“溶解度”概念的教學(xué)探討

張　松　趙　拯　馬振萍

（1徐州市教育局　江蘇徐州221018；2江蘇省江陰高級(jí)中學(xué)　江蘇江陰　214443；3江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)?！〗K無(wú)錫　214174)

?

“溶解度”概念的教學(xué)探討

張松1趙拯2馬振萍3

（1徐州市教育局江蘇徐州221018；2江蘇省江陰高級(jí)中學(xué)江蘇江陰214443；3江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校江蘇無(wú)錫214174)

摘要：溶解度是初中化學(xué)的基本概念，也是“溶液”章節(jié)內(nèi)容組成部分。從現(xiàn)狀看，學(xué)生對(duì)該概念的建構(gòu)比較模糊，溶解度曲線意義理解不全面，應(yīng)用上存在困難。通過(guò)對(duì)該概念的教學(xué)方式、相關(guān)知識(shí)以及影響因素的分析，提出應(yīng)讓學(xué)生自主探究，適當(dāng)思維訓(xùn)練以領(lǐng)會(huì)溶解度的內(nèi)涵和外延；通過(guò)多重表征切換，切實(shí)提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：溶解度；初中化學(xué)；概念教學(xué)

一、對(duì)溶解度概念的認(rèn)識(shí)存在的問(wèn)題

溶解度和溶解度曲線是九年級(jí)化學(xué)“溶液”部分重要內(nèi)容之一。溶解度是表示物質(zhì)溶解能力大小的物理量，溶解度曲線表示該物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線。該部分內(nèi)容包含表格法和作圖法等數(shù)據(jù)處理方法、將數(shù)形結(jié)合的思想應(yīng)用在化學(xué)學(xué)習(xí)中。新授課學(xué)習(xí)兩個(gè)月后，學(xué)生大腦中還留下些什么呢？一輪復(fù)習(xí)“溶液”時(shí)，收集分析溶解度相關(guān)習(xí)題，并針對(duì)“什么是溶解度”，“如何理解溶解度曲線”以及“曲線的應(yīng)用”等內(nèi)容進(jìn)行的問(wèn)卷調(diào)查和學(xué)生訪談，發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握不理想：①溶解度的概念認(rèn)識(shí)不全面，關(guān)注點(diǎn)放在溶質(zhì)在水中溶解的質(zhì)量上，缺乏溫度限定、溶劑認(rèn)識(shí)及最多溶解量的限定；②能說(shuō)出溶解度隨溫度變化的趨勢(shì)，但溶解度曲線上的某點(diǎn)無(wú)法清晰解釋；③能說(shuō)出溫度改變或溶劑質(zhì)量改變時(shí)溶液的成分的變化，但如何借助溶解度曲線來(lái)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象，表現(xiàn)出低效能。通過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)溶解度一段時(shí)間后，學(xué)生對(duì)該概念印象逐漸模糊，對(duì)溶解度曲線意義理解不全面，溶解度曲線的應(yīng)用上存在困難。

二、影響學(xué)生認(rèn)知的因素分析

1.溶解度概念特殊，常規(guī)教學(xué)方式顯不足

在日常概念的教學(xué)過(guò)程中，不少教師沿用以下模式進(jìn)行：展示概念的課本表述；根據(jù)概念表述，列舉出關(guān)鍵點(diǎn)；針對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)，特別是易錯(cuò)點(diǎn)強(qiáng)化練習(xí)。該教學(xué)模式環(huán)環(huán)相扣，全在教師掌控中，知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練的針對(duì)性強(qiáng)，教學(xué)步驟中規(guī)中矩，實(shí)驗(yàn)似乎也成了多余的。這種教學(xué)方法方便，效果立竿見(jiàn)影。確實(shí)，對(duì)于一般定義性概念，抓關(guān)鍵點(diǎn)，反復(fù)強(qiáng)化可使學(xué)生對(duì)概念短期內(nèi)獲得較深印象。溶解度概念表面上是一個(gè)很簡(jiǎn)潔表述，如果用上述關(guān)鍵詞法，學(xué)生很容易記住該概念，通過(guò)對(duì)“一定溫度下”這個(gè)前提，“在100克溶劑里”、“達(dá)到飽和時(shí)”等關(guān)鍵詞強(qiáng)調(diào)，學(xué)生不難記住，特別剛學(xué)時(shí)印象深刻，且可按圖索驥地進(jìn)行運(yùn)用。但由于該概念未引起學(xué)生深層認(rèn)知重組，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，學(xué)生的短時(shí)記憶未能轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)時(shí)記憶，對(duì)概念的理解變得模糊。

