基于問題的學(xué)習(xí)PBL在化學(xué)專題復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

高曉瑩　吳春峰

摘要：文章探索了將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于專題復(fù)習(xí)教學(xué)，結(jié)合情境讓學(xué)生提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分組合作，設(shè)計實驗方案，自主探究，得出結(jié)論，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：基于問題的學(xué)習(xí)；化學(xué)專題復(fù)習(xí)

文章編號：1008-0546（2014）04-0032-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、問題提出

隨著教育教學(xué)改革的不斷推進，“培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)視角分析問題和解決問題的能力”的教學(xué)理念越來越深入人心。然而在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中，不少教師依然重結(jié)果輕過程、重知識輕能力，忽略了學(xué)生對知識處理過程的體驗和思維能力的發(fā)展，不利于學(xué)生自主地構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，無法體會到學(xué)習(xí)的成功和喜悅，甚至部分學(xué)生產(chǎn)生懈怠心理。

基于問題的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning）簡稱PBL是以問題為導(dǎo)向、學(xué)生為中心、教師為指導(dǎo)、小組協(xié)作為形式的一種教學(xué)方式，在高三化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)中運用基于問題的學(xué)習(xí)，創(chuàng)設(shè)有效的問題情境，讓學(xué)生在問題的驅(qū)動下自主探究，在問題的解決中建立知識網(wǎng)絡(luò)，在問題的反思中構(gòu)建觀念。如何將其運用到高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中，是擺在高中化學(xué)教師面前亟待解決的課題。

基于問題的學(xué)習(xí)符合新課程倡導(dǎo)的以學(xué)生為主體，為學(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)的理念，通過精心設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生整合知識，掌握核心概念，構(gòu)建化學(xué)基本觀念。它吸收了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的精華，以“問題”為線索，把學(xué)習(xí)設(shè)置到有意義、真實的問題情境中，通過學(xué)生探索問題的信息，促進學(xué)生主動建構(gòu)問題背后的科學(xué)知識。通過文獻搜索發(fā)現(xiàn)，基于問題的學(xué)習(xí)模式在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究較少。華東師大?？★L（2008年）整合已有的PBL教學(xué)設(shè)計模型，提出適合化學(xué)課堂教學(xué)的理論模型，探討了化學(xué)教學(xué)設(shè)計問題，包括教學(xué)目標的確定、問題的確定和設(shè)計、學(xué)生和教師的活動設(shè)計。可見，目前在化學(xué)學(xué)科上的研究熱點主要是PBL的理論介紹、課程模式、教學(xué)設(shè)計，尚未發(fā)現(xiàn)結(jié)合高三化學(xué)專題復(fù)習(xí)的研究。

二、PBL的特征

PBL是以“問題”為核心的教學(xué)模式。PBL教學(xué)模式的核心就是通過“問題”來學(xué)習(xí)。學(xué)生通過對問題的探究與解決，可以達成對知識的透徹理解，問題串之間的內(nèi)在聯(lián)系，可以引起學(xué)生高層次的邏輯思維活動。這種高層次的思維要求學(xué)生把握知識之間的復(fù)雜聯(lián)系并靈活地應(yīng)用到具體的問題中去，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)，掌握隱藏在問題背后的核心知識。

PBL中的問題是基于真實情境的?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準（實驗）》“教學(xué)建議”中要求“加強化學(xué)與生活、社會的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)能促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?！?PBL使用真實情境作為學(xué)生的學(xué)習(xí)背景，學(xué)生在該背景下處理問題，獲得化學(xué)知識、形成化學(xué)學(xué)科觀念、發(fā)展化學(xué)學(xué)科能力。好的情境應(yīng)該是教師經(jīng)過加工，蘊含著學(xué)科問題并且將知識和學(xué)科觀念鑲嵌于其中的。

