“問題式”教學，提升學生化學思維能力

蘇麗桂　葉成興

摘 要：本文以“阿伏加德羅常數的綜合應用（高考一輪復習）”教學為例，闡述“問題式”教學在高考一輪復習教學中的應用。多角度、多維度引導學生進行問題的探討與解決，自主構建知識體系，提升學生的思維能力，培養學生的化學學科素養。

關鍵詞：問題式;知識體系;思維能力;阿伏加德羅常數

德國著名物理學家馮﹒勞厄說，“教育重要的不是獲得知識，而是發展思維能力。教育給予人們的是當一切已學過的東西都遺忘掉的時候所剩下來的東西”，這個“東西”就是學生終身受用的學習能力和學科素養。“學源于思”，思維能力是學習能力重點，“問題式”教學就是教師設置一系列問題，學生在“問題”驅動下，自覺、主動地在頭腦中回放知識，在解決問題時，發現自身知識的漏洞，通過整合知識體系，構建、完善知識網絡，并在訓練中提升思維能力。“問題式”教學在高考第一輪復習教學中，能打破“炒冷飯”的僵局，提高復習課的實效性。本文以“阿伏加德羅常數的綜合應用”為例，闡述“問題式”教學的具體操作。

1.教學過程

“物質的量”“阿伏加德羅常數”實現了物質的多少從宏觀表征到微觀表征的過渡。“阿伏加德羅常數的綜合應用”以微粒數目的計算為切入點，與物質的結構、元素化合物知識、氧化還原反應原理、物質在水溶液中的行為等知識結合，考查的知識面廣，考查的綜合性強。“問題式”教學，通過挖掘試題“陷阱”，突破解題思路，拓展思維的廣度，挖掘思維的深度，提高思維的速度，從而全面培養學生化學思維能力。

1.1展示真題：

例.設NA為阿伏加德羅常數值。下列有關敘述正確的是（）

A. 標準狀況下，2.24LCCl4含有的共價鍵數為0.4NA（2016全國卷I）

B.14g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA（2016全國卷I）

C.密閉容器中，2molSO2和1molO2催化反應后分子總數為2NA（2018全國卷Ⅱ）

D.32g硫在足量的氧氣中充分燃燒，轉移電子數為6NA（2018浙江卷）

設計意圖：高考題是高考復習的風向標，借鑒高考題，深入了解高考有關阿伏加德羅常數考點的題型及命題模式，掌握試題涉及的知識點，解題的必備技能及學科素養。

1.2問題式教學：針對高考題四個選項，設置層層深入的問題，學生思考后進行討論，歸納解題思路，提升思維能力。

環節一：剖析、拓展選項A“標準狀況下，2.24LCCl4含有的共價鍵數為0.4NA”

學生討論問題：涉及計算時，常設置哪些誤區？哪些物質的狀態要引起重視？

引導學生分析：要注意條件是否為標準狀況，物質是否為氣態。

學生感悟與提升：涉及氣體體積的解題思路——判斷題給是否為標準狀況（0℃，101KPa）下，判斷該物質標準狀況下是否為氣態。

學生討論問題：如何判斷共價鍵的數目？

引導學生分析：共價鍵數目根據結構式計算。

學生感悟與提升：涉及共價鍵數目的解題思路——識記一些常見物質的結構，如白磷、金剛石等;根據一些有機物結構推算共價鍵數，如1molCnH2n+2中共價鍵數為（3n+1）NA。學生對知識、技能的主動思考、歸納，形成正確的解題思路，并能對題目舉一反三、融會貫通，快速解題，擺脫了題海戰術，又培養了思維敏銳力。

環節二：剖析、拓展選項B“14g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA”

