在認(rèn)知沖突中構(gòu)建實驗操作

陳衛(wèi)

[摘要]通過創(chuàng)設(shè)一個能夠貫穿整節(jié)課的情境，將所有知識點按照合理的邏輯順序串聯(lián)起來，牢牢地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生探究問題的熱情，同時在不斷解決認(rèn)知沖突的過程中構(gòu)建了基本實驗操作。

[關(guān)鍵詞]認(rèn)知沖突實驗設(shè)計實驗操作溶液配制

[中圖分類號]G633.8[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058（2015）110094

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗對于化學(xué)研究而言，正如羽翼于飛鳥、劃槳于輕舟?，F(xiàn)行課程中的化學(xué)實驗多半以驗證性實驗為主，不少中學(xué)教師只重視實驗結(jié)論，不重視實驗過程和實驗技能的培養(yǎng)。許多教師在實驗前就告知學(xué)生應(yīng)該怎樣操作，學(xué)生缺乏感悟的過程，缺乏身臨其境的操作和思考。

“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”是中學(xué)化學(xué)中的一個重要的定量實驗，但實踐表明教師在講解演示后，學(xué)生自己動手操作時仍有很多錯誤。究其原因：學(xué)生缺乏認(rèn)識錯誤操作、糾正錯誤的體驗。因此，筆者在新授課中嘗試采用“在認(rèn)知沖突中構(gòu)建實驗操作”的教學(xué)理念，用探究性的情境設(shè)置認(rèn)知沖突，讓學(xué)生有一定的思考空間和難度，在感悟中構(gòu)建實驗操作技能，形成科學(xué)探究的學(xué)習(xí)品質(zhì)，收到了很不錯的效果。下面筆者就以“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”為例，談?wù)勅绾卧谔骄啃郧榫持性O(shè)置認(rèn)知沖突，如何在解決認(rèn)知沖突過程中構(gòu)建實驗操作。

一、設(shè)定情境，引發(fā)沖突

【教師引入】活動與探究一：因為某實驗需要100mL0.100mol·L-1NaCl溶液，請大家利用下列提供的儀器和藥品配制。現(xiàn)有儀器：100mL量筒、100mL燒杯、膠頭滴管、洗瓶、托盤天平、藥匙；藥品：蒸餾水、氯化鈉。

【學(xué)生感悟情境】學(xué)生設(shè)計1選用100mL量筒配制：將0.6gNaCl放在100mL量筒中，然后加水直到100mL刻度。學(xué)生設(shè)計2選用100mL燒杯配制：將0.6gNaCl放在100mL燒杯中，然后加水至100mL刻度。

【教師設(shè)問】剛剛兩位同學(xué)的設(shè)計都有一定的道理，那么哪一種設(shè)計更加精確？為什么？

【學(xué)生回答并質(zhì)疑】選用100mL量筒配制更加精確，因為量筒的橫截面比燒杯要小，所以量取的體積更加準(zhǔn)確，但是量筒不能用于溶解固體，應(yīng)在燒杯中溶解，因此不知道到底應(yīng)該選擇量筒配制還是燒杯配制。

【活動說明】學(xué)生你一言我一語，討論非常激烈，充

酯（2種），共九種酯類同分異構(gòu)體。它們在酸性條件下水解所得的酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸（2種），共5種；醇有甲醇、乙醇、丙醇（2種）、丁醇（4種），共8種，可形成5×8=40種酯。答案為D。注意：題目問這些酸和醇重新組合形成的酯，可理解為應(yīng)該減去原來的9種酯，但沒有這個選項。若把該題變?yōu)樽兪?，則答案應(yīng)為B。

變式3：分子式C5H10O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構(gòu)，該酯的同分異構(gòu)體共有（）。

A.8種B.9種C.10種D.12種

通過以上實例的分析，可以發(fā)現(xiàn)同分異構(gòu)體的考查點主要集中在尋找符合題意的同分異構(gòu)體的種類上，有時也要書寫有限制條件同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。此類考題對考生的要求較高，主要考查的是學(xué)生的空間想象能力和思考問題的嚴(yán)密性，要求考生能夠靈活地串起有機知識，并進行合理的推理分析。怎么樣才能把學(xué)生認(rèn)為的難題轉(zhuǎn)化為易題呢？那就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生歸納整理出一般的解題思路：（1）要求學(xué)生必須掌握各類有機物的分子通式、結(jié)構(gòu)特點（包括官能團）和性質(zhì)，以及這些物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。（2）熟悉一些烴基的同分異構(gòu)體數(shù)目，如丙基（2種），丁基（4種），苯環(huán)的鄰、間、對等，這樣有利于快速找出同分異構(gòu)體的種類數(shù)。（3）做題時必須明確題目的知識背景、分析題目所給物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點（已知條件）。（4）解讀題目的限制條件（審題），找出與限制條件相對應(yīng)的原子或原子團。（5）有創(chuàng)新意識，敢于組裝新物質(zhì)（將原子或原子團按一定規(guī)律重新組裝拼接起來）。組裝新物質(zhì)，必須根據(jù)題目限定的條件，確定一些特定的官能團及烴基（如苯環(huán)等），再根據(jù)分子式或已知結(jié)構(gòu)確定有無飽和的碳原子及飽和碳原子數(shù)等條件，然后將這些特定的官能團、烴基及飽和的碳原子按一定條件進行重新組合成所需要的物質(zhì)。

同分異構(gòu)體的尋找主要考查的是學(xué)生的空間想象力和思考問題的嚴(yán)密性，要求高，題型新穎，陌生度高，考法五花八門，題型錯綜復(fù)雜，這都使學(xué)生的解題過程困難重重。但是如果學(xué)生基礎(chǔ)扎實，能靈活地把有機物知識貫穿起來，熟悉各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，理解題意，掌握解題思路，那么，問題則可迎刃而解。

（責(zé)任編輯羅艷）