基于問題解決的“溶解度曲線”教學實踐

吳碧燕

摘要 基于問題解決的初中化學教學實踐，有利于提高學生問題解決能力，特別是陌生情境下問題解決的能力。文章以一道初 中化學中考試題“溶解度曲線”為例，探討如何將問題細化為系列化的問題情境，幫助學生提升問題解決的能力。最后，對 基于問題解決的初中化學教學實踐進行反思，提出了幾點建議。

關鍵詞 問題解決;初中化學;思維活動

學習心理學認為，初中化學問題解決從根本上來 講就是把前面已學的化學知識運用到新的情境中，它 是對一種已掌握的化學概念、原理、方法和技能重新 組合的創造性的運用，是加深化學知識的理解并靈活 應用所學知識的過程。化學問題的解決不僅僅是讓 學生能夠解決具體的化學問題，還能夠使學生在解決 具體問題中獲得能力的提升，讓學生有獨立思考、勇 于創新的精神，使學生在解決問題過程中認識到化學 的價值和化學在現實生活中的作用，學以致用。在從 明確問題要求、設置問題情境、如何解決問題、問題解 決到最后進行反思拓展等一系列的過程中，培養了學 生各種問題的解決能力，這是使用問題解決的最終目 標。^[1]問題解決教學體現了以學生為中心的教育理 念，強調培養和發揮學生主動性和能動性，是新課程 指導下現代教育思想的具體表現。^[2]問題解決就是在 培養問題意識的前提下，激發學生的學習興趣和求知 欲，通過問題多樣性和多元性的展現，在教師引導下， 學生在參與和探究的實踐過程中，加強對知識的理解 應用與領會提升，學生更好地掌握到學習的方法。因 此，在這個過程中既突出了學生的實踐活動，也充分 發揮學生學習的主體性，還培養了學生的創新能力， 這就是問題解決教學的價值所在。

開展基于問題解決的初中化學教學實踐，有利于 提升學生問題解決能力，特別是陌生情境下問題解決 的能力。本文以初中化學“溶解度曲線”教學為例，對 構建基于問題解決的教學模式進行“再反思”。

一、基于問題解決的初中化學教學實踐案例 初中化學中“溶解度”的學習涉及到概念的理解、 圖像的解讀、計算和實驗，可以比較全面地考查學生 化學學習的基本情況和學習的能力。筆者選擇2016 年武漢市中考試卷一道試題為例，通過創設問題情 境、提出問題、解決問題，談談如何進行問題解決的初 中化學教學。

題例：t/T時，將等質量的硝酸鉀和氯化鉀分別加 入到各盛有100g水的兩個燒杯中，充分攪拌后現象如 圖/所示，硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如2圖所示。

（1）燒杯②中的上層清液是否達到飽和狀態？（填是”“、否”或“無法判斷”）;

（2） 燒杯①中溶解的溶質是（寫名稱或化學式）;

（3） 將t/C時50g硝酸鉀的飽和溶液稀釋成10%的 溶液，需加水 g;

（4） 關于圖1 中燒杯內的物質，下列說法正確 的是。

A.燒杯①內溶液中溶質的質量分數〉燒杯

②內上層清液中溶質的質量分數

• 蒸發一定量的水，兩燒杯中都一定有固體析出
• 將兩個燒杯中的溶液混合，充分攪拌后，燒杯 中一定還有剩余的固體
• 將溫度升高到t2°C，兩燒杯內溶液中溶質的質 量分數相等（不考慮水的蒸發）

分析：該題得分率為0.32，屬于難題的范疇;區分 度為0.19。筆者認為學生可能存在較大的知識缺陷 和試題理解障礙，為此我們將問題具體細化到五個具 體的學習活動，引導學生積極思考，讓學生參與到所 創設的簡單情境中來，更為主動地參與學習過程。

【問題1】什么是溶解度？怎樣通過溶解度的學習 學會理解概念并加以運用？

強調固體的溶解度應該注意四個地方：①一定溫 度下;②100g溶劑（通常情況下是水）;③溶液達到飽 和狀態;④溶解的溶質的質量。在本道題中我們通過 溶解度曲線知道氯化鉀和硝酸鉀這兩種物質在tC時 100g水中所能溶解的最大質量，而且氯化鉀和硝酸鉀 兩種固體的質量為等質量，同時觀察到圖1 兩燒杯中 一個燒杯中的固體全部溶解，另一個燒杯中固體未完 全溶解，幫助學生理解溶解情況。

