基于問題的教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂實(shí)證

　　摘要：以問題解答為載體，根據(jù)對(duì)預(yù)設(shè)問題的思考、討論和實(shí)驗(yàn)探究，促成學(xué)生對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)概念辨析和理解，并學(xué)會(huì)合理控制變量進(jìn)行探究活動(dòng)方案設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生思考、提出問題，利用課堂生成的問題促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解。
　　關(guān)鍵詞：強(qiáng)、弱電解質(zhì)；教學(xué)設(shè)計(jì)；課堂實(shí)證
　　文章編號(hào)：1005–6629(2012)7–0028–03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　1 設(shè)計(jì)思想
　　教學(xué)的核心就是讓學(xué)生參與到富有成效的學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，設(shè)計(jì)一系列適合學(xué)生做而又值得去做的學(xué)習(xí)任務(wù)，是教師需要仔細(xì)思忖的事情。在化學(xué)課堂上，透過學(xué)習(xí)任務(wù)的觀察與分析，我們可以清晰地看出教師對(duì)于學(xué)生學(xué)化學(xué)概念、對(duì)于如何教化學(xué)概念的理解。化學(xué)教師對(duì)化學(xué)概念、化學(xué)概念教學(xué)、化學(xué)概念學(xué)習(xí)的理解直接影響他們?cè)谡n堂中采用怎樣的行為，會(huì)給學(xué)生提供怎樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，達(dá)成怎樣的目的。
　　在化學(xué)概念的教學(xué)中，給出定義→科學(xué)驗(yàn)證→練習(xí)鞏固是常用的教學(xué)方法，往往以對(duì)概念進(jìn)行完整描述與關(guān)鍵詞解讀，然后通過習(xí)題進(jìn)行辨析。常常這樣教學(xué)，學(xué)生會(huì)感到枯燥，化學(xué)學(xué)習(xí)興趣會(huì)減退，甚至還不能很好理解概念。筆者在進(jìn)行教學(xué)時(shí)采用了一種以習(xí)題解決為載體的問題設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，建構(gòu)化學(xué)概念，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解。下面以蘇教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中“強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)”的學(xué)習(xí)內(nèi)容為例進(jìn)行實(shí)證。
　　2 教學(xué)目標(biāo)
　　（1）復(fù)習(xí)電解質(zhì)與非電解質(zhì)的概念，在實(shí)例判斷中鞏固判斷的方法。結(jié)合金屬與電解質(zhì)導(dǎo)電原理來認(rèn)識(shí)電解質(zhì)導(dǎo)電能力與離子濃度及所帶電荷數(shù)相關(guān)。
　　（2）以等濃度的鹽酸和醋酸為例，試著學(xué)習(xí)控制變量的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐中比較HCl和 CH3COOH在水中電離能力的差異，得出強(qiáng)弱電解質(zhì)定義與判斷方法，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法，培養(yǎng)提出問題、探究問題和解決問題的能力，獲得成功的喜悅。
　　3 教學(xué)過程分析
　　3.1 教學(xué)環(huán)節(jié)1：強(qiáng)弱電解質(zhì)概念與判斷的問題與課堂實(shí)證
　　活動(dòng)1 實(shí)驗(yàn)測定等體積、0.1 mol·L-1HCl與CH3COOH溶液中電流強(qiáng)度，學(xué)生讀數(shù)分別為2.5 A和10 mA。
　　問題：為什么電流強(qiáng)度不一樣，說明了什么問題？溶液導(dǎo)電性由什么因素決定？
　　結(jié)論1：等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH與HCl溶液導(dǎo)電性不相同！HCl更強(qiáng)一些。
　　師：鹽酸和醋酸的離子都帶一個(gè)單位的電荷，從這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明哪一個(gè)離子的濃度大？
