基于培養學生思維能力的片段教學案例分析

摘 要：課堂教學應該以培養學生良好的思維能力為中心，有序思維是化學學習中最常用的思維方式之一，采取多種方式培養學生有序思維能力是化學教學中不可或缺的環節。

關鍵詞：有序思維；片段教學；高三復習

1.背景分析

課改后，學生應試訓練減少導致做題能力下降，學科在高考中權重降低導致課時少，學生提不起興趣。現有高三化學投入時間只有老高考模式下的一半左右，顯然舊的三輪復習模式已不能適應新高考。幾年來我校在高三化學復習教學中積極探索新的復習模式。可以歸納為一個中心兩條腿。一個中心指的是以思維能力訓練為中心，不追求知識點的一步到位。兩條腿指綜合能力訓練加有序推進，不趕進度。每天針對一個或者多個點設計片段教學，時間大概5分鐘左右。教學片段的設計突出對學生有序思維能力的培養。

2.案例描述

2.1回歸思維的源頭

片段1：氣體除雜問題

如何除去二氧化碳中的氯化氫，很多同學肯定都知道答案，先不問原因，再次提問氯氣中的氯化氫如何除去，不少人也知道答案，再次提問氯化氫中的氯氣如何除去，答案變得不統一。提醒學生回到二氧化碳中的氯化氫，為什么要通入飽和碳酸氫鈉？其實這里首先用到了相似相溶原理。然后回到氯化氫中的氯氣如何除去，問題迎刃而解。

片段2：如何解釋向酸溶液中加入NaHCO3溶液，將生成CO2氣體？

一般有兩種解釋：（1）直接與酸反應HCO3-+H+=CO2↑+H2O。

（2）加入酸時，H+中和了HCO3-水解產生的OH-，使HCO3-的水解平衡正向移動，生成的H2CO3積累到一定濃度則分解為CO2氣體。哪種解釋更有道理呢？我們可作如下的辯證分析：當NaHCO3溶液加入酸時，HCO3-的電離平衡受到抑制是沒有疑義的，對于HCO3-的水解平衡，則可能同時產生兩個作用：（1）H+中和水解生成的OH-，水解平衡正向移動；（2）H+直接與HCO-3結合，水解平衡逆向移動。顯然這是矛盾的兩個方面，哪一個是矛盾的主要方面成了關鍵。很明顯，回歸思維的源頭，其基本原理都是HCO-3結合H+，酸和水作為H+的提供源，顯然酸具有更大的優勢，故解釋（2）抓住了反應歷程這個矛盾的主要方面，科學性強，更有說服力。

2.2拓展思維的深度

片段3：離子方程式書寫中的“游一游”

截取部分江蘇高考真題（以下序號為原題號）：

9.下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是

A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I-+IO-3+3H2O=3I2+6OH-

6.下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是

D.向NaAlO2溶液中通入過量CO2：2AlO-2+CO2+3H2O=2Al

（OH）3↓+CO2-3

本題可以按照有序思維的方法，一步步寫出方程式，然后判斷出示錯誤的，但作為選擇題，也可以將思維拓展，如第一個方程式生成了氫氧根離子，而溶液是顯酸性的應該可以繼續反應。第二個方程式生成了碳酸根離子，而題意中二氧化碳是過量的，也可以繼續反應。可以很快判斷出方程式是錯誤的。

當堂練習書寫離子方程式：（1）氯化鐵與過量硫化鈉反應；

（2）向含有Fe2O3懸濁液中通入HI。

解析：氯化鐵與過量硫化鈉反應，首先發生氧化還原反應，生成的二價鐵離子遇過量的硫離子要繼續反應生成硫化亞鐵沉淀；向含有Fe2O3懸濁液中通入HI，氧化鐵先和酸反應生成三價鐵離子，生成的鐵離子遇到碘離子發生氧化還原反應生成二價鐵和碘單質。

2.3思維從定性轉向定量

片段4：1.如圖所示，隔板I固定不動，活塞Ⅱ可自由移動，M、N兩個容器中均發生反應：A（g）+3B（g）？葑2C（g） ΔH=-192 kJ·mol-1。向M、N中，都通入

x molA和y mol B的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度不變。下列說法正確的是

A.若平衡時A氣體在兩容器中的體積分數相等，則x一定等于y

B.若x：y=1：2，則平衡時，M中的轉化率：A>B

C.若x：y=1：3，當M中放出熱量172.8 kJ時，A的轉化率為90%

D.若x=1.2，y=1，N中達到平衡時體積為2 L，含有C 0.4 mol，再通入0.36 mol A時，v（正）

解析：本題中B和C選項可以通過計算（細心些）判斷答案是錯誤的。A選項M容器是恒溫恒容，N是恒溫恒壓。到達平衡時N體積小于M，考慮將N拉大到和M相同體積的時候兩者中A氣體體積分數相等。但在拉大的同時會發現，平衡逆向移動，A氣體的物質的量增大，氣體總物質的量也增大，無法判斷A的體積分數變化情況。此時由定性向定量轉化，設定轉化的A為a mol，則A的體積分數為■，觀察發現，當x=y時，體積分數是定值

