初中化学作业设计的基本类型与要求

文摘   教育   2024-11-06 20:03   上海  

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 摘要

Abstracts


初中化学作业应体现不同知识类型的思维特点,展现学生的思维过程。


厘清初中化学作业可以分为概念理论类作业、物质性质类作业、量化关系计算类作业和实验探究类作业。并进一步指出,针对这四类作业进行设计时,应根据不同类型知识技能的侧重点,采取不同的设计思路,旨在达成发展学生思维、提高科学素养的目标。


#1

一、概念理论重理解

概念理论类作业应注重理解。基本概念、理论是化学研究的基础,也是初中生深入学习化学知识、用化学的视角观察世界、认识世界的基础。这类内容的作业,不仅要关注对概念理论的识记,更要重视概念与理论的形成过程及其意义。


1、加强辨析突出理解

……

辨别并陈述理由的形式设计这类作业,通过简单辨别展现学生对概念的初步认识,用比较、辨析相近概念、易混淆概念反馈学生对概念的深入理解。

例如:在学习氧化物概念后设计作业“分析二氧化锰、碳酸钙、氧气、空气四种物质是否是氧化物并说明理由”。这类作业能够引导学生在辨识氧化物的过程中,对氧化物、含氧化合物、混合物、单质等概念进行比较,从而加深对氧化物概念的理解。


2、图文结合加深理解

……

初中化学引导学生初步认识物质的微观构成,初步形成宏观、微观、符号相结合的思维方式,在作业中教师可以通过图形、短视频等形式引导学生将宏观与微观相结合,并用化学特有的符号系统进行表达。

案例1:用“”表示一个氧原子,请按要求填空(见表1)。



化学的三重表征不能依靠学生自己形成,需要教师在教学的各个环节创造条件加以引导,在学习元素符号、化学式、微粒之后,设计案例1这样的作业,将微观示意图、符号与含义结合在一起;在学习化学方程式之后,教师拍摄实验短视频作为作业素材,要求学生观看视频,经历宏观的物质变化过程,用化学方程式这一化学语言将其准确表达出来,这些作业都有利于学生深入理解概念,引导学生初步形成宏观、微观、符号三重表征相结合的思维方式。



#2

二、认识物质重联系

初中化学在学习身边物质性质的过程中,引导学生从原子、分子的层次认识物质的构成,从而认识物质的变化规律;认识物质间的相互转化关系,从而认识化学通过物质转化、创造新物质为社会发展做贡献的学科价值。


与生活、生产实际相联系

化学研究物质的性质并将其应用于生活、生产实际中,因此物质知识类作业设计可以尝试应用化学知识解释实际问题,感受化学学习的意义和化学学科价值。

案例2:请从以下两项活动中任选一个开展综合实践活动。


A:参观某水厂博物馆,完成以下任务并形成一份简单的调查报告:①查阅说明该水厂的历史,上海市自来水厂的变迁;②写出自来水生产的步骤;③根据生产步骤画出自来水生产的流程;④选用合适的材料,自制一个净水器(选做)。


B:考察一家污水处理厂,了解该工厂污水处理情况。完成以下任务并形成一份简单的调查报告:①了解污水主要成分;②了解该厂处理污水的方法;③画出该厂处理污水的流程图;④例举家庭生活中减少污水排放的措施。


上述是“天然水和自来水”一课后的综合性作业,不仅体现作业的选择性,也引导学生在调查研究、参观学习中体会物质知识学习的意义,感受在技术进步、环境保护中化学学科的价值。


体现宏观辨识与微观探析相结合的方法

物质知识的作业还要重视宏观辨识与微观探析相结合的化学研究方法,引导学生结合变化过程认识物质的性质,结合物质性质认识物质用途,体现结构、性质、变化间的逻辑关系。

案例3:已知同温同压下,气体的体积之比等于微粒个数之比。用“○○”表示一个氧分子,“●●”表示一个氮分子,请绘制表示测定空气中氧气体积分数的实验中,红磷燃烧前、燃烧结束时、水倒流入后三个时刻集气瓶内气体的微观示意图。装置图如图 1 所示。



