在問題中思考 在思考中學習

張寧梅

摘要：通過創設問題情境，精心選擇探究實驗和教學素材，逐級展開問題探究和討論，幫助學生由微觀粒子模型來理解構建電離理論，提高學生掌握解決問題的方法和能力。

關鍵詞：創設問題情

離子反應內容豐富、銜接點多，涉及到物質的微觀結構解釋、物質分類方法、電離方程式、離子反應方程式等等。如何把這些內容有機地整合起來而不拘泥于傳統模式？如何將知識的傳遞和方法的掌握完美地融合起來，更好地體現新課程所承載的任務？我在高一人教版必修1第二章做了一些嘗試摸索，努力以一個嶄新的視角和方法展開教學活動。

一、設計思路

1. 教材分析：離子反應位于新高一教材的第二章，對剛進入高一學習的學生：一方面學生剛剛在初三學習過酸、堿、鹽的有關反應，為離子反應的學習奠定了基礎；另一方面，學生還不具備物質結構、化學鍵方面的知識，對于這一部分知識的理解有一定的難度，而這一部分知識的學習又為以后學習電離平衡奠定了基礎。因此這一章在整個高中化學學習中起到一個承上啟下的作用。

2. 理論依據：皮亞杰等人提出的建構主義學習理論（Learning Theory of Constructivism ）認為：學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者；“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素；要用探索法、發現法去建構知識的意義。在皮亞杰看來，知識既不是客觀的東西（經驗論），也不是主觀的東西（活力論），而是個體在與環境交互作用的過程中逐漸建構的結果（Inhelder，1997），學生掌握解決問題的程序和方法，比掌握知識內容更重要。布魯納認為，任何一門學科知識都有一定的知識結構，學習就是掌握學科的知識結構，在頭腦中建立相應的編碼系統。因此，通過創設問題情境，精心選擇探究實驗和教學素材，逐級展開問題探究和討論，既符合學生的認知規律，又培養了學生的分析問題能力，并且幫助學生由微觀粒子模型來理解構建電離理論，提高學生掌握解決問題的方法和能力。

3. 設計方法：創設層層遞進的探究情境，誘發學生不斷激起認知沖突，扣人心弦，造成心理懸念，喚起學生的求知欲望，能主動自發進行探究學習。通過嘗試對實驗現象的解釋，能對電離理論的微觀原理、結論等進行分析和歸納，能準確表述分析結果，并應用分析探究的結果解決相關問題。

二、教學目標

（1）能從電解質溶液或熔融物導電的微觀本質分析，理解電離的概念。

（2）能從電離程度的角度認識強弱電解質，并能準確書寫弱電解質的電離方程式。

（3）能從電離的角度認識酸、堿、鹽并能準確書寫酸、堿、鹽電離方程式。

（4）運用電解質的知識分析并關注身邊中的化學問題，并學會初步書離子反應方程式。

三、教學過程

[創設情境]（從泡騰片引課）

現在有很多的藥物和保健品都用到泡騰片，你知道它產生氣泡的原理嗎？

[實驗] 將泡騰片放入水中產生大量氣泡

（設計意圖：創設真實的問題情境，以激發學生進行學習的興趣，提出學習本節課的意義。）

[課堂過渡]給出泡騰片的說明書輔料成分。

[學生回答]觀察說明書輔料成分，根據學過的知識：碳酸鹽可以和某些酸發生反應產生二氧化碳，可推測出是泡騰片里的碳酸氫鈉和檸檬酸在水中產生了大量的二氧化碳氣泡。

[設問] 但為什么維生素C泡騰片固體在沒有水的時候現象不明顯，防潮可較長時間保存，加入水后就產生大量的氣泡迅速消失呢？

[學生回答]這一實驗讓我們切實體會到固態物質配成溶液后使微粒間的接觸更加充分，大大加快了反應的速率。

[分析總結]物質在溶液中的反應更快——這一現象在生活中隨處可見，這個趣味小實驗僅是你體內眾多溶液反應中的一種。許多生命活動都在溶液中進行。正如我們教科書P30所說：許多化學反應是在水溶液中進行的，參加反應的物質主要是酸、堿、鹽。并且在科學研究和日常生活中，我們經常接觸和應用這些反應。因此在這一章我們“浸入”溶液的世界，初步了解溶液反應的一個重要分支：離子反應以及它的微觀本質。

[教師設問]在泡騰片內的微粒浸入至水中后到底發生了什么變化使得原本可以保存兩年的泡騰片瞬間迅速反應了呢？要想了解離子反應的本質，首先我們討論這樣兩個問題：

問題1：自然界中的所有物質都可以解離成離子嗎？哪一類物質可以解離成離子呢？

問題2：如何通過直觀實驗驗證離子這種帶電粒子的存在呢？

[探究學習一]

