高中化学“概念学习”案例分析与教学设计策略

1高中化学“概念学习”案例分析与教学设计策略——“可逆反应与化学平衡”教学设计与剖析化学科组阮智芬摘要：从“可逆反应与化学平衡”教学设计入手，对教学设计进行剖析，提出了制造冲突，激发内需；精选习题，内化概念；比较学习，促进理解等高中化学概念学习的教学设计策略。关键词：概念学习教学设计策略可逆反应化学平衡化学基本概念是中学化学教学的重点，也是学生学习的难点。从一定意义上讲，学生学习知识主要是掌握概念和由概念构建系统的知识网络，学生技能的形成是以掌握概念和规则为基础的，并且规则中包含了概念，一条规则总是由若干概念通过一定关系构成的。因此，建立正确的化学概念，有助于学生在化学学习过程中，深入认识化学现象，正确理解化学反应的本质与规律。然而学生在学习概念的过程中往往未能深入理解，甚至“知其然而不知其所以然”，对概念“深层认识”不足，阻碍了他们对化学概念的理解，也阻碍了他们对相关知识的学习，从而未能学好化学。本文试图以“可逆反应与化学平衡”的教学设计为例，探讨高中化学“概念学习”的教学策略。1“可逆反应与化学平衡”教学设计【投影】【思考与交流】1、以上两图所反映的化学反应是否可逆反应？2、根据上图归纳可逆反应的特征。【知识梳理】请完成练习册上的基础自主梳理：2一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应（1）概念在下，既能向方向进行又能向方向进行的反应。（2）表示方法约定采用“”表示，把从左到右的反应称作，从右到左的反应称作。（3）特征①正逆反应在相同条件．．．．下进行。②反应进行到底，反应物实现完全转化。③与化学反应有关的各种物质存在于同一体系中。2、不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把的反应叫不可逆反应，用“”号表示。例如：Ba2+SO42-=BaSO4↓【板书】一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应（1）概念（2）表示方法（3）特征2、不可逆反应【同步练习】1、在一密闭容器中通入2molSO2和1mol18O2，一定条件下发生反应：若隔一段时间后作同位素示踪检测18O原子，在哪些物质中存在18O原子？经过足够长的时间后，最终能否得到2molSO3？2、298K时，发生反应：，生成2molNH3时可放出92.4kJ的热量。该温度下取1molN2、3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时反应，测定放出的热量总是小于92.4kJ，其原因是。【师生共同分析】针对学生的回答做出评价。【过渡】以上两图不仅体现了可逆反应的特点，同时也体现了化学平衡的特征。【思考与交流】3、根据图中所示描述化学平衡的建立及其特征。2SO2＋O22SO3N2+3H22NH33【知识梳理】请完成练习册上的基础自主梳理：二、化学平衡状态1、化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：（1）反应开始时：ν(正)，ν(逆)为。（2）反应进行时：反应物浓度→ν(逆)逐渐。生成物浓度由零逐渐增大→ν(逆)从开始逐渐。（3）反应达到平衡时：，反应混合物中各组分的浓度。以上过程可用如图表示：2、化学平衡的概念在一定条件的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率时，反应体系中所有参加反应的物质的或保持恒定的状态。也就是在给定的条件下，反应达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。3、化学平衡的特征逆——研究对象必须是。动——化学平衡是平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。等——ν（正）ν（逆）≠0，即当同一物质的消耗速率和生成速率。定——在平衡体系中，反应混合物各组分的浓度或质量保持。变——外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下，建立。【板书】二、化学平衡状态1、化学平衡的建立42、化学平衡的概念3、化学平衡的特征：逆、动、等、定、变【同步练习】3、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡的是A、混合气体的压强B、混合气体的密度C、混合气体的平均相对分子质量D、气体的总物质的量4、充分说明在恒温下定容的密闭容器中，反应已经达到平衡状态的标志是A、容器中SO2、O2和SO3共存B、SO2和SO3的物质的量相等C、容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2D、反应容器内压强不再变化【变式训练】第4题若还有以下选项，是否可作为达到平衡状态的标志？