上述是“测定空气中氧气体积分数”一课后的作业。通过绘制三个关键点时集气瓶中气体的微观示意图,引导学生回忆课堂上的实验过程,在分析实验现象的基础上,寻求对宏观现象的微观解释,引导学生感受宏观辨识与微观探析相结合的化学研究方法,为其后进行该实验的误差分析奠定微观水平上的基础。


突出物质间的相互联系

物质知识的作业要重视物质间相互关系的建构。这类作业可以在单元学习末出现,引导学生不能孤立地学习物质而是建立物质之间的相互关系,形成知识网络。

例如:在学习碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙之后,设计作业要求学生绘制四种物质的相互转化关系图并写出转化的化学方程式。这样的作业可以引导学生,建立物质之间相互联系的基本观念,体会物质间的转化对于创造新物质的作用和价值。


强调与化学实验的联系

物质知识作业应强调与化学实验的联系,应注意适时、适量地增加一些实验设计类作业,引导学生正确运用物质知识设计实验,严谨地取证、推理,科学、精炼地表述交流。在表述实验设计的过程中,要展现学生的思维过程,让思维能力在实验设计中得到培养,在思辨过程中不断完善与提升。

案例4:如图 2 所示,4g氧化铜粉末与足量氢气反应后,为确定氧化铜是否已基本消耗完,请设计至少2个实验方案,每个方案中要包括操作、判断依据及绪论。



上述是初三化学总复习阶段“常见的化学物质”的作业,该作业以文字表述形式引导学生运用已学过的与氧化铜有关的物质知识设计实验,在表述实验设计的过程中可以清楚地展现学生思考问题的全面性、现象与结论推理的逻辑性及语言表达的严谨性。



#3

三、量化关系重方法

初中化学中的量化关系包括:化合物中各元素的原子个数比、质量比、元素的质量分数;物质的量与质量、微粒数之间的关系;溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系,饱和溶液中溶质、溶剂、溶液与溶解度的关系;化学变化中各反应物之间的质量关系、物质的量的关系。


强调过程,突出从概念出发思考问题的方法

初中化学的量化关系的本质是对相关概念的理解用数学形式表达,但不等同于纯粹的数学计算。因此,这类作业的设计应体现从概念出发思考问题的方法,从分析概念构成的要素开始,将这些要素用数学形式表达出来,从而解决问题。

案例5:计算氯化镁中氯元素的质量分数,写出计算过程。


解:氯化镁中氯元素的质量分数

=氯元素的质量 / 氯化镁的质量

=氯原子原子量x氯原子个数 / 氯化镁式量

=35.5x2 / 24+35.5x2

=0.75


量化关系类作业不能只有答案,要强调完整的过程表达,体现学生从概念出发的思维过程,形成问题解决的程序,从而帮助学生加深对概念的理解。


增加实践性,体现定量研究的方法

实验是化学研究的重要方法。在化学学习中,量化关系类的作业可以通过实验,加深学生对概念、对变化过程的理解,从而体现定性与定量相结合的化学研究方法。

案例6:(1)用家中的料理秤配制两个不同溶质质量分数的蔗糖(优质白砂糖)溶液,写出实验步骤,记录相关数据见表2(也可以申请在化学实验室完成)。


实验目的:配制质量分数分别为               的蔗糖溶液。

仪器和原料:白砂糖、纯净水、料理秤和     

实验步骤:                        



(2)思考如何实现不同溶质质量分数的两份溶液的相互转化,画出转化示意图。


上述是“溶质质量分数”一课的作业,以动手实验的形式引导学生理解溶质质量分数的概念,从而完成对溶质质量分数的简单计算。作业中第2题以不同浓度的溶液的转化为情境引导学生思考溶剂、溶质质量的变化对溶质质量分数的影响,从而加深学生对溶质质量分数的理解。