2.溶解度學(xué)習(xí)過(guò)程速成，相關(guān)知識(shí)有干擾

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)不僅為提供建構(gòu)知識(shí)的素材，也為學(xué)生探索科學(xué)規(guī)律提供空間。初三課時(shí)相對(duì)緊張，溶解實(shí)驗(yàn)花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相對(duì)平淡，于是部分教師以黑板實(shí)驗(yàn)來(lái)代替實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)講實(shí)驗(yàn)、記現(xiàn)象、得結(jié)論，使得原本就缺乏生活經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，更缺少建構(gòu)該概念的基石。特別是將溶解度概念運(yùn)用到溶解度曲線中時(shí)，由于該概念的抽象性，加上學(xué)生對(duì)圖像認(rèn)知比較薄弱，一部分學(xué)生出現(xiàn)信心不足，畏難情緒增加。溶解度相關(guān)問(wèn)題的解決過(guò)程中，往往融合了溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等知識(shí)。溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度的融合使得難度進(jìn)一步加大，成為學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。教師在解決這方面問(wèn)題時(shí)也往往是將題就題的評(píng)講，學(xué)生無(wú)法形成科學(xué)思維方式，不能從概念的本質(zhì)上解決問(wèn)題。

3.學(xué)生科學(xué)思維不足，尚需要專門的訓(xùn)練

科學(xué)課程不僅能促進(jìn)學(xué)生探索科學(xué)規(guī)律，運(yùn)用規(guī)律解決問(wèn)題，同時(shí)在問(wèn)題解決過(guò)程中鍛煉思維能力。溶解度概念學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要比較兩種物質(zhì)的溶解度，蘊(yùn)含著變量控制的思想；溶解度在圖形中的運(yùn)用，需要一定推理能力。觀摩了多節(jié)溶解度公開(kāi)課，我們發(fā)現(xiàn)僅有少數(shù)教師進(jìn)行思維能力集中訓(xùn)練。多數(shù)教師就題講題，缺乏對(duì)學(xué)生思維系統(tǒng)的訓(xùn)練、有針對(duì)性的歸納。學(xué)生解決問(wèn)題不能舉一反三，最終影響了學(xué)生對(duì)溶解度的理解與應(yīng)用，如溶解度曲線線上和線下的點(diǎn)的意義與變化，包含了飽和溶液與不飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化，再與質(zhì)量分?jǐn)?shù)聯(lián)系時(shí)，學(xué)生感覺(jué)難度特別大。

三、解決對(duì)策探索

溶解性是粗略地、定性地表示物質(zhì)的溶解能力。為進(jìn)一步研究物質(zhì)的溶解能力，精確地、定量地表示物質(zhì)的溶解性，引入溶解度的概念。通過(guò)溶解度的學(xué)習(xí)，學(xué)生要體驗(yàn)到為什么要引入溶解度，如何表示溶解度，如何應(yīng)用溶解度來(lái)解釋現(xiàn)象、解決問(wèn)題。由于該概念的限定比較多，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)易產(chǎn)生非勝任感，進(jìn)而喪失繼續(xù)探索的勇氣。因此我們必須重視學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，重新組織形成新概念，特別要著重分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程的難點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。為此，我們從以下幾點(diǎn)改進(jìn)教學(xué)：

1.深入開(kāi)展活動(dòng)探究，獲得足夠素材為概念形成作準(zhǔn)備

溶解度學(xué)習(xí)需要基于以下認(rèn)識(shí)：多數(shù)物質(zhì)在溶劑（水）中都有一定的溶解限度；不同物質(zhì)在水中的溶解限度不同；溶解限度（固體）不僅決定于固體物質(zhì)的性質(zhì)，還受溫度的影響；在不同質(zhì)量的水中，固體物質(zhì)溶解達(dá)到最大限度時(shí)，所溶解的質(zhì)量也不同；因此，人們定義，在一定溫度下、一定質(zhì)量溶劑中（為測(cè)量方便，通常取100g），溶解固體物質(zhì)達(dá)到飽和時(shí)的質(zhì)量，稱為固體物質(zhì)的溶解度。這些知識(shí)如果通過(guò)教師口頭講解或黑板實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)法獲得體驗(yàn)，易感到厭煩。針對(duì)現(xiàn)在的學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)貧乏的現(xiàn)狀，通過(guò)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)來(lái)充實(shí)學(xué)生的溶解體驗(yàn)。我們的做法是：①先拋出問(wèn)題：如何用所給儀器和藥品，比較氯化鈉和硝酸鉀的溶解能力的強(qiáng)弱；②學(xué)生獨(dú)立思考，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；③學(xué)生合作，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師引導(dǎo)，引發(fā)學(xué)生深層次思考；④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論。該設(shè)計(jì)需要達(dá)到的目標(biāo)是建立溶解度概念的必要的條件是：溫度一定，溶解在相同質(zhì)量的水中，且都達(dá)到飽和。接著要讓學(xué)生轉(zhuǎn)向，怎么才能獲得這些數(shù)據(jù)，為什么要這樣做？引導(dǎo)學(xué)生將100g水中溶解的最大量計(jì)算出來(lái)，同時(shí)考慮到溫度變量，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證溶解度與溫度的關(guān)系。該過(guò)程其實(shí)還原了人們引入溶解度概念的目的，為了方便、定量的研究某種物質(zhì)的溶解能力，或比較溶解能力，這符合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程。

