1.教学问题设计的目标要求 ( 1)问题是否有利于教学整体目标的实现; ( 2)问题本身目标是否明确,立意是否鲜明; ( 3)问题是否符合教学进程的需求; ( 4)问题时机和问题展示方式是否符合学生心理 需要。
问题 1:水是一种什么样的电解质?是否存在电离平衡?酸、碱是如何影响水的电离平衡的?问题 2:上述三种盐的组成有何特点?它们溶于水后溶液呈酸、碱性说明什么问题?问题 3:上述盐溶于水的过程对水的电离平衡有何影响?叙述其实质是并与酸碱的中和反应进行比较 .问题 4:如何表示以上变化?问题 5:根据以上分析,总结盐溶于水的变化规律。
案例一
在“盐类水解”的教学中,先由学生测定氯化铵溶液、醋酸钠溶液和食盐溶液的 PH值,创设问题情境后,再设计问题链,引导学生联想水的电离平衡及酸、碱对水的电离平衡的影响规律,通过分析比较、迁移,找出上述溶液呈酸、碱性和中性的原因,并联系与其相反的酸碱中和反应,深化理解,从而总结出盐类水解的概念和规律。
2. 教学问题设计的内容要求
( 1 )围绕教学的重点、难点确定教学问题;( 2 )根据学生的思维障碍(或错误)之处
确 定教学问题;( 3 )根据指向能力目标的关键之处确定教
学 问题;( 4)根据引导学生探究攻关的内容确定教
学 问题。
案例二:
在“硝酸的性质”的教学中,在展示硝酸样品让学生观察后,可设计下列问题:问题 1. 纯净的硝酸应是无色的,为什么常见的浓硝酸是黄色的?问题 2. 如何使变黄的浓硝酸变无色?在中学范围内,溶液颜色是黄色的有哪些?显黄色的原因是否相同?
以此激活学生思维,将学生对问题的理解引向深入,转化为理性认识。
教学问题与教学目标 的关系
教学问题 ------- 根据教学目标的要求编制、覆盖教材内容且认知水平较高具有明确教学目标的指向
教学问题 ------- 引导学生为达到教学目标必须解答的疑惑或思维障碍
教学问题 ------- 实现教学目标而铺设的阶梯
教学问题 ------- 以教学目标为基本依据
在一定温度下 , 把 2 摩 SO2 和 1 摩 O2 通入一个一定容积的密闭的容器里 , 发生如下反应 :2SO2 + O2 === 2SO3 当此反应进行到一定程度时 , 反应混和物就处于化学平衡状态 . 现在该容器中 , 维持温度不变 , 令 a 、 b 、c 分别代表初始加入的 SO2 、 O2 和 SO3 的物质的量( 摩 ). 如果 a 、 b 、 c 取不同的数值 , 它们必须满足一定的相互关系 , 才能保证达到平衡时 , 反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同 . 请填写下列空白 : (1) 若 a=0,b=0, 则 c= ______. (2) 若 a=0.5, 则 b=_______ 和 c=______ . (3)a 、 b 、 c 取值必须满足的一般条件是 ( 请用两个方程式表示 , 其中一个只含 a 和 c, 另一个只含 b 和c):___
善于把教材中既定的化学知识与学生原有的认知结构相结合,并由此转化为相互关联的问题组,以展现知识的发生发展过程。借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生真正成为有意义学习的主动建构者
案例三 说明了什么?
2. 问题情景设计的途径
( 1)通过实验创设问题情境;( 2)通过学生的错误创设问题情境;( 3)通过日常观念和科学概念的矛盾创设问题情境;( 4)提出猜想并加以检验创设问题情境;( 5)通过将问题“变形”创设问题情境;( 6)通过“开放性”问题创设问题情境;
我们所说的教学问题,实际是一个围绕学生的认知水平和教学内容,从提高学生思维水平、构建完整知识网络所设计的具有阶梯性、完整性、系列性的,一组思维要求由低到高的问题流,这种问题流是贯穿于整个教学环节,通过系列问题将各知识内容贯穿在一起,引发学生积极地参与到整个教学环节中去,引领学生沉浸于问题情境中,从而引导学生的思维方向。
案例四说明了什么?