PBL是以“學(xué)生”為主體的教學(xué)方式。在PBL中，學(xué)生是知識的建構(gòu)者，在問題驅(qū)動下，學(xué)生由傳統(tǒng)教學(xué)中被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)。教師提供學(xué)習(xí)材料，引導(dǎo)、監(jiān)控學(xué)習(xí)過程使計劃順利進行。在真實的情境中，學(xué)生主動參與真實性的活動和任務(wù)，在與小組成員的協(xié)商過程中解決問題，不斷建構(gòu)自己的知識，最后評價自己是否實現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標，充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位。

PBL采用合作學(xué)習(xí)、分工協(xié)作的學(xué)習(xí)形式。在PBL中問題往往比較復(fù)雜，單個學(xué)生無法完成所有學(xué)習(xí)任務(wù)，必須以小組的形式進行合作學(xué)習(xí)與分工協(xié)作。合作學(xué)習(xí)的意義在于：小組圍繞問題開展的討論可以激活學(xué)生先前的有關(guān)知識，讓原有知識與當前信息之間生成更多的聯(lián)系；討論可以使思維外顯化，讓學(xué)生感受到不同觀點的碰撞；小組合作將解決問題帶來的認知負擔分散到每個小組成員。

三、專題復(fù)習(xí)的教學(xué)分析

高三復(fù)習(xí)教學(xué)具有以下特點：學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)學(xué)過，這為學(xué)生自主學(xué)習(xí)整合知識奠定了基礎(chǔ)，但對已有知識的簡單重現(xiàn)缺乏興趣，學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力不及新授課。學(xué)生在知識、技能、觀點、方法的系統(tǒng)性以及分析問題的綜合能力均有待提升。

專題復(fù)習(xí)教學(xué)主要針對高考的熱點和難點問題，選取相應(yīng)的專題進行復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生對已基本掌握的零散的知識進行整合、加工，將知識的關(guān)聯(lián)點串成線，形成系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生整合知識的能力。

專題復(fù)習(xí)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)一個“主題”，運用相關(guān)知識、解決圍繞“主題”的一系列問題的能力。通過對整個單元知識體系進行挖掘與整合，提煉統(tǒng)攝單元知識的基本觀念，通過創(chuàng)設(shè)有效的問題情境，在驅(qū)動性問題的引領(lǐng)下促進學(xué)生進行自主探究，在問題的解決中提高能力，發(fā)展化學(xué)基本觀念。

四、基于問題的教學(xué)設(shè)計

通過對學(xué)生的調(diào)查結(jié)果分析得出，針對蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》專題3“溶液中的離子平衡”學(xué)生普遍反映概念多、關(guān)系雜、不能靈活運用知識解決實際問題。筆者通過精心準備，在該專題使用PBL教學(xué)模式進行教學(xué)。

1. 教學(xué)內(nèi)容分析

本專題以化學(xué)平衡理論為基礎(chǔ)，圍繞化學(xué)平衡常數(shù)建立了水的離子積常數(shù)、電離平衡常數(shù)等概念，利用化學(xué)平衡移動規(guī)律分析了外界條件對水及弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡的影響。另外，介紹了一種重要的確定酸堿溶液濃度的方法——酸堿中和滴定法。教材內(nèi)容層次分明，重點突出，從化學(xué)平衡引發(fā)對弱電解質(zhì)電離情況的討論與分析，通過對水電離平衡影響因素的分析引發(fā)對溶液的酸堿性和鹽類水解的討論。這種從單一到復(fù)雜的內(nèi)容體系，聯(lián)系緊密、層層深入，除了能使學(xué)生獲得具體的知識外，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生自覺運用微粒觀、平衡觀、定量觀來系統(tǒng)地分析問題。

2. 教學(xué)目標分析

知識與技能：激活“溶液中的離子反應(yīng)”專題中的相關(guān)知識點：強弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解、鹽類的水解平衡、溶液中的三大守恒、溶液中離子濃度大小比較、溶液酸堿性、酸堿中和滴定原理、步驟及操作。endprint

