“教、学、评”一体化在高三化学实验复习中的应用
——以基于“目的”的综合实验题解题思路的建构为例

2021-06-30 14:54张建英
魅力中国 2021年18期
关键词:装置解题模型

张建英

(福建省龙岩第一中学,福建 龙岩 364000)

一、教学设计背景

学生的实验探究能力是高考考查的重要项,近年来高考实验题大多高起点,适中落脚点,试题中的素材通常与生活生产密切相关,以真实的生活生产情境立意,借助一些新颖物质或者新颖装置考查学生的知识应用能力。通过高三各次模拟考发现学生在解决该类实验题时效率较低,用时长,得分低,属于薄弱项目。问题在于学生目的意识薄弱,经常看着题目不知道什么意思,无从思考,无从下手。因此,有必要给学生建构解决综合实验题的解题模型,让学生能迅速找到解题的基本思路,能利用目的意识指导问题解决。

二、教学目标

(一)能够围绕实验目的,提取题目中有效信息,分析实验各装置的作用以及实验操作的目的,培养学生信息收集能力。

(二)通过分析、归纳,提炼综合实验题的基本解题思路,构建解题模型。培养学生依据目的理解装置和实验操作的作用,能对实验信息进行加工并获得结论的能力。

(三)能利用提炼的解题思路模型解决实际问题。培养学生严谨的科学态度和精益求精的学习作风。

三、课前任务

完成2017 新课标Ⅰ实验题

四、教学过程

学习任务一、典例分析:

(一)阅读题目,明确实验意图

(二)确定实验原理,并利用物质转化流程图表示出来

学生讨论回答。

设计意图:分析给出的信息,初步让学生知道是在定量测定蛋白质中的氮元素含量。要求结合装置和实验步骤将原理以物质转化的流程图的形式表达出来,将大量文字信息转化成简洁的化学用语,,更直观感知实验内容,也把陌生的素材情境转化成熟悉的化学信息。

评价任务:对学生能否准确定位实验目的做出评价,对学生画的物质转化流程图的规范性和准确性做出点评。

(三)解构实验装置和操作:确定核心反应在哪个装置中发生

结合装置思考并讨论:1.实验中是如何实现“NH4+→NH3”的转化?加热b 使水蒸气进入e 的目的是什么?

学生讨论。

教师点评:对于定量实验,要有完全转化,完全吸收意识。

教师继续提问:实验过程中还有哪些操作能够让测定结果更准确?

学生讨论回答。

评价任务:对学生指出的装置和相关操作及其意图进行评价,并给出问题链提示,帮助学生梳理实验过程。

教师展示PPT,引导学生思考。

2.为什么要用蒸馏水冲洗d?

3.g 中加入硼酸(H3BO3)和指示剂有什么作用?

4.d 中保留少量水的目的是?

5.定量测定实验,要使测定结果更准确,关键是什么?

学生讨论回答并总结。

教师进行总结性评价:水蒸气发生装置是为了将NH4+转化成NH3并赶至g,d 中少量水的液封作用,蒸馏水冲洗d 使残余的氮最终进入g 中,中空双层玻璃瓶e 的保温作用,使用冷凝装置f 将水蒸气冷凝,g 中加H3BO3和指示剂使氨气完全被吸收等,都是服务于最终目的——更准确的测定氮含量。

设计意图:通过问题链式教学启发学生,利用已学的化学知识解决真实的化学问题。

(四)构建综合实验题解题模型

讨论:总结解答综合实验题的基本思路

学生思考并讨论。

教师总结性评价:目的不同,对实验过程的要求不一样。在解答综合实验题时应该关注信息,关注特殊要求。

设计意图:通过分析实验装置和操作,让学生感受实验目的的意义。初步构建综合实验题的解题模型(如图1),遇到真实问题能迅速找到思考的方向,让学生在解决实验题时更有针对性和实效性。

图1.综合实验题解题思路模型

评价任务:对学生提出的模型进行评价,并给出相对成熟的解题模型供学生参考。

学习任务二 运用模型解决实际问题

例2(福建省质检T26)碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:

(一)步骤Ⅰ 用Cl2氧化I2制取HIO3

讨论:

明确实验目的,分析实验原理

分析核心反应,明确需要注意什么:(1)装置B 中的CCl4有什么作用?(2)如何判断B 中反应基本完成?(3)反应结束后,如何从B 中分离出HIO3?

学生讨论回答:

(二)步骤Ⅱ 用KOH 中和HIO3制取KIO3

讨论:

明确实验目的,分析实验原理

分析制备KIO3需要注意什么?如何提高KIO3的产量

学生讨论回答:

设计意图:以制备类实验作为载体,让学生现场使用模型解决实际问题,体会实验目的在实验过程中的价值,感受情境素材中的信息对解题的重要性,学会提取题目中的关键信息。

评价任务:对学生提取有效信息并运用模型解析实验的过程进行评价,最后教师进行补充。

(三)步骤Ⅲ 纯度测定

讨论:

明确实验目的,分析实验原理

KIO3纯度测定实验须注意什么?结合实验过程谈谈哪些操作能使测定结果更准确。

学生讨论回答:

评价任务:学生之间相互评价分析实验的过程,然后教师补充。

教师补充:使用碘量瓶,近终点时再加指示剂这些操作也能使结果更准确。介绍碘量瓶的基本功能和用法,并让学生了解淀粉做指示剂时应接近终点再加入的原因。

设计意图:介绍实际生活中使用到的化学仪器“碘量瓶”,拓宽学生的视野,提高学生学习化学的乐趣,也感受化学实验的严密性。同时让学生体会化学实验中目的,仪器,物质体系,操作之间的逻辑关系,进一步让学生学会分析化学实验,感受到实验操作是紧密服务于实验目的的。

教师总结:通过对两个例题的分析,我们充分感受到了“目的意识”对于实验的重要性。希望同学们在未来的探索过程中始终保持严谨的科学态度和精益求精的学习作风。

五、设计亮点

为学生解答综合实验题提供分析思路,落实“教、学、评”一体化设计

近年来的高考实验题命题特点主要表现在:基于核心素养的实验能力考查,起点高落点适中,题目素材中常提供一些新颖信息,如新颖物质的性质和制备方法等,考查学生的基础化学知识和实验必备技能。同时考查学生对信息的敏感度,能否准确获取及加工新颖信息,能否利用已学知识、原理、方法迅速解决新问题。

本节课在设计上选取了两个典型例题作为学习任务,均有陌生信息。第一个学习任务通过解构实验装置和实验操作,提出问题链引导学生进行思考,学习任务完成后引导学生进行总结,提出了解决综合实验题的解题思路模型。第二个学习任务把课堂交给学生,运用模型解决实际问题,让学生进行实践时有据可循,迅速找到解决问题的思路。

每个任务都分成几个小环节,学生参与每个小环节的活动过程中目标明确,每个环节完成后,教师都有安排或生生间的评价或师生间的评价,学生能及时知道自己的学习情况,也让老师对学生掌握的情况做到心中有数。

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