[課件演示]結合NaCl晶體溶于水的電離過程的動畫演示，強化說明NaCl晶體中有離子而不自由移動，而當其受熱熔化后在能量的幫助下或溶解于水中在水分子的幫助下，克服相互間的靜電作用解離為可自由移動的離子，這個過程就叫做電離，并引出電離方程式的概念。

[學生回答]某物質■水合離子或熔融狀態下的離子■離子定向移動

[課件演示]

[板書] 一、導電性實驗： 二、電離及電離方程式：

電離：溶解于水或受熱熔化時，解離成能夠自由移動的離子的過程。

電離方程式：NaCl=Na++Cl-

注意：（1）左邊寫化學式，表示電解質未電離時的狀態，右邊寫離子符號，表示電解質電離產生的離子

（2）遵循質量守恒定律（具體內容略）；

（3）遵循電荷守恒原理（具體內容略）

[介紹]

電解質：在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物；非電解質：在上述情況下都不能導電的化合物。

[探究學習二]

[學生回答]

電離方程式：注意：書寫電離方程式必須以事實為依據——對于弱電解質，由于其不能完全電離，書寫時不用“=”，而用“■”。endprint

[教師提問]根據上述電離方程式書寫注意事項，請分別書寫下列各組物質的電離方程式：

鹽酸、硫酸、醋酸、碳酸

氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水、氫氧化銅

氯化鈉、碳酸鈉、硫酸銅、硫酸鐵

（設計意圖：培養學生運用已有知識和技能，舉一反三的能力。了解學生應用基本原理解決實際問題的能力，做到學以致用。）

[介紹] 三、物質分類：

3. 酸、堿、鹽的定義（板書略）

[探究學習三]

[學生分析]Ba（OH）2■Ba2+ + 2OH-

H2SO4 ■ SO42- + 2H+

BaSO4 H2O

Ba2++2OH- + 2H+ +SO42-■BaSO4↓+2H2O→離子方程式

[實驗] 用數據采集器課堂演示硫酸滴定氫氧化鋇實驗過程中溶液電導率的變化，并用示波圖（橫坐標為數據采集器電導率讀數縱坐標為勻速滴加硫酸的時間）的形式展示，驗證學生分析結果的正確性。

[總結] 四、離子反應與離子反應方程式：

離子反應：有離子參加或生成的反應。

離子方程式：用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子

[學生分析]HA（檸檬酸） ■A-+ H+

NaHCO3■Na+ + HCO3-

HCO3-+ H+■H2O + CO2↑→離子方程式

而在沒有水的情況下檸檬酸無法電離產生氫離子所以可以與碳酸氫鈉穩定共存。

四、教學反思

1. 重視基本知識的復習，突出新課程的理念

本節課是我校對外大型公開課，參加聽課的老師總體評價是素材的選擇有層次性，知識點的切入講究策略，真實情境驅動了學生積極地探究。教師精心設計提出的每個問題都是通過引導學生認真思考分析后自己總結得出的。我以前總是注重如何教才能讓學生聽懂，而在新課程理念中，學生才是學習的主體，教師是學習活動的組織者和引導者，教師要從教什么和怎么教轉變為怎樣激發學生的學習積極性和主動性。

2. 把握探究開放程度，體現自主探究性學習

這節課我主要對不同物質的導電性實驗和用數據采集器進行氫氧化鋇與硫酸滴定實驗中溶液的電導率測定實驗這兩組實驗的討論。前一組實驗采用逐層遞進帶領學生一起討論的方法，而后一組實驗采用讓學生先分析得出結論再實驗驗證結論的方法。所以這種探究性的課堂教學怎樣把握探究的程度？怎樣引導學生積極討論、自主性學習？都值得我進一步研究。

參考文獻

[1] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社科版），1997，（5）：74-81

[2] 馮忠良等著.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2002endprint

[教師提問]根據上述電離方程式書寫注意事項，請分別書寫下列各組物質的電離方程式：

鹽酸、硫酸、醋酸、碳酸

氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水、氫氧化銅

氯化鈉、碳酸鈉、硫酸銅、硫酸鐵

（設計意圖：培養學生運用已有知識和技能，舉一反三的能力。了解學生應用基本原理解決實際問題的能力，做到學以致用。）

[介紹] 三、物質分類：

3. 酸、堿、鹽的定義（板書略）

[探究學習三]