過程與方法：通過對硼酸的探究，培養(yǎng)設(shè)計實驗方案的能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

情感、態(tài)度與價值觀：通過自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗化學(xué)是真實地、有價值的。

3. 教學(xué)實施過程

創(chuàng)設(shè)問題情境：同學(xué)們，我們都知道實驗時若不慎把堿液沾到皮膚上，應(yīng)該先用水沖洗，再涂上3%硼酸液。前幾天我的耳朵發(fā)炎，用硼酸滴耳液發(fā)現(xiàn)治療效果很好（展示藥品及說明書）。

師：硼酸大家可能比較陌生，本節(jié)課我們一起來研究硼酸，那么大家想了解關(guān)于硼酸哪些方面的知識呢？請同學(xué)們交流后提出你想知道的問題。

（學(xué)生積極討論，提出各種各樣的問題。）

師：同學(xué)們的發(fā)言都非常的積極，提出了很多未知的問題。今天我們就運用學(xué)過的知識來解決大家提出的幾個關(guān)鍵問題：硼酸是幾元酸？硼酸是強酸還是弱酸？硼酸是如何產(chǎn)生的？如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度？

問題1：已知硼酸的分子式是H3BO3，它是幾元酸？

生1：根據(jù)氫原子個數(shù)來判斷。H3BO3分子含有3個氫原子，它是三元酸。

生2：應(yīng)該根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)式來判斷，無機含氧酸分子取決于其分子中含有幾個羥基，才可知道它是幾元酸，首先應(yīng)該知道它的結(jié)構(gòu)。

生3：我在化學(xué)競賽資料上見過硼酸的結(jié)構(gòu)，它的分子中含有三個羥基，應(yīng)是三元酸。

師：硼酸分子中含有三個羥基，由于硼原子的缺電子性，硼酸顯示出酸性的原因是加合來自水電離的OH—，促進水的電離而釋放H+。下面請各小組討論寫出該電離方程式，并總結(jié)酸元數(shù)的判斷依據(jù)。

生：硼酸顯酸性的電離方程式：

H3BO3+H2O[?]B（OH）+H+

師：剛才提到若NaOH堿液沾到皮膚上，水沖后需涂上稀硼酸溶液，你能寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？

生4： NaOH+H3BO3[=]NaB（OH）4

問題2：硼酸是強酸還是弱酸呢？

生：因為可以用硼酸涂抹皮膚，我認為硼酸是弱酸。

師：那么怎樣證明硼酸是弱酸呢，請同學(xué)們根據(jù)老師提供的藥品通過小組討論設(shè)計實驗方案，并動手實驗，進行驗證。

（學(xué)生討論方案，實驗探究，教師巡視，個別指導(dǎo)）

師：下面請各小組派出代表與同學(xué)們交流一下實驗方案。

生1： 配制0.1mol/L硼酸溶液，測硼酸溶液的pH；

生2： 相同條件下，比較0.1mol/L的鹽酸和硼酸的導(dǎo)電能力強弱；

生3：將pH均為2的鹽酸、硼酸稀釋相同的倍數(shù)（如100倍），pH變化小的是硼酸；

生4：將pH和體積均相同的鹽酸和硼酸，分別與等濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，消耗氫氧化鈉溶液多的是硼酸；

生5：測0.1mol/L 硼酸鈉溶液的pH值或在硼酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象?！?/p>

生6：我查得硼酸的電離常數(shù)Ka=7.3×10—10，也可得出硼酸是弱酸。

師：同學(xué)們總結(jié)得很好，不僅通過實驗自己動手驗證方案，還善于查資料解決問題。

問題3：硼酸是如何制備的呢？

生：因為硼酸是弱酸，所以可以利用強酸制弱酸來制備。

師：硼酸可以由硼砂（Na2B4O7·10H2O）和硫酸反應(yīng)制得，也可利用硼砂的水解制得。下面小組討論來解決下列解決問題：判斷硼砂溶液的酸堿性，寫出硼砂水解的離子方程式；判斷硼砂溶液中各離子濃度的相對大小，并寫出三大守恒式；寫出硼砂與硫酸制備硼酸的化學(xué)方程式。

