例說實驗在高中化學概念教學的應用

在化學概念教學中，教師一定要重視利用化學實驗來引導學生去感知化學事物，形成化學概念，提高化學學科素養。本文就以《選修四》“鹽類的水解”的教學為例，來闡述實驗在概念教學的應用。

教學目標

依據《普通高中化學課程標準 （實驗）》及高考的考綱要求，將鹽類的水解教學目標設定為：引導學生以化學的眼光，從微觀的角度去認識鹽類水解的本質；從現象到本質，幫助掌握概念的內涵與外延及水解的有關規律；鹽類水解方程式的書寫；正確認識鹽類的水解在生產、生活中作用，并解釋生活中的一些現象。

教學設計思想

傳統的教學思路是：平鋪進入（演示人教版教材P54的科學探究）—數據分析、呈現概念—性質學習 （講解鹽類水解規律）—性質應用。筆者設計的教學思路：（實驗引入）創設情境、引發認知沖突—（小組討論）本質構建—（實驗驗證）發現新問題引發學生的深度思考—（實驗論證）解決問題獲得最終的科學概念—性質運用，培養學生高階思維。

教學環節

創設情境，引發認知沖突，激發學習興趣 問題1：“酸溶液為酸性，堿溶液為堿性，那么鹽溶液的酸堿性呢？試根據現有的經驗來判斷H2O、0.1mol/L的NaCl溶液、0.1mol/L NH4Cl溶液、0.1mol/L Na2CO3溶液的酸堿性。[設計意圖]：依據原有的認知水平，大多數學生會認為鹽溶液和NaCl溶液一樣顯中性。此時，教師如果只是通過學生分組實驗數據加以簡單分析后，直接將鹽類水解的概念、規律等鹽類水解的有關知識呈現給學生，那么這樣的教學效果是低效的。為了讓學生從微觀角度理解鹽類的水解，設計如下實驗：

[實驗1]常溫下，用精密pH試紙分別測蒸餾水以及濃度均為0.1mol/L的NaCl溶液、0.1mol/L NH4Cl溶液、0.1mol/L Na2CO3溶液的pH，并做好記錄。[設計意圖]：學生通過上述溶液pH值的測定，發現實驗事實與自己的認知水平相沖突，激發學生的學習興趣和求知欲望。[分組討論]：1.從形成鹽的酸、堿的強弱對上述鹽進行分類。 2.溶液的酸堿性與哪些微觀粒子有關？3.結合強弱電解的特點、平衡移動的原理，分析溶液中微粒種類與數目的變化？[設計意圖]：從認知沖突開始了質疑，引導學生用微粒觀來分析鹽溶液呈中性、酸性、堿性的原因。完成鹽類水解的概念的本質構建。

本質建構，有效轉變迷失概念，實現科學概念的生成 [實驗2] 學生預測濃度均為0.1mol/L Na2SO4溶液、FeCl3溶液、NaF、CH3COONa溶液的酸堿性，并用精密pH試紙測其pH值，做好記錄。[設計意圖]：利用前面構建的科學概念進行預測，再通過實驗加以驗證，這符合科學探究的一般過程；實驗中學生發現了CH3COONa溶液和NaF溶液都呈堿性、pH不大且有差別，讓學生認識到鹽類水解的程度是微弱的可能是可逆的，水解的程度還可能與鹽的組成有關（越弱越水解）。概念的科學論證及實驗中新的發現，引發學生對鹽類的水解這個概念的深度思考。

[實驗3]如何用實驗的方法來證明鹽類的水解是可逆反應呢？學生討論并完成下列實驗，記錄現象并獲結論。[設計意圖]：滴加酚酞變紅說明Na2CO3水解產生了OH-，加入BaCl2溶液后，產生白色沉淀，紅色變淺至完全消失，說明OH-與CO32-—共存于溶液中，上述現象產生的原因就是平衡移動的結果，說明水解是一個動態平衡。而加熱紅色加深又說明鹽類的水解是一個吸熱反應。

深度思考，把握概念的內涵與外延

[實驗4]預測濃度均為0.1mol/L NaHCO3溶液、NaHSO4溶液、CH3COONH4溶液對水的電離平衡的影響及酸堿性，并用pH計進行驗證，記錄現象并分析原因。[設計意圖]：讓學生明析鹽類的水解不一定會對改變溶液的pH.不水解的鹽可能改變溶液的pH.幫助學生把握概念的內涵與外延。通過以上4個分組實驗及數據分析后，學生對鹽類水解有了一個比較清晰的認識，最終在頭腦中形成了“鹽類水解”的科學概念。

實例運用，促進思維的延伸，形成高階思維 [實驗5]將NaHCO3與Al2（SO4）3溶液混合，記錄實驗現象，并嘗試分析現象產生的原因。[視頻展示]泡沫滅火器的原理及運用。[設計意圖]：兩種溶液混合之后的產生的“震撼”現象，激發了學生的探究意識。

教學反思與體會

實驗情景的創設教師要思考什么 教師利用實驗進行教學設計中，要考慮最合適的實驗形式是什么；要關注學生學習過程中認識發展的障礙點和發展點。同時教師還要不斷地加強對概念教學的深入研究，從認知心理學角度進行實踐研究，并精心設計相關實驗，促進學生的深度學習與高階思維的形成。

科學概念的本質建構要思考什么 科學概念的本質構建中如何將微觀世界的變化用宏觀的手段或現象展現出來。若我們的概念學習的課堂能設計出更多宏觀的實驗幫助建構化學概念，以認清科學的本質，才能體現概念的教學價值與功能。

總之，教學在概念教學中要充分利用好化學實驗，實現化學概念的靈活應用，提升學生的思維能力和科學素養。

【湖南省教育科學“十三五”規劃2017年度課題《高中化學實驗在概念教學中的應用研究》（課題編號：XJK17CZXX099）階段性研究成果】

（作者單位：湖南省岳陽市第十五中學）