學生討論問題：通常用什么方法解題？乙烯和丙烯有何共同點？如何解決最簡式相同的問題？

引導學生分析1：極值法。

引導學生分析2：最簡式法。乙烯和丙烯的最簡式相同，都是CH2。14g乙烯和丙烯，即m（CH2）=14g，n（CH2）=1mol，即可得出微粒數目。

變式提問1：選項A若改為“22g氧氣和26g臭氧混合后，混合氣體所含氧原子總數為3NA”或“92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數為6NA”，又將如何分析？

變式提問2：“14gCO與N2的混合氣體，含分子數0.5NA”是否正確？如何分析？

學生感悟與提升：1、物質最簡式相同時（如：乙烯、丙烯和環丙烷等;NO2和N2O4;O2和O3）的解題思路——分析最簡式，然后計算“最簡式”的物質的量，再算微粒數目。2、相對分子質量相等時（如：CO、N2和乙烯;CaCO3和KHCO3;Na2O2和Na2S等）的解題思路——先求出混合物的物質的量，再換算成微粒數目。學生通過討論、分析，發現最簡式相同、相對分子質量相等的題型的解題模式及規律，并遷移應用，達到對知識應用能夠觸類旁通的效果。學生在思考中內化知識，突破此類題型的難點，使其對化學知識的認知由個別到普遍的上升，并使思維能力得到有效鍛煉。

環節三：剖析、拓展選項C“密閉容器中，2molSO2和1molO2催化反應后分子總數為2NA”

學生討論問題：SO2和O2反應的特點？可逆反應的特點？常見的可逆反應有哪些？

引導學生分析：可逆反應的反應物不可徹底反應完，反應物與生成物最終共同存在。

變式提問1：“密閉容器中2molNO與1molO2充分反應，產物的分子數為2NA”？

變式提問2：“1L1mol/LFeCl3溶液中含有NA個Fe3+”？

變式提問3：“2L0.5mol/L亞硫酸溶液中n（H+）為2NA”是否正確？若改為“2L0.5mol/L硫酸溶液中含有的n（H+）為2NA”又是否正確？

學生感悟與提升：涉及可逆反應的解題思路——判斷是否存在可逆反應，有的是顯性的可逆反應，有的是隱性的可逆反應;判斷溶液中微粒數時要重點關注鹽類水解、物質屬于弱電解質等情況。學生通過對一個個變式問題的探究、思考，主動進行知識整合，把握可逆反應在NA應用題型中常出現的“陷阱”，尋求突破“陷阱”的方法，力求在今后的解題中能根據題給信息，快速反射出解題思路，提高解題效率，并提高了思維的敏銳性，提升思維的速度。

環節四：剖析、拓展選項D“32g硫在足量的氧氣中充分燃燒，轉移電子數為6NA”

學生討論問題：如何計算電子轉移數？遇多種價態元素，如何處理？

引導學生分析：n（電子轉移）=n（得電子）=n（失電子），n（得電子）=n（氧化劑）×氧化劑的降價原子數×|價差|。同種元素在不同反應中，呈現的價態可能不同。

變式提問1：“過氧化鈉與水反應時，生成0.1mol氧氣轉移的電子數為0.2NA”是否正確？

變式提問2：“0.3molNO2與水充分反應轉移的電子數目為0.2NA”是否正確？

變式提問3：“向FeI2溶液中通入適量Cl2，當有1molFe2+被氧化時，共轉移的電子數目為NA”是否正確？

學生感悟與提升：涉及電子轉移數的解題思路——注意價態變化;關于歧化反應，要找出氧化劑與還原劑的物質的量比，再判斷電子轉移數;涉及多個氧化還原反應，要考慮氧化性（或還原性）的強弱，判斷反應的先后順序，再根據題給量判斷電子轉移數。學生從價態差異的電子數計算，到“Na2O2與CO2反應”簡單的歧化反應，再到“NO2與H2O反應”復雜的歧化反應的得失電子數分析，由簡到難，層層遞進，逐漸提升，對電子的轉移認識逐級深入、更加透徹。接著設疑“向FeI2溶液中通入適量Cl2”，將電子轉移的判斷在問題遷移中得到加強和延伸，既使化學知識得到深化，又發展了學生的思維深度。

