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基于任务分析的问题导学设计

  发布日期:2016/09/07  [字体显示:  ]  [收藏]  [打印]  [关闭]

基于任务分析的问题导学设计

--以上教版“物质的溶解度”的教学为例[1]

龙岩市永定区教师进修学校赖天浪

 

 不少教师未能制定适宜的教学目标,导致课堂教学“重负低效”。如有些老师设计的教学目标超越课程标准要求与学生实际,加重学生学习负担;或只关注知识与技能,只反映教学结果,缺失结果达成必需的教学条件,导致教学过程“只见知识不见人”,效益可想而知。对此,教师可通过开展教学任务分析,明晰教学目标,树立“目标导学”,进而提升教学程序与活动设计的质量。现以上教版九年级化学教科书第六章第3节中的“物质溶解性的定量表示”中的溶解度片断教学为例,尝试开展基于任务分析指导下的问题解决式教学设计。

 一、全面分析课程标准的要求和教材特点

 《义务教育化学课程标准》明确要求学生了解溶解度的涵义,并提出活动与探究建议:利用溶解性表或溶解度曲线,查阅有关物质的溶解性或溶解度;依据给定的数据绘制溶解度曲线[1]

 上教版化学教科书将“溶解现象”作为一个主题单元[2],分为三节:第一节是“物质在水中的分散”,主要介绍物质的溶解现象和溶液的性质,为本章后续教学奠定基础。第二节是“溶液组成的表示”,从定性分析到定量计算,深化对溶液组成的认识。第三节是“物质的溶解性”,要求建立溶解性、饱和溶液、不饱和溶液、溶解度、结晶等概念,从定性到定量角度深入认识物质的溶解性。

 溶解度是用具体的数值来表示物质的溶解性能。物质的溶解能力因物质的不同而不同,需要通过一定的标准和条件才能分析比较出物质溶解能力的差异。这些标准和条件包括一定的温度、溶解最大限度(饱和状态)100g溶剂。物质的溶解度受温度影响,不同温度对应物质的溶解度不同。物质溶解度曲线图就是基于这种连续变化的对应关系,且通过数形结合的思想方法直观地表示变化情况。因此,溶解度教学涉及的概念多,内容逻辑性强,是本章教与学的重点和难点。教材通过“由浅到深,由表及里,从定性到定量”的逻辑顺序呈现物质的溶解度,充分体现课程标准要求;通过活动探究,呈现认识影响物质在水中溶解限量的因素,在初步感知溶解度概念的基础上,通过绘制溶解度曲线深化对概念的认识,深入体会其涵义,以突破难点,促进对核心概念的理解和掌握。

 二、确定学生学习起点状态与思维障碍

 在学习固体物质溶解度之前,学生已经学习“影响物质溶解性的因素”,掌握了饱和溶液的概念,知道:不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同,同一种物质在不同溶剂中的溶解性也不同,同一种物质在同一溶剂中的溶解性与温度有关。但学生不知如何科学地表示不同物质在水中的溶解限量大小,不明确影响物质溶解限量的因素究竟有哪些。

 另外,李开清的研究表明[3]:部分学生在学习过程中,对溶解性和溶解度曲线的理解易产生偏差,有些认为溶解是固体溶化在水里,溶解性是溶解的速度;或认为溶解度是物质在溶剂中溶解的多少,溶解质量多的物质的溶解性强;还有学生认为只要温度一定任何物质在某一溶剂中的溶解度都相同;或认为认为溶解度和溶剂的质量有关,溶剂质量增加溶解度也会增大;还有些学生只能通过溶解度曲线找到对应温度下物质的溶解度、比较出不同物质溶解度大小以及溶解度与温度之间的关系,但对于溶解度曲线外“点”的含义不清楚,且不会根据溶解度曲线图进行具体问题的分析。

 针对上述现象,联系学生对物质溶解度的学习起点,可知物质的溶解度概念抽象,内涵丰富,涉及多个变量,逻辑性强,对分析与推理思维能力要求较高,多数学生较难深刻理解概念的内涵。

 三、分析学习条件,明确教学任务

 溶解度的学习是基于对溶质、溶剂、饱和溶液概念以及坐标系表示法等的基础之上,这些基本概念与能力是学生理解“物质溶解性的定量表示”的必要条件,是决定下一步学习必不可少的条件。在进行教学设计时,要以学生已有的知识经验为基础,围绕从起点状态到终点学习目标之间所必须掌握的内部条件(学生自身的条件,又称先行条件)和外部条件(学生自身之外的条件)进行任务分析。

 学生学习溶解度需要的内部条件有[4]:①从微观的角度理解固体物质的溶解。②懂得物质的溶解性,认识不同物质的溶解性是有差异的,懂得如何分析不同物质溶解性大小。③理解溶解度概念的内涵,认识溶解度是用具体数值精确表示物质溶解性的差异。④认识物质的溶解度随温度变化而变化,且是连续的。⑤认识平面直角坐标系中纵坐标与横坐标之间的对应关系,能根据自变量与因变量具体数值进行数据分析和绘制溶解度曲线图。