生1：由于硼酸是一元弱酸，硼酸鈉水解顯堿性：B4O72-+7H2O[?]4H3BO3+2OH-

生2：板演離子濃度大小關(guān)系及三大守恒式。

生3：板演硼砂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2B4O7·10H2O+H2SO4[=]Na2SO4+ 4H3BO3+5H2O

問題4：如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度有多大？

投影資料卡：①強堿若直接滴定弱酸需滿足：c（酸）×Ka>10—8。②Ka（H3BO3）=7.3×10—10。③硼酸溶解度數(shù)據(jù)：20℃時，硼酸的溶解度為5g，100℃時，硼酸的溶解度為37g。

生1：要測定這瓶硼酸的濃度，我認為應(yīng)該采用酸堿中和滴定法，用氫氧化鈉溶液標準液進行滴定。

生2：通過計算，若使硼酸能直接被氫氧化鈉溶液滴定，c（H3BO3）≥13.7mol/L。根據(jù)溶解度計算后，硼酸濃度無法滿足滴定條件。

師：硼酸與某些多羥基化合物（如乙二醇、甘油等）反應(yīng)，如：

產(chǎn)物絡(luò)合酸Ka≈10—6，你能據(jù)此設(shè)計方案來滴定硼酸的濃度嗎？

生3：將硼酸與甘油按一定比例混合，滴加幾滴酚酞作指示劑，用氫氧化鈉標準液來滴定，當溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色，說明到達滴定終點。該法可滴定硼酸稀溶液的濃度，計算依據(jù)為n（H3BO3）=n（NaOH）。

師：回答很好，下面請大家完成滴定實驗。

（學(xué)生實驗操作、記錄數(shù)據(jù)，教師巡視，個別指導(dǎo)。）

師：本節(jié)課我們共同合作探究了有關(guān)硼酸的四個問題，大家的表現(xiàn)非常出色。請大家思考這節(jié)課解決問題的邏輯順序是什么，你對本章有哪些新的認識，設(shè)計的問題與所學(xué)知識之間有什么聯(lián)系，各知識要點之間有什么聯(lián)系，從哪些方面整體把握分析問題有利于我們的學(xué)習(xí)，用你熟悉的方式記錄自己的想法，課后與同學(xué)交流。

5. 教后反思

本課以硼酸為新鮮載體，巧妙整合知識，創(chuàng)設(shè)從定性到定量的研究路線。研究的問題是學(xué)生自己提出的，問題解決是學(xué)生自己動手解決的，學(xué)生參與探究的熱情高，課堂效果很好。

專題復(fù)習(xí)課不需拘泥于教材原有的章節(jié)順序，應(yīng)該把課標要求、學(xué)生學(xué)情以及學(xué)科的邏輯順序結(jié)合起來，優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容體系，結(jié)合PBL教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，拓寬學(xué)生的知識面，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，嘗試結(jié)合信息在實驗活動中解決實際問題，形成知識的遷移能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科基本觀念。

參考文獻

[1] 祝俊風. 化學(xué)課堂中的PBL課程與教學(xué)設(shè)計 [D]. 上海：華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008

[2] 吳春峰，高曉瑩. 基于促進觀念建構(gòu)的“沉淀溶解平衡”教學(xué)設(shè)計[J]. 化學(xué)教與學(xué)，2012，（11）：66-68， 84

[3] 陳益. 高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵、核心和重點[J]. 化學(xué)教學(xué)，2011，（2）：5-7

