布置“遞進(jìn)式”作業(yè)提高學(xué)生解決化學(xué)問題的能力

銀媛琳

【摘 要】本文闡述通過布置遞進(jìn)式作業(yè)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過變式、遞進(jìn)來鞏固基礎(chǔ)知識，提高應(yīng)用基礎(chǔ)知識解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】化學(xué) 遞進(jìn)式作業(yè) 學(xué)習(xí)效率 解決問題能力

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）12B-0087-02

學(xué)生的學(xué)習(xí)是由預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)三個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，而作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程三環(huán)節(jié)中在每個環(huán)節(jié)都不可或缺的輔助環(huán)節(jié)，也可以說作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的延伸。作業(yè)是老師要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識的必用手段，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)中鞏固學(xué)習(xí)成果的一種必用方法。但是，作業(yè)除了鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生將所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用的能力，同時還起到將知識結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化的作用。老師在布置作業(yè)時會注意到將新授課的基礎(chǔ)知識在作業(yè)中體現(xiàn)，同時也會注意到對學(xué)生進(jìn)行因材施教。適當(dāng)布置或是增加一些選做題，通過選做題讓學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生都能有收獲。但我們往往會忽視學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力的提升，為此，筆者在實(shí)踐中進(jìn)行了“遞進(jìn)式”作業(yè)的嘗試，收到了比較好的效果。下面就“遞進(jìn)式”作業(yè)進(jìn)行闡述，以為同行參考。

一、“遞進(jìn)式”作業(yè)解讀

所謂“遞進(jìn)式”作業(yè)是指在課后的作業(yè)設(shè)計(jì)中，將同一個知識點(diǎn)進(jìn)行不同角度的設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度進(jìn)行思考，從而學(xué)會應(yīng)用基礎(chǔ)知識解決不同環(huán)境的問題，從而達(dá)到提升學(xué)生問題解決的能力。

心理學(xué)家研究表明，我們在學(xué)習(xí)知識的時候，可以將新學(xué)到的知識納入到我們已有的知識體系中去，這樣的過程稱為同化；而還有一種學(xué)習(xí)后將新有的知識結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化，形成一個知識的新體系，并與原大腦中的原有知識體系進(jìn)行整合，從而形成新的知識體系、新的知識網(wǎng)絡(luò)和知識結(jié)構(gòu)，這樣的過程稱為順應(yīng)。同化不能優(yōu)化我們原有的知識體系，可能在將已有知識調(diào)用時出現(xiàn)問題，比如我們做以前做過的題時，會覺得很容易完成，但如果是將相同的知識換了一個環(huán)境、換一個出題的方式，甚至是僅僅換了一種描述后就無法完成，這就說明原有的知識體系存在一定缺陷；但順應(yīng)可以優(yōu)化我們的知識體系和知識結(jié)構(gòu)，它可以讓我們適應(yīng)不同的環(huán)境、不同的出題方式，在這些新的環(huán)境和新的出題方式下能很容易地調(diào)用已有的知識體系，完成試題的解決。現(xiàn)在的高考試題，幾乎都是我們從未見過的試題，但是這些試題所涉及的知識點(diǎn)又是我們所學(xué)過的，命題專家僅將問題解決的切入口改變。如果我們的知識體系出現(xiàn)了缺陷，則這類問題也就無法解決。這也就是有些學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中能考出高分，但在高考時就會出現(xiàn)意外的原因。當(dāng)然，這可能有心理的原因，但很大程度上是因?yàn)槲覀兇竽X中的知識體系存在缺陷，不能隨意調(diào)用已有知識進(jìn)行問題解決。筆者在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用“遞進(jìn)式”作業(yè)，來讓學(xué)生對同一類問題，從不同的角度進(jìn)行思考，從而在改變了試題的描述方式或是改變了問題切入口的情況下將問題順利解決。

二、“遞進(jìn)式”作業(yè)示例

我們在學(xué)習(xí)物質(zhì)的量及其相關(guān)概念時，經(jīng)常會接觸到相關(guān)的無數(shù)據(jù)題，那么這些無數(shù)據(jù)應(yīng)該如何解決呢？一般來說，我們要建立一個模型來幫助解決。而這種模型的應(yīng)用需要通過難度的遞進(jìn)和訓(xùn)練來適應(yīng)，這些不都在課堂中解決，因而我們可以通過課后布置遞進(jìn)式作業(yè)，讓學(xué)生在這樣的遞進(jìn)和變式訓(xùn)練中得到提高。

【典例】如圖將一個充滿 HCl 氣體的試管倒扣到一個盛有足量水的水槽中，我們可以看到試管中的水面慢慢上升，并且溶液最終充滿了整個試管，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，且實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_______________mol/L。

〖解析〗假設(shè)試管中氣體的體積為 V 升，則最終溶液充滿試管，即所得鹽酸的體積為 V 升，而溶質(zhì) HCl 的物質(zhì)的量等于 V/22.4 mol，從而可以根據(jù)物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式得到鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

【遞進(jìn)一】在試管中充滿 NO2 氣體倒扣到一個盛有水的水槽中，我們可以看到試管中的水面上升，液面應(yīng)上升到試管的_______________處，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中的溶液的物質(zhì)的量濃度為_______________mol/L。

〖解析〗本題同樣也是計(jì)算氣體溶于水而得到溶液的物質(zhì)的量濃度，但與原題所不同的是氣體在溶解過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)而使溶質(zhì)發(fā)生了改變：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