问题设计浅显,无法达到训练思维能力的基本要求;问题脱离教学实际,无法使学生找到解决问题的切入口;问题目标指向不明,无法与课堂教学主题构成联系;问题表述过于直白,无法激发学生探究的兴趣;问题之间缺乏联系,无法形成具有内在逻辑关系的问题组;问题思维层次不清,无法形成思维网络;……等等。
?
实现一个问题解决需要经过 5 个阶段:a. 提出问题以及呈现问题的情境命题 ( 对问 题的限定 ) ;b. 明确问题的目标和条件,提取和选择适 当的信息;c. 把分散的信息联结,形成解决问题的网 络;d. 解决问题,达成目标;e. 对问题解决过程进行评价,并提出新的或 更高层次的问题。
氯酸钾和亚硫酸氢钠氧化还原反应生成 C1(一 1价 )和 S(十 6价 )的速度如图所示,又已知该反应的速度随着溶液中 [H+]浓度的增大而加快。
(1) 为什么反应开始时反应速度加快 ?(2) 为什么后期反应速度下降 ?
V
t
a. 识别出问题并对问题进行限定 ①影响反应速度大小的因素。 ②导出氧化还原反应的产物。b. 分类、整理、提取和选择适当的信息 ①导致反应速度加快的因素有 4点.增加浓度、增大体系压强、升高体 系温度、加入 正向催化剂。 ② 联系题意:改变反应物浓度是反应 速度引起变化的主要因素 ↓ c. 形成假设、寻找模式,并加以验证 ① 题意并无外加反应物, 考虑题示 [H+] 的变化,可能是影响反应速度的
主要原因 ② 设想阳 [H+] 的改变是由化学变化引起的 d. 综合、得出结论,解决问题并达成目标: ① KSO 3
- → SO42- + H+ ;
由于反应产生 H+ , [H+]浓度增大, 符合题示信息, ② 得出结论。达成目标 2 KClO3十 6NaHSO3 = 2Na2SO4十 2KCl 十 3H2SO4
开始时 [H+] 增大, 速度加 快。 ↓ e 、识别出尚未解决的问题 ① 后期速度下 降的原因是什么; ↓
思维能力分为以下 5个层次: 将知识点结构网络化,并具有对知识的再现和辨别的思维能力;(知识结构的网络化和系统化、知识的再现和辨别)
将知识做有序贮存并能调用知识块,通过分解、迁移、转换(联想、类比、模仿、改造)、重组去解决问题的能力;(对问题情景的分解、对已有知识的分解和重组)
将化学知识 ,按内在联系进行抽象归纳,逻辑地统摄成规律,并按此规律进行推理和想象的创造能力;(从问题信息中归纳出一定规律、运用规律创造性解决问题)
通过分析和综合、比较和论证,选择解决问题最佳方案的评价能力;(对一种方案进行可行性评价、评价一种方案或模式所适用的范围)
将化学问题利用化学概念、原理抽象为数学问题的能力(由图象确立 Y=f( x )的数学模型、利用图表数据解决实际问题)。
思维能力第一层次教学问题的设计问题 1 :复述 CO2作为酸性氧化物可能发生的有关反应问题 2 : CO2 中碳元素具有较高价态 ,有一定的氧化能力 ,写出 在高温下与某些还原性较强的物质( C 、Mg等)发 生反应的化学方程式。问题 3: a.从结构考虑 :CO2作为分子晶体 ,“干冰”升华现象的解 释; b.从分子组成考虑 :CO2 密度较空气大 , 实验室收集 CO2 的 方法。 问题 4 : CO2 与 Na2SiO3 、 NaAlO2等溶液反应的原理分析。
思维能力第二层次教学问题的设计
问题 1 :对 CO2 、 SO2 气体分别与 Ba(OH)2 、 Ca(OH)2等溶液反应情况和原理的比较。问题 2 :描述 CO2 在水中的溶解平衡移动与溶液的pH 的关系。问题 3 :若在滴加氨水的 CaCl2溶液中通 CO2, 或在加入 NaOH 或 NH3
.H2O后BaCl2溶液中通入 CO2 ,分析可能出现的实验现象及原因。问题 4 :从水解平衡的角度分 析 CO2 气体与 NaAlO2 、 Na2SiO3 、 NaClO等溶液反应的原因。