[4] 王祖浩. 普通高中課程標準教科書·化學(xué)反應(yīng)原理（選修）[M]. 南京：江蘇教育出版社，2008

[5] 北京師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué)無機化學(xué)教研室. 無機化學(xué)（下冊）[M]. 北京：高等教育出版社，1992endprint

過程與方法：通過對硼酸的探究，培養(yǎng)設(shè)計實驗方案的能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

情感、態(tài)度與價值觀：通過自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗化學(xué)是真實地、有價值的。

3. 教學(xué)實施過程

創(chuàng)設(shè)問題情境：同學(xué)們，我們都知道實驗時若不慎把堿液沾到皮膚上，應(yīng)該先用水沖洗，再涂上3%硼酸液。前幾天我的耳朵發(fā)炎，用硼酸滴耳液發(fā)現(xiàn)治療效果很好（展示藥品及說明書）。

師：硼酸大家可能比較陌生，本節(jié)課我們一起來研究硼酸，那么大家想了解關(guān)于硼酸哪些方面的知識呢？請同學(xué)們交流后提出你想知道的問題。

（學(xué)生積極討論，提出各種各樣的問題。）

師：同學(xué)們的發(fā)言都非常的積極，提出了很多未知的問題。今天我們就運用學(xué)過的知識來解決大家提出的幾個關(guān)鍵問題：硼酸是幾元酸？硼酸是強酸還是弱酸？硼酸是如何產(chǎn)生的？如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度？

問題1：已知硼酸的分子式是H3BO3，它是幾元酸？

生1：根據(jù)氫原子個數(shù)來判斷。H3BO3分子含有3個氫原子，它是三元酸。

生2：應(yīng)該根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)式來判斷，無機含氧酸分子取決于其分子中含有幾個羥基，才可知道它是幾元酸，首先應(yīng)該知道它的結(jié)構(gòu)。

生3：我在化學(xué)競賽資料上見過硼酸的結(jié)構(gòu)，它的分子中含有三個羥基，應(yīng)是三元酸。

師：硼酸分子中含有三個羥基，由于硼原子的缺電子性，硼酸顯示出酸性的原因是加合來自水電離的OH—，促進水的電離而釋放H+。下面請各小組討論寫出該電離方程式，并總結(jié)酸元數(shù)的判斷依據(jù)。

生：硼酸顯酸性的電離方程式：

H3BO3+H2O[?]B（OH）+H+

師：剛才提到若NaOH堿液沾到皮膚上，水沖后需涂上稀硼酸溶液，你能寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？

生4： NaOH+H3BO3[=]NaB（OH）4

問題2：硼酸是強酸還是弱酸呢？

生：因為可以用硼酸涂抹皮膚，我認為硼酸是弱酸。

師：那么怎樣證明硼酸是弱酸呢，請同學(xué)們根據(jù)老師提供的藥品通過小組討論設(shè)計實驗方案，并動手實驗，進行驗證。

（學(xué)生討論方案，實驗探究，教師巡視，個別指導(dǎo)）

師：下面請各小組派出代表與同學(xué)們交流一下實驗方案。

生1： 配制0.1mol/L硼酸溶液，測硼酸溶液的pH；

生2： 相同條件下，比較0.1mol/L的鹽酸和硼酸的導(dǎo)電能力強弱；

生3：將pH均為2的鹽酸、硼酸稀釋相同的倍數(shù)（如100倍），pH變化小的是硼酸；

生4：將pH和體積均相同的鹽酸和硼酸，分別與等濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，消耗氫氧化鈉溶液多的是硼酸；

生5：測0.1mol/L 硼酸鈉溶液的pH值或在硼酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象?！?/p>