由反應(yīng)可以得到，生成硝酸的物質(zhì)的量為參加反應(yīng)的 NO2 的 2/3，而 NO2 在與水發(fā)生反應(yīng)后又生成了氣體 NO，NO 不溶于水，所以最終溶液不可能充滿試管，試管中會剩余 1/3 試管的 NO 氣體，即溶液的液面只能上升到試管的 2/3 處；同樣原試管中 NO2 氣體的體積為 V 升，則吸收后得到的溶液體積為試管的 2/3，即 2V/3L，而 NO2 氣體的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，則反應(yīng)后生成的硝酸為 V/33.6 mol/L，則根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式可以計(jì)算得到所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

【遞進(jìn)二】在試管中充滿 NO2 與 O2 的混合氣體，已知 NO2 與 O2 的體積比為 4∶1，倒扣到一個盛有足量水的水槽中，我們可以看到試管中的液面慢慢上升，并且溶液最終充滿了整個試管，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

〖解析〗本題中是將充滿 NO2 與 O2 的混合氣體的試管倒扣到一個盛有水的水槽中，我們可以看到試管中的液面上升，并最終充滿了整個試管，即我們可以假設(shè)原試管中氣體的體積為 V 升，則試管的體積也即為 V 升，吸收氣體后的溶液的體積也為 V 升；該混合氣體溶于水后發(fā)生的反應(yīng)為：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO+O2=2NO2

兩個反應(yīng)循環(huán)得到一個總反應(yīng)：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

則由反應(yīng)式可以看出吸收的 NO2 的氣體的物質(zhì)的量等于生成硝酸的物質(zhì)的量，而原試管中的 NO2 為 4 V/5 L，則 NO2 的物質(zhì)的量為 V/28 mol，則吸收后生成的硝酸的物質(zhì)的量也即為 V/28 mol，從而可以根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式得到所得硝酸的物質(zhì)的量濃度為 1/28 mol/L。

【遞進(jìn)三】將一個充滿了 NO 氣體的試管，倒扣到一個盛有足量水的水槽中，并向試管中慢慢通入 O2，如圖所示。觀察到試管中液面不斷上升，當(dāng)溶液充滿整個試管的時候，不考慮溶液的擴(kuò)散，并且假設(shè)實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為 。

〖解析〗因?yàn)?NO 是一種不溶于水的氣體，但在通入 O2 時，發(fā)生了反應(yīng)如下：

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

這樣的兩個反應(yīng)不斷循環(huán)，我們可以得到一個總反應(yīng)：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

從總反應(yīng)式可以看出每反應(yīng)掉 4 mol NO 就可以得到 4 mol 硝酸，因而可以假設(shè)原試管中的 NO 氣體體積為 V 升，吸收后的溶液體積也就為 V 升，原試管中 NO 氣體的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，則吸收后生成的硝酸的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式可以求得氣體吸收后得到硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

本類型問題的作業(yè)設(shè)置還可以通過其他變換，如將氣體換成氨氣、二氧化硫或者換成二氧化碳與氫氧化鈉進(jìn)行組合等方法設(shè)計(jì)成不同的實(shí)驗(yàn)，也可以變換實(shí)驗(yàn)的方法，如設(shè)計(jì)成噴泉實(shí)驗(yàn)的形式然后圍繞濃度的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)的操作等設(shè)置為不同難度和角度的問題，從而形成遞進(jìn)作業(yè)。

以上“遞進(jìn)式”作業(yè)的布置與訓(xùn)練，不僅可以鞏固噴泉實(shí)驗(yàn)后的溶液濃度計(jì)算的一般方法，同時，我們通過起始?xì)怏w的組成和氣體溶解后溶液體積的變化等進(jìn)行變換，從而在計(jì)算物質(zhì)的量濃度的一般方法的指導(dǎo)下，改變了問題解決的角度，從而通過這樣的難度、思考問題的角度等的遞進(jìn)關(guān)系，提高學(xué)生的思維能力、分析和解決問題的能力，同時還可以消除一個思維定勢，以為用氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成噴泉實(shí)驗(yàn)后，假設(shè)溶液不擴(kuò)散時的物質(zhì)的量濃度都為 1/22.4 mol/L。

三、“遞進(jìn)式”作業(yè)應(yīng)用反饋

通過“遞進(jìn)式”作業(yè)的布置，不僅可以鞏固本節(jié)課所學(xué)的基礎(chǔ)知識，更為重要的是，它可以對相似問題進(jìn)行比較、可以對一個概念從不同的角度進(jìn)行設(shè)問，可以經(jīng)過這樣的遞進(jìn)訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會同一類問題在不同提問方式或是描述方式下，順利找到問題解決的切入口。如果是學(xué)習(xí)基本概念，如元素周期律、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)等時，用這樣的遞進(jìn)式作業(yè)不僅可以強(qiáng)化所學(xué)概念和所學(xué)概念的應(yīng)用，而且還可以達(dá)到辨析概念的目的，進(jìn)一步對概念的理解和對不同概念的辨析與比較。通過“遞進(jìn)式”作業(yè)的實(shí)踐，并進(jìn)行了后測，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用這樣“遞進(jìn)式”作業(yè)的班級的學(xué)業(yè)成績有明顯的提高。雖然在編制這樣的“遞進(jìn)式”作業(yè)時需要更多的研究與耐心，但還是期待有更多的同仁能推廣應(yīng)用這樣的作業(yè)，并通過實(shí)踐提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和解決問題的能力。

（責(zé)編 盧建龍）