50%。判斷A正確。

D選項，N中充入A，體積擴大，對于正反應，A的濃度變大，B的濃度變小，無法判斷正反應速率變化情況，對于逆反應，C的濃度變小，逆反應速率變小。無法判斷v（正）和v（逆）的大小。這時候由定性轉化為定量，計算此時的Qc，然后與平衡常數K比較，發現Qc>K，平衡要逆向移動，則v（正）

2.下列有關電解質溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是

A.常溫下，10 mL 0.2 mol/L NH4NO3溶液與10 mL 0.1mol/L NaOH溶液混合后所得pH=9.6的溶液中：c（NO-3）>c（Na+）>c（NH3·H2O）>c（OH-）>c（H+）.

B.溶液X：10 mL 0.1mol/L NaCl；溶液Y：10mL 0.1mol/L CH3COONa。

X中離子總濃度

C.0.1 mol/L Na2S溶液中：c（Na+）>c（S2-）>c（HS-）>c（OH-）>c（H+）

D.向醋酸鈉溶液中滴加鹽酸至中性，則c（Na+）>c（Cl-）=

c（CH3COOH）

解析：A選項可以等同處理成NH4NO3、NaNO3和NH3·H2O

1∶1∶1混合，根據溶液顯堿性，NH3·H2O電離大于NH+4水解，判斷A正確；C選項S2-水解產生OH-和HS-，水還會電離出OH-，所以C錯誤。B選項定性判斷比較困難，可以先定量寫出電荷守恒，得出 NaCl溶液中離子總濃度為2[c（Na+）+c（H+）]，CH3COONa溶液中離子總濃度為2[c（Na+）+c（H+）]，問題轉化為比較兩溶液中氫離子濃度，可以判斷出前者更大，所以B選項錯誤。

3.教學反思

從本文的四個教學片段可以看出，有序思維在學科教學中是很重要的。很多學生的易錯題及難題，都是因為老師教學圖快，導致學生學習急功近利，思維紊亂。如何整合教學內容，鍛煉學生的有序思維能力，從而做到思路清晰，達到觸類旁通的境界，并不是很輕松、很自然的事。關鍵是教者有這樣的意識，從提高學生素質和培養學生終身學習能力的高度來認識這個問題，要破除化學教學中常見的就事論事的教學習慣，要引導學生養成有序思維的習慣。

3.1課堂模式的轉變是學生有序思維能力養成的保障

滿堂灌導致的結果是教師經常抱怨講過多少次的知識，學生還是錯，學生舉一反三的能力差，更談不上創新能力的培養。其根源在教師主體主導的課堂模式，學生的學習缺少了自身體驗的過程，每一次的聽課最關注的是結果而非過程，這樣會扼殺學生的有序思維能力。短小精悍的片段教學目的就是培養學生的有序思維能力，尋找思維的缺陷。教學案例中片段1和2都告訴我們教學的時候要多關注思維的源頭，只有真正理清了每一個環節，思維才能暢通，問題才能得到解決。片段3告訴學生思維要有深度，遇到問題要多想一想，而不是急于下結論。片段4中當思維出現阻礙的情況下，除了從思維的源頭進行梳理外，由定性轉向定量是思維有序性、完整性的體現。只有課堂上把時間還給學生，學生才能發現思維有序的重要性。

3.2教學片段的精心設計是學生有序思維能力養成的催化劑

片段教學是為突破重難點，培養學生思維能力而精心設計的。教者要根據學生的學情，再結合一節課的內容選擇合適的教學片段，引入不能唐突，要合情合理，內容不需要面面俱到，更不能過度擴展，但要讓學生吃透其中的精髓，使其久久回味。教學片段要盡可能多地發現學生思維中的缺陷，要全面訓練學生遷移、類比、歸納、發散、創新等能力。隨著學生認知水平的提升，對于同一個難點可以通過呈現方式、例題的選擇等來調整設計。要綜合考慮多方面因素，不斷創新利用片段教學。以學生為主體，思維訓練為中心，短小精悍的教學片段一定會是學生有序思維能力養成的催化劑。

（作者單位 常州市第一中學〈化學組〉）