【問題 2】什么是溶解度曲線？怎樣讀溶解度曲 線？怎樣對圖像進行分析？

溶解度曲線是根據不同溫度時的某物質的溶解 度或100g溶劑里最大溶解的質量來繪制的曲線。圖3 中點 A 和點 B 的縱坐標的數值分別是氯化鉀和硝酸鉀 在t°C的溶解度。因此，在tiC，一定量的水中，最多溶 解氯化鉀的質量為mi，最多溶解硝酸鉀的質量為m2。 若加等質量的固體，質量小于m（C點），所加固體會 完全溶解在這一定量的水中，兩個燒杯中都不會有固 體剩余，兩種溶液都是不飽和溶液;若加等質量的固 體，質量等于m（_iB 點），所加固體會完全溶解在這一 定量的水中，兩個燒杯中都不會有固體剩余，此時硝 酸鉀是飽和溶液，氯化鉀是不飽和溶液;若加等質量 的固體，質量大于m₁小于m（E點），所加固體氯化鉀 能完全溶解在這一定量的水中，硝酸鉀鉀不能完全溶 解在這一定量的水中，則硝酸鉀會出現固體剩余而氯 化鉀會完全溶解于水中;若加等質量的固體，質量等 于m（A點），所加固體氯化鉀能完全溶解在這一定量 的水中，并形成飽和溶液，硝酸鉀鉀不能完全溶解在 這一定量的水中，則硝酸鉀會出現固體剩余;若加等 質量的固體，質量大于m（₂D 點， 所加固體都無法完 全溶解在這一定量的水中 ，兩個燒杯都會有固體剩 余。因此具體分析A點和B點這兩個具體點，我們進 一步分析出這五種情況。通過系統的分析，我們可以 讓學生學會圖像分析方法并從而獲得解題方法。

【問題3】怎樣觀察和解讀圖像？ 以文本形式呈現的探究性的實驗題，包括其實驗 圖在內，肯定是實驗題。在本題中為何等質量的氯化 鉀和硝酸鉀在兩個燒杯中一個完全溶解，一個仍有固 體剩余，說明在tiC時，兩種物質有一種物質達到飽和 狀態而有固體剩余，而另一個完全溶解，具體的狀態 需要具體討論，因此通過分析可以讓學生清楚地明白 燒杯中是飽和溶液。

【問題4】溫度怎樣影響溶解度？從中怎樣深化對 概念的理解？

通過溶解度曲線發現氯化鉀和硝酸鉀的溶解度 隨著溫度的升高而增大，進一步理解了固體溶解度概 念中為什么溫度是最基本的條件以及溫度的變化只 會改變當時溶液的溶解度，而其中的溶質和溶劑的量 是沒有變化的，而對于溶液飽和態是否有變化，則可 以具體通過輔助線等數學方式來判斷。

【問題 5】飽和溶液與不飽和溶液可以怎樣轉化？ 如何運用？

本題通過溫度的變化來改變物質的溶解度，并以 此判斷溶液是否飽和。針對第（4，問的 D 選項，溫度 升高到t2C時，我們通過作輔助線的方式，知道即使在 t1C所加的固體為可能量最大值的A點時，也會小于

在t2紀兩物質溶解度的交叉點P（如圖2所示），即此時

對于兩溶液而言都是不飽和溶液，此時溶解于 100g 水 中的溶質質量相同，其對應的溶質質量分數也相同。

通過五個問題情境的層層解析，學生能夠逐步了 解到如何將同類型題目所問問題分解成一個個最基 本的問題，能夠完整地解答，同時拓展了思維。

二、教學反思

問題解決的教學不等同于問題教學法，是教師和 學生、學生和學生的合作學習過程，體現教學中兩個 主體，是學生知識重新構建的過程。筆者有如下教學 體會：

• 理解題目，創設情境，分析掌握。以問題作為 基礎，問題解決式的教學主要包含三個方面：一是具 體題目中的問題，學生能夠理解且找到對應的知識 點;二是自己創設問題情境，將問題轉化成知識點的 形式，讓學生從基本知識出發，一步步明白如何解答 題目，對于問題中較為模糊或薄弱的知識點，則及時 反復復習、重新掌握;三是通過自己創設問題情境，分 解出題目中較為困難的部分，達到基本掌握，并通過 自我的反思性總結，真正掌握同類型題目的解題 方法。
• 多層引導，深入題目，獲得提升。基于問題解 決的教學過程中，問題層次的預設是由教師完成的， 而課堂的生成性問題是由教師和學生共同完成的。 在實際教學過程中，往往會有學生針對預設的問題層 次進行深化或遷移，教師也應當有意識地去引導學生 進行知識點的回顧與補充，促進學生能力的提升和素 養的形成。
• 深入思考，及時掌握，反復鞏固。通過錯題本 的形式讓學生及時進行自我總結反思，在課堂上給予 學生足夠的時間。一方面讓學生認真聆聽，另一方面 讓學生及時掌握。當然，僅僅通過這樣一輪的講解是 不夠的，在當天的作業布置時，要有意識地選擇同類 型習題讓學生加以鞏固。
• 思維建模，構建體系，遷移應用。通過幫助學 生建構基于問題解決的反思性思維方式模型，讓學生 通過明確問題要求，細化問題層次，在細化問題層次 過程中，遇到知識的薄弱點，要主動查缺補漏，建立完 整的知識體系，將知識結構化，最后進行總結反思提 升，形成解決問題的反思性思維模型，并且可以將其 應用在其他陌生的問題解決中。^[3]

參考文獻：

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[J].西昌學院學報（自然科學版），2010（1）：134-138.

• 白建娥 .“問題解決”模式在概念理論教學中的實踐

[J].化學教學，2010（12）：29-31.

• 馬培培.美國大學批判性思維教學解析[J].外國教育 研究，2016（1）：30-38.

（責任編輯：張賢金）