B、混合气体的密度C、混合气体的平均相对分子质量D、气体的总物质的量【思考与交流】你发现了用这些特征判断可逆反应是否达到平衡时的方法了吗？【归纳】用这些特征判断可逆反应是否达到平衡时最关键的是找出原来变化的因素，现在不变了（即“应变而不变”），那么这样的条件一般来说就可以判断是否达到平衡状态。2“可逆反应与化学平衡”教学设计剖析本教学设计的总体设计思路是：简单、精炼，同时要落实教学任务。所以习题精选、少讲多练，以免累赘的表达阻碍学生对概念的理解。总体来说，设计时主要从以下几方面入手。2.1制造认知“冲突”，激发学习内需学生在必修2已经接触过可逆反应与化学平衡两个概念，对其有一定的了解，但学生的遗忘率很高，对内容似曾相识，然而未能深入理解。已有的认识可能让学生“不专心”，从而影响学习效果。若像新课一样呈现，学生会有“炒冷饭”的感觉，兴趣提不上来。所以安排以图像入手，提出相关问题，让学生自己在思2SO2＋O22SO35考与回答过程中发现自己的不足，在“我要学”的情景下进入新课的学习。2.2精选习题，发挥练习对学科知识的内化功能化学练习是促进学生理解和巩固所学化学知识的重要途径。各知识的对应的习题成千上万，教师必须对习题进行精选，习题贵在精而不在多。例如本节只选了4个习题，前两题充分体现了可逆反应的特征，而后两题则是另外一个重点知识——化学平衡特征的体现。所选习题一个是反应前后气体系数和相等的反应，另一个则是反应前后气体系数和不相等的反应，具有很强的代表性。而且，通过变式训练，更加突出了两类反应的特点，使学生在比较中理解概念、巩固概念，实现知识的内化。2.3注重语言的表达训练在教学实践中我们常听到教师抱怨学生的表达能力差，那么，如何提高呢？关键在课堂上落实。在课堂上落实主要有两方面：一是教师语言表达的示范作用；二是同伴在课堂上的回答。在该设计中笔者特意设计了两个问题需要用文字表达的，从而使学生的表达能力得到发挥。习题2学生的回答基本是“因为没有反应完全”。对于这样的一种回答，错了吗？非也，只是表达不完整。教师应引导学生得出这样的回答：“因为该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，所以放出的热量总小于92.4kJ。”为什么“反应不完全”？因为“该反应是可逆反应”；为什么“小于92.4kJ”？因为“没有生成2molNH3”。可见，从定性与定量两个角度回答，答案更恰当。学生是否已将知识“内化”？此时可马上给习题1的最后一空提出“为什么”，这样有利于学生对概念的深入理解，同时使表达得到提升。3高中化学“概念学习”教学设计策略3.1制造冲突，激发内需“知识问题化”既避免了知识以枯燥、呆板的形式传授给学生，又可以使学生在观察、思考的过程中发现问题，发现与自己原有的认知有“冲突”，引发学生的认知需求，激发其学习动机，在不断地分析、比较的过程中理解概念。3.2精选习题，内化概念概念原理的学习需要一个不断深化的过程。在初步形成概念之后，应该及时精选习题，然后结合习题的处理对概念进行了剖析，这样可以让学生在现有的知识上进行巩固，在练习的过程中进行深化，促进知识内化。内化的知识应该是理6解并能灵活运用的“有效知识”。除了精选习题，还要精心评讲，并注意选择合适的变式练习，举一反三，不仅能帮助学生深刻理解概念，而且通过对练习的分析探究过程，还能培养学生的逻辑思维能力，促进知识内化。3.3比较学习，促进理解比较法是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。这里所说的比较法包括不同概念的比较，也包括对同一概念学习时从不同角度运用比较的方法来理解概念。例如“同系物”与“同分异构体”的学习可通过比较两者的不同来学习，从而加深理解概念。又如“可逆反应与化学平衡”教学设计中习题3、4也暗含了比较的方法，从反应前后气体系数和是否相等的两个方面比较来学习，从而得出物理量“应变而不变”的判断依据，加深对概念的理解。总之，化学概念的教学应该从学生的实际出发，选择合适的教学策略，从概念的内涵和外延着手，揭示概念的内在本质，使概念明晰化、系统化，以使学生深刻理解概念，并提高自己灵活运用知识解决问题的能力。参考文献[1]人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准试验教科书·化学（选修4）.人民教育出版社，2010：25－26[2]王祖浩.普通高中课程标准试验教科书·化学（化学反应原理选修）.江苏教育出版社，2007：43－44[3]李详学，孔令海.世纪金榜—高中新课程全程学习方略（选修·化学）.陕西出版集团未来出版社，2009：17－18