(xiàn)象明顯,性質(zhì)穩(wěn)定,更容易上手,也更能培養(yǎng)學生的動手能力,所以本節(jié)課的學生實驗全部進行傳統(tǒng)實驗。有機結(jié)合現(xiàn)代和傳統(tǒng)的實驗手段,能開拓學生的視野,大大擴展學生思考設(shè)計實驗方案的空間,進而促使學生的自主學習。
[1] 嚴建波,毛明.“閱讀-探討-應用-反思”化學課堂教學模式研究[J].化學教與學,2012,(12):5-7
[2] 朱征.“影響化學反應速率的因素”教學設(shè)計[J].化學教學,2010,(9):37-39
1008-0546(2015)08-0065-03
G633.8
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10.3969/j.issn.1008-0546.2015.08.024