生6：我查得硼酸的電離常數(shù)Ka=7.3×10—10，也可得出硼酸是弱酸。

師：同學(xué)們總結(jié)得很好，不僅通過實驗自己動手驗證方案，還善于查資料解決問題。

問題3：硼酸是如何制備的呢？

生：因為硼酸是弱酸，所以可以利用強酸制弱酸來制備。

師：硼酸可以由硼砂（Na2B4O7·10H2O）和硫酸反應(yīng)制得，也可利用硼砂的水解制得。下面小組討論來解決下列解決問題：判斷硼砂溶液的酸堿性，寫出硼砂水解的離子方程式；判斷硼砂溶液中各離子濃度的相對大小，并寫出三大守恒式；寫出硼砂與硫酸制備硼酸的化學(xué)方程式。

生1：由于硼酸是一元弱酸，硼酸鈉水解顯堿性：B4O72-+7H2O[?]4H3BO3+2OH-

生2：板演離子濃度大小關(guān)系及三大守恒式。

生3：板演硼砂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2B4O7·10H2O+H2SO4[=]Na2SO4+ 4H3BO3+5H2O

問題4：如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度有多大？

投影資料卡：①強堿若直接滴定弱酸需滿足：c（酸）×Ka>10—8。②Ka（H3BO3）=7.3×10—10。③硼酸溶解度數(shù)據(jù)：20℃時，硼酸的溶解度為5g，100℃時，硼酸的溶解度為37g。

生1：要測定這瓶硼酸的濃度，我認為應(yīng)該采用酸堿中和滴定法，用氫氧化鈉溶液標準液進行滴定。

生2：通過計算，若使硼酸能直接被氫氧化鈉溶液滴定，c（H3BO3）≥13.7mol/L。根據(jù)溶解度計算后，硼酸濃度無法滿足滴定條件。

師：硼酸與某些多羥基化合物（如乙二醇、甘油等）反應(yīng)，如：

產(chǎn)物絡(luò)合酸Ka≈10—6，你能據(jù)此設(shè)計方案來滴定硼酸的濃度嗎？

生3：將硼酸與甘油按一定比例混合，滴加幾滴酚酞作指示劑，用氫氧化鈉標準液來滴定，當溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色，說明到達滴定終點。該法可滴定硼酸稀溶液的濃度，計算依據(jù)為n（H3BO3）=n（NaOH）。

師：回答很好，下面請大家完成滴定實驗。

（學(xué)生實驗操作、記錄數(shù)據(jù)，教師巡視，個別指導(dǎo)。）

師：本節(jié)課我們共同合作探究了有關(guān)硼酸的四個問題，大家的表現(xiàn)非常出色。請大家思考這節(jié)課解決問題的邏輯順序是什么，你對本章有哪些新的認識，設(shè)計的問題與所學(xué)知識之間有什么聯(lián)系，各知識要點之間有什么聯(lián)系，從哪些方面整體把握分析問題有利于我們的學(xué)習(xí)，用你熟悉的方式記錄自己的想法，課后與同學(xué)交流。

5. 教后反思

本課以硼酸為新鮮載體，巧妙整合知識，創(chuàng)設(shè)從定性到定量的研究路線。研究的問題是學(xué)生自己提出的，問題解決是學(xué)生自己動手解決的，學(xué)生參與探究的熱情高，課堂效果很好。

專題復(fù)習(xí)課不需拘泥于教材原有的章節(jié)順序，應(yīng)該把課標要求、學(xué)生學(xué)情以及學(xué)科的邏輯順序結(jié)合起來，優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容體系，結(jié)合PBL教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，拓寬學(xué)生的知識面，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，嘗試結(jié)合信息在實驗活動中解決實際問題，形成知識的遷移能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科基本觀念。

參考文獻

[1] 祝俊風. 化學(xué)課堂中的PBL課程與教學(xué)設(shè)計 [D]. 上海：華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008

[2] 吳春峰，高曉瑩. 基于促進觀念建構(gòu)的“沉淀溶解平衡”教學(xué)設(shè)計[J]. 化學(xué)教與學(xué)，2012，（11）：66-68， 84