　　生：鹽酸。
　　師：等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸中，鹽酸的離子
　　濃度更大一些，這就說明什么？
　　生：鹽酸比醋酸的電離程度更大。
　　結(jié)論2：HCl溶液比CH3COOH溶液中離子濃度更大，HCl比CH3COOH電離程度更大！
　　問題：通過精確測定（pH計(jì)），得0.1 mol·L-1 HCl溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1，說明了什么問題？
　　師：精確實(shí)驗(yàn)測出來H+濃度是0.1 mol·L-1，說明鹽酸怎么樣？
　　生：完全電離。
　　師：鹽酸的電離程度是不是比醋酸更大，那醋酸呢？
　　生：不完全電離。
　　師：由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，我們可以知道HCl和CH3COOH分別稱為什么電解質(zhì)？在水溶液中有什么特點(diǎn)？
　　生：強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)，強(qiáng)電解質(zhì)在水中是完全電離和，弱電解質(zhì)不完全電離。
　　結(jié)論3：在水溶液中完全電離的電解質(zhì)稱為強(qiáng)電解質(zhì)；在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)稱為弱電解質(zhì)。
　　活動(dòng)2 設(shè)計(jì)與討論：請(qǐng)你思考并與周圍的同學(xué)討論更多其它實(shí)驗(yàn)方案證明HCl比CH3COOH電離程度更大，并寫在紙上。
　　學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)并與周圍的同學(xué)積極討論，將設(shè)計(jì)的方案寫在紙上，并相互點(diǎn)評(píng)設(shè)計(jì)中的不足。
　　生1：測導(dǎo)電性。（演示的實(shí)驗(yàn)）
　　生2：測pH。（教師與學(xué)生交流后測0.1 mol·L-1 HCl與CH3COOH溶液中pH，換算成c(H+)）
　　生3：可以用鋅。取等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率。
　　生4：與堿反應(yīng)。中和反應(yīng)看放出能量的多少。等物質(zhì)的量濃度的HCl與CH3COOH與等物質(zhì)的量的堿反應(yīng)。（教師與學(xué)生對(duì)話后補(bǔ)充完整條件）
　　生5：用等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸和等物質(zhì)的量濃度的氨水，氨水滴加到鹽酸里能產(chǎn)生白煙，而滴加到醋酸里不會(huì)產(chǎn)生白煙。（師生討論后否定了此方案）
　　問題：在科學(xué)研究過程中，多種變量如何進(jìn)行設(shè)置和比較呢？
　　生：當(dāng)實(shí)驗(yàn)中有多個(gè)反應(yīng)變量時(shí)，為比較某一因素（變量）差異，則其它變量則都要一樣才可以。
　　活動(dòng)3 表面積大小相同的鎂與1 mol·L-1 HCl和CH3COOH反應(yīng)，觀察氣球脹大的快慢。
　　師：鹽酸。（倒醋酸）醋酸。然后呢？這是鎂帶，我剛擦過，再擦一下。取量呢，應(yīng)該取一樣。我用手就可以弄斷了。說明鎂條很軟。然后把它裝在氣球里面。（把鎂條裝進(jìn)氣球）這個(gè)是醋酸（把氣球扎到錐形瓶上），這是鹽酸。一起放鎂條。（醋酸的鎂條先掉進(jìn)瓶里）這個(gè)先放進(jìn)去的。
　　（學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝鹽酸的錐形瓶氣球很快脹大，而過了約2分鐘后裝醋酸的錐形瓶氣球才脹大）
　　實(shí)驗(yàn)證明了HCl比CH3COOH電離程度更大。
　　活動(dòng)4 問題討論：強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力與判斷方法。
　　教學(xué)點(diǎn)評(píng)：在實(shí)驗(yàn)過程中通過定量的大小判斷與離子濃度與電解質(zhì)濃度大小關(guān)系，理解電解質(zhì)在水溶液中可以發(fā)生完全電離與部分電離，在實(shí)驗(yàn)結(jié)論基礎(chǔ)上推理得出強(qiáng)、弱電解質(zhì)概念。在自主設(shè)計(jì)與合作討論的過程中獲得實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與變量控制思想運(yùn)用。以BaSO4為物質(zhì)載體，連續(xù)設(shè)問中鞏固強(qiáng)電解質(zhì)定義與溶液導(dǎo)電性之間的關(guān)系。