 根据学生学习的内部条件,教师在教学中应该提供的外部条件有:①创设学习环境,引导回顾物质的溶解、溶液的形成及饱和溶液的概念,认识不同物质的溶解性差异。②设置问题情境,在活动中比较不同固体物质溶解性能大小,认识物质溶解性差异的影响因素。③呈现同种物质在同一温度、同种溶剂不同质量下的最大溶解量的数据,引导分析在温度、溶剂相同时,物质溶解限度与溶剂量的比值是一定的,从而认识同种物质在某一溶剂中的溶解性只受温度的影响。④在表述物质溶解性的定量表示时,提示通过控制变量法帮助理解溶解度概念的内涵。⑤概念形成后,通过针对性习题练习加深对概念内涵的理解。⑥思考怎么表示连续变化温度下的物质溶解度,指导绘制溶解度曲线图,理解曲线上任意一点的纵坐标的含义,认识曲线上方及下方的点的表示意义。⑦提供习题,巩固对溶解度曲线图的认识,并学会应用图像分析具体问题。

  四、绘制学习层级图,开展目标导学的问题设计

溶解度教学的主要内容包括以下几个方面:①物质的溶解性及溶解性差异;②用数据表达溶解性的意义;③溶解度概念的形成;④溶解度概念内涵的理解;⑤溶解度的简单运用;⑥溶解度曲线图的建立,绘制、理解与应用。针对这些学习内容,从教学的终点目标出发,反复提出问题:“学生要完成这一目标,必须先具备哪些能力?”一直追问到学生的起点状态为止,一步一步揭示学生学习的必要条件(即使能目标)。把学生需要掌握的学习目标分层次排列,得到从起点到终点之间的使能目标的学习层级分析图(如图1所示)。

 上述学习层级图清晰地描述了终点目标以及达成目标的步骤,从分解的步骤中可以发现学习的内部过程,帮助制定出教学目标:①在对溶解度概念认知方面,通过溶解度概念教学,明确物质溶解性差异,明白溶解度概念的形成过程、溶解度概念的意义以及溶解度概念的内涵,熟悉固体溶解度的表示方法。②通过绘制溶解度曲线图,正确认知溶解度曲线图,学习用数形结合法处理实验数据,在活动中理解溶解度曲线图的科学含义:用科学的数据处理方法将连续变化温度下的溶解度表示出来,从中培养科学素养及提高数据分析能力。③通过对比的方法,清楚认识溶解度曲线图表示“溶解度与温度之间关系”的优点,明确溶解度曲线图上任意一点所表示的含义,且能根据溶解度曲线图进行简单应用,帮助纠正对溶解度概念以及相关理论的错误认知,促进对物质溶解度概念的意义建构。

 根据学习层级图和教学目标,可设计如下问题链诱导学生积极完成新旧知识的迁移过渡,帮助理解溶解度概念的内涵,突破教学难点[5]

 问题1:如何在室温条件下配制10g50%的氯化钠溶液,请设计方案并完成实验(室温时5g氯化钠不能完全溶解在5g水中。通过活动回忆固体物质溶解的过程,明确一定条件下固体物质的溶解是有限度的--学生学习的起点状态);

 问题2:怎么表示某种固体物质在水中溶解限度的大小?(看达到溶解限度时溶解的物质的质量大小--学生学习的起点状态);

 问题3:设计实验,比较氯化钠和蔗糖在水中的溶解限度力大小?(不同温度时物质的溶解限度不同,所以要统一所测定溶解限度时的温度;同种物质在一定温度下在水中有一定溶解限度,但是在不同量的水中溶解的质量不同,所以以溶解的物质的质量大小表示溶解限度时要说明所用的水量,为简便通常统一规定用水100 g--学生学习的起点状态);

 问题4:如何归纳、得出,衡量或比较固体物质在溶剂中溶解限度大小的方法(建立“固体物质在水中的溶解度”的概念--学生学习的使能目标3

 问题5:怎样简明准确地描述“固体物质在水中的溶解度”的概念?(用语言下定义,注意引导控制变量法的应用--学生学习的使能目标2

 问题6:怎样从溶解度表查阅固体物质溶解度的数据,定量了解或比较物质的溶解性?(概念内涵的深入理解--学生学习的使能目标1

 问题7:如何建立溶解度曲线坐标图,曲线上(或曲线的上方或下方)的点有什么表示意义,图像数据变化情况又有什么表示意义?(通过数形结合,进一步认识温度对物质溶解度的影响,深入理解溶解度的概念内涵--学生学习的使能目标1

 结束语:正如奥苏伯尔在《教育心理学--认知观点》中所说:“假如让我把全部教育心理学归结为一条原理的话,那么我将一言以蔽之曰:影响学习的唯一最重要因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点并据此进行教学。”教学任务分析,正是通过对教材和不同类型的学习条件分析揭示实现教学目标所需要的先行条件,基于学生已有经验和体验确定学习起点和能力形成构成成分及其层次关系,进而协助教师从更深层次上探索如何将学生的新知识与已有知识经验形成联结,强化目标意识,优化学习顺序的安排和教学情景的创设,确保终点学习目标的顺利实现。

 参考文献:

[1] 义务教育教科书,化学,九年级下册(2014年版)[M].上海:上海教育出版社.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,201219.

[3][4]李开清.九年级化学溶解度概念教学研究[D].湖南长沙:湖南师范大学,2014.

[5]王云生.怎样帮助学生建立“溶解度”的概念.新浪教育博客.http://www.hvar.cc/500wcpfx

/s/blog_62f27c4301016ckk.html

 

文章发表在《化学教与学》2016年第3期。

 


*本文是福建省教育科学“十二五”规划2014年度课题“基于课例反思培育中学化学教师课程意识行动研究”(编号FJJK14-222)的阶段性成果。课题负责人:福建龙岩普教室 杨梓生。

 

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