[3] 陳益. 高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵、核心和重點[J]. 化學(xué)教學(xué)，2011，（2）：5-7

[4] 王祖浩. 普通高中課程標準教科書·化學(xué)反應(yīng)原理（選修）[M]. 南京：江蘇教育出版社，2008

[5] 北京師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué)無機化學(xué)教研室. 無機化學(xué)（下冊）[M]. 北京：高等教育出版社，1992endprint

過程與方法：通過對硼酸的探究，培養(yǎng)設(shè)計實驗方案的能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

情感、態(tài)度與價值觀：通過自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗化學(xué)是真實地、有價值的。

3. 教學(xué)實施過程

創(chuàng)設(shè)問題情境：同學(xué)們，我們都知道實驗時若不慎把堿液沾到皮膚上，應(yīng)該先用水沖洗，再涂上3%硼酸液。前幾天我的耳朵發(fā)炎，用硼酸滴耳液發(fā)現(xiàn)治療效果很好（展示藥品及說明書）。

師：硼酸大家可能比較陌生，本節(jié)課我們一起來研究硼酸，那么大家想了解關(guān)于硼酸哪些方面的知識呢？請同學(xué)們交流后提出你想知道的問題。

（學(xué)生積極討論，提出各種各樣的問題。）

師：同學(xué)們的發(fā)言都非常的積極，提出了很多未知的問題。今天我們就運用學(xué)過的知識來解決大家提出的幾個關(guān)鍵問題：硼酸是幾元酸？硼酸是強酸還是弱酸？硼酸是如何產(chǎn)生的？如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度？

問題1：已知硼酸的分子式是H3BO3，它是幾元酸？

生1：根據(jù)氫原子個數(shù)來判斷。H3BO3分子含有3個氫原子，它是三元酸。

生2：應(yīng)該根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)式來判斷，無機含氧酸分子取決于其分子中含有幾個羥基，才可知道它是幾元酸，首先應(yīng)該知道它的結(jié)構(gòu)。

生3：我在化學(xué)競賽資料上見過硼酸的結(jié)構(gòu)，它的分子中含有三個羥基，應(yīng)是三元酸。

師：硼酸分子中含有三個羥基，由于硼原子的缺電子性，硼酸顯示出酸性的原因是加合來自水電離的OH—，促進水的電離而釋放H+。下面請各小組討論寫出該電離方程式，并總結(jié)酸元數(shù)的判斷依據(jù)。

生：硼酸顯酸性的電離方程式：

H3BO3+H2O[?]B（OH）+H+

師：剛才提到若NaOH堿液沾到皮膚上，水沖后需涂上稀硼酸溶液，你能寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？

生4： NaOH+H3BO3[=]NaB（OH）4

問題2：硼酸是強酸還是弱酸呢？

生：因為可以用硼酸涂抹皮膚，我認為硼酸是弱酸。

師：那么怎樣證明硼酸是弱酸呢，請同學(xué)們根據(jù)老師提供的藥品通過小組討論設(shè)計實驗方案，并動手實驗，進行驗證。

（學(xué)生討論方案，實驗探究，教師巡視，個別指導(dǎo)）

師：下面請各小組派出代表與同學(xué)們交流一下實驗方案。

生1： 配制0.1mol/L硼酸溶液，測硼酸溶液的pH；

生2： 相同條件下，比較0.1mol/L的鹽酸和硼酸的導(dǎo)電能力強弱；

生3：將pH均為2的鹽酸、硼酸稀釋相同的倍數(shù)（如100倍），pH變化小的是硼酸；

生4：將pH和體積均相同的鹽酸和硼酸，分別與等濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，消耗氫氧化鈉溶液多的是硼酸；

生5：測0.1mol/L 硼酸鈉溶液的pH值或在硼酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象?！?/p>