#4

四、实践探究重过程

实践类作业包括动手实验作业、文献查阅与分析作业、问题讨论作业、参观考察作业等。这类作业有利于引导学生运用课内所学的化学知识与实践相结合,促进学生思维发展,培养学生科学探究能力。


明确规格要求,确保实践效果

实践类作业应有明确具体的要求或评价要点以确保作业的可行性,教师可以提供记录作业完成过程和成果的工具,或给出工具使用的建议以确保作业的达成。过程记录可以选用视频、照片、录音等形式,但传统的纸笔记录也不可忽视,必须精心设计。

案例7:家庭小实验:比较食盐与味精(纯度为99%)的溶解性。


要求:一周内完成;将实验过程拍摄视频上传至班级化学实验交流群中;完成实验报告。

建议:列出你所能想到的影响物质溶解性的因素;思考实验中应控制的变量,记录实验条件。


上述是“物质的溶解性”一课的作业,实验中所需材料易得,条件容易控制,可操作性强,从完成时间到过程与结果的记录都有明确、具体的要求。教师在“建议”中不是简单的直接给出具体实验步骤,而是提出实验应注意的关键问题,确保作业完成的效果。


明确规格要求,确保实践效果

实践类作业可以要求学生以照片、视频、录音等形式记录实践过程,从而突出探究过程,引导学生重视动手操作、仔细观察、及时记录等获取证据的环节,提高证据的推理与分析能力,从而发展学生科学探究基本技能。

案例8:在家中找到如下用品:白醋、生石灰干燥剂、透明玻璃杯。利用上一节课制备的紫甘蓝指示剂与父母合作完成“白醋与石灰水溶液是否反应”的探究任务。请按照样例格式撰写实验报告(见表3),并将实验过程录制视频上传到班级家校化学交流群。


实验目的:                   

实验药品与器材:                     



上述是“中和反应”一课的实践类作业,不仅要求详细记录实验过程,更要求将实验过程录制成视频上传到班级家校化学交流群,引导学生学习运用观察、实验等方法获取信息并根据所得信息进行推理得到结论的科学探究技能,体会化学以实验为基础的学科特点和学科研究方法。


关注合作反思,培养科学精神

实践类作业有利于培养学生持之以恒的科学精神、实事求是的科学态度,引导学生学会合作、善于反思。涉及合作的作业,要有一定的复杂性使合作成为完成任务的必然,而不是可有可无;要有在作业成果中呈现分工的要求,引导学生学会尊重他人,要有自评建议或引导学生反思的问题,让学生在自评和反思中发现自身的优点和不足,客观公正地认识自己和他人。


案例9:绘制蔗糖的溶解度曲线


(1)将你在上一节课通过家庭实验得到的蔗糖溶解度数据与同学分享,并征得同意使用他们的实验数据,列表记录下来并注明数据来源(例如,xx同学实验测得)。根据表格记录的数据,在提供的坐标纸上绘制蔗糖的溶解度曲线。

(2)观察其他同学绘制的溶解度曲线与自己绘制的曲线作比较,完成活动评价表4。

备注:在你认为达到的程度一栏打“”完成自评;邀请一位同学完成互评。

(3)分析与反思:自己绘制的曲线与同学绘制的曲线有何差异,造成这种差异的原因是什么。



上述是“溶解度曲线”一课的作业,学生在上一节课的作业中完成了测定至少两个温度的蔗糖溶解度。本次作业需要学生征得同意后使用其他同学的实验数据,同时将自己的数据分享给他人,体现了合作在科学探究中的意义和价值。要求注明数据出处也是引导学生形成尊重他人研究成果、实事求是呈现实验结果的行为习惯和科学精神。作业要求中给出了活动评价表和反思问题,引导学生形成客观的记录、评价、科学反思实践过程的习惯。

 总结 

Conclusion


总之,初中化学作业设计应以不同类型的知识技能为载体,突出化学学科特有的思维过程,体现实验在化学研究中的作用。教师应适度增加实践类作业,引导学生在实践中落实基本知识与技能、经历化学研究的一般过程,感受化学对改善人类生活、促进社会发展的积极作用。


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