福建教育学院理科室副主任吴新建教授在省教师教学技能大赛中担任化学学科组评委。吴教授就演示实验技能竞赛的情况作了一个全面的回顾,写了一篇评述,肯定了选手们的表现,也提出了一些非常值得化学教师和化学教学研究人员思考的问题。征得吴教授的同意,下面全文刊载该文。
这次,有幸参加了教师技能大赛的高中学段化学学科技能项目的评委工作。参赛选手是全省九个地市经过层层选拔推出的18位优秀高中化学教师。项目的内容是演示实验,题目是:
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依据所提供的教学资源,用已准确称量的5,300g无水碳酸钠,配制0.2000mol/L的碳酸钠溶液。
目标:通过边演示边讲解,使学生加深对“物质的量浓度”含义的理解,学习物质的量浓度溶液的配制方法。
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实验准备工作,则由组织方提供各种型号的容量瓶、烧杯、玻棒等排放在实验准备台上,由选手自己识辨并选择,此项也作为比赛的一个考察点。
从参赛选手的表现看,总体上都表现出了良好的教师教学技巧,语言流畅、操作规范、课堂设计饱满、教学实施有序……
然而,透过这些颇具表演成分的表象背后,去探讨教师内在的学科素养与思想在教育教学技能上的体现,却发现,真正地提高我省化学教师教育教学能力,还有很长的路要走。
为了考核参赛选手依据所提供教学资源开展教学设计并组织教学的能力,考察教师是否能通过演示和必要的讲解,帮助学生加深对“物质的量浓度”含义的理解,也为了避免称量溶质的操作,试题未按教材实验案例(要求配制一定体积的一定物质的量浓度的溶液),而是要求依据试题给定的准确的溶质质量和要配制的溶液浓度,利用““物质的量浓度”的概念,计算、讲解应配制的溶液体积、选择适合的容量瓶进行实验。比赛中,参赛的18位参赛选手中只有三位,能够依题意,进行演示实验。多数教师,自行将题目修改,自己先算出要配制该溶液的体积数,而后直接告诉学生,实验课题是配制250ml物质的量浓度为0.2000mol/L的溶液,说明实验第一步是称量,老师已事先称好,可以从第二步溶解开始。选手们的表现使在坐的评委一片愕然。难道选手们都看错了题目?显然不是。究其原因,只能是定势思维使然。生吞活剥现行教材的实验案例、选手们的相对呆板的赛前训练,让选手们失去应变能力。
一些教师在教学上简单化地将教材内容平行移植到课堂教学,生搬硬套通常的实验顺序解决实际问题的倾向颇为严重。如何纠正一些教师的僵化的教学模式,值得我们重视。依据课标要求进行教学设计,升华教学内容的教学方式任重道远。
对实验过程的要求,题目中强调实验的目标1是要边演示边讲解、2是要使学生能加深对“物质的量浓度“含义的理解、3是学习物质的量浓度溶液的配制方法。然而,多数选手都仅围绕着物质的量浓度溶液的配制步骤、技能的训练为教学目标,教学设计基本秉承以下程序:
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教学环节
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教师行为
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学生行为
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设计意图
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引课
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物质的量浓度的表示式:c=n/V
=,,(m-/Mr)/.-V.
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聆听,或参与计算
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正题者:引导选择合适的定容仪器(离题者:通过此求算配制体积)
加深理解“物质的量浓度“的含义。
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溶液
配制
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教师过渡语:“现在,我们就来学习配制一定体积一定物质的量浓度的溶液…”
1、容量瓶介绍
2、称量
3、溶解….
强调一定要在烧杯中进行,否则会….
4、转移….
强调一定要玻棒伸到刻度线以下,否则会….
5、洗涤…. 强调一定要荡洗三次,否则会….
6、定容….
强调一定要刻度线与凹液面相切,否则会…
7、摇匀….