[學生分析]Ba（OH）2■Ba2+ + 2OH-

H2SO4 ■ SO42- + 2H+

BaSO4 H2O

Ba2++2OH- + 2H+ +SO42-■BaSO4↓+2H2O→離子方程式

[實驗] 用數據采集器課堂演示硫酸滴定氫氧化鋇實驗過程中溶液電導率的變化，并用示波圖（橫坐標為數據采集器電導率讀數縱坐標為勻速滴加硫酸的時間）的形式展示，驗證學生分析結果的正確性。

[總結] 四、離子反應與離子反應方程式：

離子反應：有離子參加或生成的反應。

離子方程式：用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子

[學生分析]HA（檸檬酸） ■A-+ H+

NaHCO3■Na+ + HCO3-

HCO3-+ H+■H2O + CO2↑→離子方程式

而在沒有水的情況下檸檬酸無法電離產生氫離子所以可以與碳酸氫鈉穩定共存。

四、教學反思

1. 重視基本知識的復習，突出新課程的理念

本節課是我校對外大型公開課，參加聽課的老師總體評價是素材的選擇有層次性，知識點的切入講究策略，真實情境驅動了學生積極地探究。教師精心設計提出的每個問題都是通過引導學生認真思考分析后自己總結得出的。我以前總是注重如何教才能讓學生聽懂，而在新課程理念中，學生才是學習的主體，教師是學習活動的組織者和引導者，教師要從教什么和怎么教轉變為怎樣激發學生的學習積極性和主動性。

2. 把握探究開放程度，體現自主探究性學習

這節課我主要對不同物質的導電性實驗和用數據采集器進行氫氧化鋇與硫酸滴定實驗中溶液的電導率測定實驗這兩組實驗的討論。前一組實驗采用逐層遞進帶領學生一起討論的方法，而后一組實驗采用讓學生先分析得出結論再實驗驗證結論的方法。所以這種探究性的課堂教學怎樣把握探究的程度？怎樣引導學生積極討論、自主性學習？都值得我進一步研究。

參考文獻

[1] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社科版），1997，（5）：74-81

[2] 馮忠良等著.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2002endprint

[教師提問]根據上述電離方程式書寫注意事項，請分別書寫下列各組物質的電離方程式：

鹽酸、硫酸、醋酸、碳酸

氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水、氫氧化銅

氯化鈉、碳酸鈉、硫酸銅、硫酸鐵

（設計意圖：培養學生運用已有知識和技能，舉一反三的能力。了解學生應用基本原理解決實際問題的能力，做到學以致用。）

[介紹] 三、物質分類：

3. 酸、堿、鹽的定義（板書略）

[探究學習三]

[學生分析]Ba（OH）2■Ba2+ + 2OH-

H2SO4 ■ SO42- + 2H+

BaSO4 H2O

Ba2++2OH- + 2H+ +SO42-■BaSO4↓+2H2O→離子方程式

[實驗] 用數據采集器課堂演示硫酸滴定氫氧化鋇實驗過程中溶液電導率的變化，并用示波圖（橫坐標為數據采集器電導率讀數縱坐標為勻速滴加硫酸的時間）的形式展示，驗證學生分析結果的正確性。

[總結] 四、離子反應與離子反應方程式：

離子反應：有離子參加或生成的反應。

離子方程式：用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子

[學生分析]HA（檸檬酸） ■A-+ H+

NaHCO3■Na+ + HCO3-

HCO3-+ H+■H2O + CO2↑→離子方程式

而在沒有水的情況下檸檬酸無法電離產生氫離子所以可以與碳酸氫鈉穩定共存。

四、教學反思

1. 重視基本知識的復習，突出新課程的理念

本節課是我校對外大型公開課，參加聽課的老師總體評價是素材的選擇有層次性，知識點的切入講究策略，真實情境驅動了學生積極地探究。教師精心設計提出的每個問題都是通過引導學生認真思考分析后自己總結得出的。我以前總是注重如何教才能讓學生聽懂，而在新課程理念中，學生才是學習的主體，教師是學習活動的組織者和引導者，教師要從教什么和怎么教轉變為怎樣激發學生的學習積極性和主動性。

2. 把握探究開放程度，體現自主探究性學習

這節課我主要對不同物質的導電性實驗和用數據采集器進行氫氧化鋇與硫酸滴定實驗中溶液的電導率測定實驗這兩組實驗的討論。前一組實驗采用逐層遞進帶領學生一起討論的方法，而后一組實驗采用讓學生先分析得出結論再實驗驗證結論的方法。所以這種探究性的課堂教學怎樣把握探究的程度？怎樣引導學生積極討論、自主性學習？都值得我進一步研究。

參考文獻

[1] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社科版），1997，（5）：74-81

[2] 馮忠良等著.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2002endprint