生6：我查得硼酸的電離常數(shù)Ka=7.3×10—10，也可得出硼酸是弱酸。

師：同學(xué)們總結(jié)得很好，不僅通過實驗自己動手驗證方案，還善于查資料解決問題。

問題3：硼酸是如何制備的呢？

生：因為硼酸是弱酸，所以可以利用強酸制弱酸來制備。

師：硼酸可以由硼砂（Na2B4O7·10H2O）和硫酸反應(yīng)制得，也可利用硼砂的水解制得。下面小組討論來解決下列解決問題：判斷硼砂溶液的酸堿性，寫出硼砂水解的離子方程式；判斷硼砂溶液中各離子濃度的相對大小，并寫出三大守恒式；寫出硼砂與硫酸制備硼酸的化學(xué)方程式。

生1：由于硼酸是一元弱酸，硼酸鈉水解顯堿性：B4O72-+7H2O[?]4H3BO3+2OH-

生2：板演離子濃度大小關(guān)系及三大守恒式。

生3：板演硼砂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2B4O7·10H2O+H2SO4[=]Na2SO4+ 4H3BO3+5H2O

問題4：如何測定該瓶液體中硼酸的物質(zhì)的量濃度有多大？

投影資料卡：①強堿若直接滴定弱酸需滿足：c（酸）×Ka>10—8。②Ka（H3BO3）=7.3×10—10。③硼酸溶解度數(shù)據(jù)：20℃時，硼酸的溶解度為5g，100℃時，硼酸的溶解度為37g。

生1：要測定這瓶硼酸的濃度，我認為應(yīng)該采用酸堿中和滴定法，用氫氧化鈉溶液標準液進行滴定。

生2：通過計算，若使硼酸能直接被氫氧化鈉溶液滴定，c（H3BO3）≥13.7mol/L。根據(jù)溶解度計算后，硼酸濃度無法滿足滴定條件。

師：硼酸與某些多羥基化合物（如乙二醇、甘油等）反應(yīng)，如：

產(chǎn)物絡(luò)合酸Ka≈10—6，你能據(jù)此設(shè)計方案來滴定硼酸的濃度嗎？

生3：將硼酸與甘油按一定比例混合，滴加幾滴酚酞作指示劑，用氫氧化鈉標準液來滴定，當溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色，說明到達滴定終點。該法可滴定硼酸稀溶液的濃度，計算依據(jù)為n（H3BO3）=n（NaOH）。

師：回答很好，下面請大家完成滴定實驗。

（學(xué)生實驗操作、記錄數(shù)據(jù)，教師巡視，個別指導(dǎo)。）

師：本節(jié)課我們共同合作探究了有關(guān)硼酸的四個問題，大家的表現(xiàn)非常出色。請大家思考這節(jié)課解決問題的邏輯順序是什么，你對本章有哪些新的認識，設(shè)計的問題與所學(xué)知識之間有什么聯(lián)系，各知識要點之間有什么聯(lián)系，從哪些方面整體把握分析問題有利于我們的學(xué)習(xí)，用你熟悉的方式記錄自己的想法，課后與同學(xué)交流。

5. 教后反思

本課以硼酸為新鮮載體，巧妙整合知識，創(chuàng)設(shè)從定性到定量的研究路線。研究的問題是學(xué)生自己提出的，問題解決是學(xué)生自己動手解決的，學(xué)生參與探究的熱情高，課堂效果很好。

專題復(fù)習(xí)課不需拘泥于教材原有的章節(jié)順序，應(yīng)該把課標要求、學(xué)生學(xué)情以及學(xué)科的邏輯順序結(jié)合起來，優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容體系，結(jié)合PBL教學(xué)模式充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，拓寬學(xué)生的知識面，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，嘗試結(jié)合信息在實驗活動中解決實際問題，形成知識的遷移能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科基本觀念。

參考文獻

[1] 祝俊風. 化學(xué)課堂中的PBL課程與教學(xué)設(shè)計 [D]. 上海：華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008

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