　　電解質(zhì)根據(jù)是否完全電離分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，下面通過一道習(xí)題來辨別電解質(zhì)與非電解質(zhì)定義與判斷方法。
　　3.2 教學(xué)環(huán)節(jié)2：電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念與判斷的問題與課堂實(shí)證
　　例：a.銅絲 b.H2O c.石墨 d.NaCl e.鹽酸 f.蔗糖g.CO2 h.NaOH i.氯化鈉溶液 j.冰醋酸 k.碳酸 l.CaO m.熔融的氯化鈉 n.AgCl o.NH3
　　教學(xué)點(diǎn)評(píng)：在學(xué)生思考回答問題過程中復(fù)習(xí)了電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念，關(guān)注了電解質(zhì)、電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)、能導(dǎo)電的電解質(zhì)、物質(zhì)或溶液的導(dǎo)電之間的關(guān)系，加深對(duì)電解質(zhì)的認(rèn)識(shí)并理解原理，在實(shí)踐中學(xué)會(huì)從物質(zhì)的類別上判斷電解質(zhì)與非電解質(zhì)。
　　3.3 教學(xué)環(huán)節(jié)3：實(shí)踐中對(duì)強(qiáng)、弱電解質(zhì)概念的理解
　　活動(dòng)5 練習(xí)：請(qǐng)選擇給定的物質(zhì)回答問題：
　　a.NH3 b.H2O c.NH3·H2O d.NaCl e.鹽酸 f.蔗糖 g.CO2 h.NaOH i.氯化鈉溶液 j.冰醋酸 k.碳酸l.CaO m.熔融的氯化鈉 n.(CH3COO)2Pb
　　強(qiáng)電解質(zhì)有 ；弱電解質(zhì)有 ；非電解質(zhì)有 。
　　課堂教學(xué)中有兩類問題，一類是預(yù)設(shè)的問題，另一類是生成的問題。預(yù)設(shè)的問題需要我們?cè)谡n前認(rèn)真思忖和設(shè)計(jì)，如強(qiáng)、弱電解質(zhì)概念得出，通過比較兩種不同物質(zhì)的電離程度差異，設(shè)計(jì)問題如下：等物質(zhì)的量濃度的一元酸比較離子濃度，等物質(zhì)的量濃度一元酸測pH，等物質(zhì)的量濃度的一元酸與活潑金屬或碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢等，當(dāng)這些問題都理解了，自然的知道了電離程度有差異，則得出鹽酸與醋酸不同之處，同時(shí)得出研究過程中如何限定變量的問題。生成的問題是靈動(dòng)的，有學(xué)生提出的，有教師根據(jù)學(xué)生困惑提出的，還有問題解決中出現(xiàn)的認(rèn)知沖突等，這需要因時(shí)、因題而解決。這樣的問題有明顯的層次，在解決問題過程中不僅實(shí)現(xiàn)了概念理解，而且獲得了比較研究中變量控制的思考點(diǎn)。問題設(shè)計(jì)還要表述準(zhǔn)確、指向明確，如：
　　4.2 對(duì)習(xí)題選擇與設(shè)計(jì)的思考
　　在復(fù)習(xí)舊知建構(gòu)新知過程中，習(xí)題也是一種很好的學(xué)習(xí)載體，選擇和設(shè)計(jì)怎樣的習(xí)題能很好地吻合教學(xué)需要呢？筆者在實(shí)踐中進(jìn)行了下列的思考，一要考慮學(xué)生已有的學(xué)科知識(shí)，例如：電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念是高一已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，高二的學(xué)習(xí)是復(fù)習(xí)鞏固過程，但要有所提升，金屬氧化物、非金屬氧化物與氫化物是不是電解質(zhì)，這樣有新的內(nèi)容，不同學(xué)生都有新的認(rèn)識(shí)。二要考慮學(xué)生分辨提取信息的能力，對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以將被選擇內(nèi)容設(shè)置復(fù)雜一點(diǎn)，干擾因素也可以多一點(diǎn)，上述習(xí)題設(shè)置中可選擇的物質(zhì)有16種，涉及的物質(zhì)種類盡可能地多。三要圍繞目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行有效的組合，突出核心知識(shí)與概念的理解，如這一課時(shí)重要是理解強(qiáng)、弱電解質(zhì)概念及掌握判斷方法，習(xí)題中選擇冰醋酸、NaOH、H2O和AgCl等。四要有明確的比較對(duì)像，在判斷方法學(xué)習(xí)上就有作用發(fā)揮，如CaO和CO2，冰醋酸與HCl，NaCl、熔融的NaCl和NaCl溶液等。
　　參考文獻(xiàn)：
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