与 Ca(OH)
2
CaCl2作用
溶液 pH值的影响
与水解 知识的联系
实验原理分析
溶液 pH 值对 CO2溶解平衡的影响及实验原理分析
分析问题情景,学会对知识进行迁移、转换、重组,达
到解决问题的目的
知识内容
知识目标
思 维 能 力目标
问题设计的基本模块之二
问题 1: a. 相同温度条件下的饱和溶液中 ,Na2CO3 溶液的质量分数与 NaHCO3 溶液的质量分数的比较; b. 在饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2(外界条件不变 )时是否有 NaHCO3晶体析出。问题 2:上述变化能否运用平衡移动原理解释。问题 3:在碳酸钾溶液中通入 CO2也会发生类似的反应 , 但不会出现碳酸氢钾晶体析出,分析原因。问题 4:设计利用 NaCl,CO2 和 NH3制取碳酸钠的方案。
分析数据比较差异
不 同 现象分析
物 质制备方案设计
化 学 原理分析
进一步体会与理解 CO32-
与 HCO3- 之间的转化关系
培养从问题信息中归纳出一定规律、运用规律创造性解决问题的能力
知识内容
知识目标
思维能力目标
问题设计的基本模块之三
已知 NaCl 、 NaHCO3 、 NH3 、 CO2 的溶解度曲线如图所示
生成纯碱可分为两个阶段 : a.饱和食盐水中导入 CO2,NH3,有小苏打晶体析出; b.煅烧小苏打晶体可得纯碱。 问题 :在饱和食盐水中先导入 CO2还是先导入 NH3 有利于 NaHCO3 的生成 ?为什么 ?
S(g) NaCl
NaHCO3
S(L)
NH3
CO2
T(OC) T(OC)
思维能力第四层次教学问题的设计
问题 1: 在饱和食盐水中先导入 CO2还是先导入 NH3有利于 NaHCO3 的生成 ? 为什么 ?问题 2: 确定利用上述方 法制取 NaHCO3 时要求控制的温度范围。分析NH3 和 CO2 通过的先后顺序对两者溶解度的 影响。问题 3: 完整地书写出工业制取纯碱的有关变化反应方程式;问题 4: 如应用该方 法是否能适用于 制取 K2CO3? 为什么 ? 如若将NH3改用 NaOH,也能增大 CO2 的溶解度 ,但实际生产中不采用该方 法 ,从理论上分析其原因。
分析图象的异同
实 验 条件控制
新 方案可能性评价
细 微 处分析
Na2CO3工业生产的基本流程及原理分析
通过分析和综合、比较和论证,选择解决问题最佳
方案的评价能力
知识内容
知识目标
思维能力目标
问题设计的基本模块之四
思维能力第五层次教学问题的设计原问题: 0.55gCO2 通入足量的 Ca(OH)2 溶液中,最后生成沉淀多 少克?改编 1 : 0.55gCO2 通入含 0.74gCa(OH)2 的澄清石灰水中,最后 生成沉淀多少克?改编 2 : 一定量的 CO2 通入含 0.74gCa(OH)2 的澄清石灰水中,最 后生成沉淀 0.75g,问所通入的 CO2 的体积为多少( S、 T、 P)?改编 3 : a molCO2 通入含 b molCa(OH)2 的澄清石灰水中,最后生 成沉淀的质量与 a和 b的函数关系如何?
克服思 维僵化状态
克服思 维封闭状态
克服思 维保守状态
克服思 维惰性状态
培养将化学问题利用化学 概念、原理抽象为数学问题的能力
思维能力目标
将问 题 进 行转化
全面考虑各种可能情况
对 问 题 进 行多向分析
评 价 解题思路的合理性
知识目标
问题设计的基本模块之五
中学化学教学中进行的问题指导,实际是属于思维能力结构在具体知识点的 展现过程,同时也只能充分运用思维能力结构 去指导问题的变式,才能使所变形式更具有意义,更为丰富多彩,更贴近于学生思维能力培养的需求。