强调一定要右手食指按住瓶塞,左手三只手指托着瓶底,否则会…
8、装瓶…. 强调容量瓶不能承装溶液…
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边观看教师演示边回答教师提问
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通过教师的规范操作,展示物质的量浓度溶液的配置过程和操作技能
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总结反思
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总结操作几大步骤,着重要求学生牢记
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聆听
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巩固-提高-牢记
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参赛选手在教学中表现出很好的课堂驾驭和调控能力,发挥出了各自的教学技巧,然而,深入地对该实验的教学目标的探讨,存在的问题十分明显。这一实验是高中学生接触的第一个定量的概念性实验。课程标准引入该实验的目标并不是要让中学生熟练地掌握溶液配制的操作过程,成为一个熟练实验员。实验的目的还包含着从提高准确性的角度如何分析问题和找出解决问题的方法这一能力提升的目标要求。因此,教学设计上仍有非常值得商榷的话题课堂。如果我们以上述思路来设计该演示实验教学:
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教学环节
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教师行为
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学生行为
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设计意图
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引课
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复习:
物质的量浓度的表示式:c=n/V
=,,(m-/Mr)/.-V
特别地强调物质的量浓度在化学研究实际工作中的意义:
化学特有的计量关系;
取溶液中一定的物质的量的溶质可通过取一定的溶液体积间接获得
迁移到:若配制一定体积一定浓度的溶液首先该做什么?
若对称量好的物质要配制一定溶度的溶液,又该先做什么?
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聆听,或参与计算
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加深理解“物质的量浓度“的含义。巩固c, n(或m),
V三者之间关系,使学生思维有落脚点。
1进而引导学生计算;
2引出容量瓶的介绍;
3辨识、选择容量瓶
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分析思考
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以物质的量浓度含义引导分析:要准确配制一定物质的量的溶液,关键点在哪?
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讨论,分析
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通过分析思考,促使学生形成配制溶液的初步框架
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引导并总结:
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保证在准确体积的溶液中有准确的物质的量的溶质存在
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学生总结
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解决溶液配制中的问题分析
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1、容量瓶的引入
2、如何保证容量瓶定容的准确
3、如何能保证准确称量的溶质能全部进入容量瓶
4、如何保证配制的溶液均匀
5、如何保证配置的溶液长期使用
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1、学习
2、分析:准确定容的影响因素:1操作;2环境(热胀冷缩)
3、分析:洗涤的意义;引流操作的目的
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1、获得精确定容的概念
2、使学生自我形成溶液配制操作的基本要求和注意事项
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溶液配制操作
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教师演示操作过程:
1、溶解→2、转移→3、洗涤→4、定容→5、摇匀→6、装瓶
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观看并记忆
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了解溶液配制的基本操作步骤
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总结反思
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配制准确浓度溶液的核心问题:1、如何保证准确;2、如何操作
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总结:配制的关键步骤和注意要点
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通过教师引导下的学生自我分析,达成解决问题方法的能力培养目标。
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参赛选手在实验操作技巧的演示和讲解上,大多都能对实验操作的关键点做重点提示。然而,对有些提示,仍有值得商榷的地方。比如讲到玻棒引流时,每位选手都特别强调:玻棒必须深入到容量瓶刻度线以下,并提问学生为什么,但是,没有一位选手能自我回答这是为什么?在讲到摇匀这一步骤时,都特别提到,液面可能会降到刻度线以下的原因和不能再加水的要求,因为定容液晶完成。但为何讲到操作时,却又强调一定要三指托着容量瓶底部,不能手掌托,原因是掌心会产生热胀冷缩呢?这不是与前面自己提到的定容已经完成不会影响结果自相矛盾了吗?我想,这肯定是教材中有提到,可是,作为参赛之优秀选手,有否自己思考过这些问题的对与错?至今我仍想不出玻棒若未深入到刻度线以下,会对溶液配制的准确度产生何种影响。因此,敢于质疑敢于思辨,本身就是自然科学之精神和学习者应具备的基本素养,对化学教师来说,应在自己的教学设计和教学实施中有所体现,把握住什么是不能不讲的,什么又是可讲可不讲的,也是一个化学教师教育教学能力在学科能力上的重要体现。
比赛过程所反映出的问题,应该可以看成是我省教师在教育教学研究中的薄弱现象,值得深思。
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