環節五：遷移提升

問題：以下說法涉及哪些知識點？如何解題？具同類“陷阱”的題目有哪些？

（1）18gD2O和18gH2O中含有的質子數均為10NA

（2）1.0molCH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數為1.0NA

（3）16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3膠體粒子數為0.1NA

（4）100mL18mo1·L-1硫酸與足量Cu反應，生成SO2的分子數為0.9NA

學生感悟與提升：學以致用，利用以上習得的技巧，自行歸納知識、解題模式，真正體現自主學習，養成化學學科素養。

課后思考：利用“阿伏加德羅常數的綜合應用”的學習，感悟后續復習的技巧與方法。

2.教學總結

縱觀整個教學實踐過程，筆者反思并總結了本課“問題式”教學具有以下優點：

2.1注重“思考”習慣的養成

一些學生認為化學需要“背”的東西很多，這種說法反映了部分學生對化學知識的認知僅停留在識記層面。高考意在選拔人才，注重學生能力的考查，簡單的記憶對學生的發展幫助不大。“問題式”教學模式克服了該弊病，問題貫穿課堂的始末，課堂上學生活動始終圍繞問題展開。本節課以高考題為載體，以“問題”“強迫”學生思考，引導學生對考點深入剖析，追根尋源，挖掘知識的本質，并以變式問題的形式，將分散的知識點按其內在聯系串聯起來，問題環環相扣、層層深入，從對一個選項的思考到同類知識點的思考，上升到一類題型的思考，最后提升到對復習方法的思考。學生經過對問題認真探討、解決，使習得的知識在頭腦中的印象更深刻、穩固。一堂課學生思維處于活躍狀態，并體會思考的重要性和樂趣，慢慢地讓思考成為學生平時學習中不可或缺的部分，成為一種習慣。

2.2注重知識的形成過程

學生是課堂的主體，學生的收獲是衡量一堂課優劣最關鍵的指標。因而復習課同樣要重視學生的課堂參與度，同樣需要考慮學生的認知規律，注重知識的形成過程，而不是機械式記憶知識和復述知識。本節課學生通過交流、探討問題，自主發現“阿伏加德羅常數的綜合應用”題型中的解題“陷阱”，有序地構建知識體系，感悟解題思路與技巧，再將知識遷移應用，及時反饋學生的課堂掌握情況。整個課堂教學中學生自主體驗知識的形成過程，感受獲得知識、完善知識的愉悅，真正成為課堂教學的受益者。

2.3注重思維能力培養的螺旋上升

“阿伏加德羅常數的綜合應用”此類題型覆蓋面廣，特別是涉及元素化合物性質、氧化還原反應知識的部分，難度較大。學生處于一輪復習的開端階段，對于高一的知識遺忘率高，基礎參差不齊，難在短時間內回顧起大量相關知識，因而教學中需綜合考慮學生的實際學情調整教學。本節課先利用對問題的簡單分析，啟動學生的簡單思維，提升學習的自信心，為后續學習做好鋪墊;接著過渡到對層層深入問題和變式問題的探究。問題難度的提升，驅動學生內在的學習動機，思維的積極性也得以攀升。該教學模式既克服了知識難度與學生基礎的矛盾，又使學生的思維經歷了循序漸進的全面發展過程，學生在整合知識、構建知識體系過程中，思維廣度得以訓練;歸納、感悟解題技巧和形成解題反射過程中，思維速度得以鍛煉;對疑難問題科學分解和深入思考的過程中，深層次的思維能力得到有效發展。

教師作為學生學習的引導者，在“問題式”教學中不僅要精心設計問題，關注學生知識的形成過程，更要重視學生的學習效果及化學思維、學科素養的養成。

參考文獻

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