2.適當(dāng)思維訓(xùn)練，逐步厘清概念內(nèi)涵與外延

溶解度概念在學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中，需要學(xué)生具備一定的思維深度。通過(guò)一定量的思維訓(xùn)練，進(jìn)一步加深理解概念的內(nèi)涵和外延。這對(duì)于學(xué)困生而言，似乎是一個(gè)很難逾越的難點(diǎn)，但這恰恰是鍛煉學(xué)生思維的機(jī)遇。我們應(yīng)用控制變量的方法進(jìn)行探索：不同的溶質(zhì)在同一溶劑中（通常為水）中，溶解度往往不同。要比較某溫度時(shí)兩種不同溶質(zhì)的溶解度時(shí)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量或信息提示進(jìn)行判斷。如提供了溶解度表或曲線，可尋找溶解度相同時(shí)的溫度（曲線尋找交點(diǎn)），再根據(jù)區(qū)間劃分來(lái)比較溶解度的大小，低于交點(diǎn)溫度和高于交點(diǎn)溫度分別比較。同時(shí)，對(duì)于不同溶質(zhì)進(jìn)行比較時(shí)，既可以根據(jù)一定溫度下，相同質(zhì)量的水（常取100g）中最多溶解溶質(zhì)的質(zhì)量來(lái)比較。也可以轉(zhuǎn)變思維，相同質(zhì)量的溶質(zhì)（如10g），在一定溫度下，不斷加入溶劑（水）至恰好完全溶解，加入水的質(zhì)量越少，溶解度就越大。這種類似的變式思維訓(xùn)練，可使學(xué)生加深對(duì)溶解度概念理解，學(xué)會(huì)科學(xué)思維的方法。

3.多重表征切換，切實(shí)提高學(xué)生問(wèn)題解決能力

通過(guò)溶解度概念的學(xué)習(xí)，我們的目標(biāo)是學(xué)生能利用溶解度的相關(guān)信息判斷和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決實(shí)際問(wèn)題。這在中考中也常以能力題的方式進(jìn)行考查，難度較大。我們采取圖像、數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)多重表征切換，讓學(xué)生在概念的判斷和推理過(guò)程中，切實(shí)提高解決問(wèn)題能力。對(duì)于溶解度隨著溫度升高而增大的物質(zhì)，我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出溶解度曲線，然后針對(duì)曲線上某一點(diǎn)進(jìn)行判斷。對(duì)于多數(shù)物質(zhì)而言，其溶解度隨溫度升高而增大，線上的點(diǎn)表示該溫度下的飽和溶液，如果升高溫度，溶解度增加，此時(shí)溶液就具備繼續(xù)溶解該溶質(zhì)的能力。如果沒(méi)有增加溶質(zhì)，則質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變，溶液的成分不改變。同理，如果降低溫度，溶解度減小，溶液就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)飽和溶液，體系中很可能有溶質(zhì)析出，當(dāng)固體析出時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。接下來(lái)，我們用硝酸鉀飽和溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證自己的推理。這樣，數(shù)據(jù)表征轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形表征，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生的能力得到多方面鍛煉，解決問(wèn)題能力得到提升。接下來(lái)再對(duì)氯化鈉和硝酸鉀溶液溶解度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，學(xué)生一致提出采用圖形表征的方式進(jìn)行判斷，雖然數(shù)據(jù)表征比較精確，但不如圖形表征直觀。此時(shí)，教師順勢(shì)拋出問(wèn)題：如何提純混有少量氯化鈉的硝酸鉀？如何提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉？最后，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中解決實(shí)際問(wèn)題，感受學(xué)習(xí)的有用性，享受學(xué)習(xí)成就感。

四、教學(xué)啟示

教學(xué)理念是教師教學(xué)的靈魂。在日常教學(xué)過(guò)程中，特別是時(shí)間緊、任務(wù)重的初三化學(xué)教學(xué)中，我們更要堅(jiān)信學(xué)生雖然有差異，但通過(guò)恰當(dāng)問(wèn)

題情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生是課堂的主體，需要在和諧的氣氛中主動(dòng)參與，親自實(shí)驗(yàn)，切身體驗(yàn)。多種感觀的調(diào)動(dòng)，學(xué)生更愿意參與，認(rèn)為更有趣，體驗(yàn)更加豐富。自然教學(xué)目標(biāo)更易達(dá)成。事實(shí)上，氯化鈉與硝酸鉀混合物的提純，學(xué)生之所以無(wú)法理解，往往是學(xué)生無(wú)法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作中的問(wèn)題情境，而學(xué)生一次親自實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)教師十次苦口婆心地反復(fù)解釋。另外，教學(xué)管理者對(duì)于教學(xué)的評(píng)價(jià)不應(yīng)只盯著短時(shí)間的考試成績(jī)，而應(yīng)在學(xué)生一個(gè)階段后再全方面的考量，綜合考慮學(xué)生的各方面能力提升。

參考文獻(xiàn)

［1］陸余平，趙拯.電解質(zhì)概念教學(xué)中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策.化學(xué)教育，2014，35（11)：40-41

［2］陸余平，趙拯.對(duì)萃取概念教學(xué)的探討.化學(xué)教育，2011，4：38-39

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.003

文章編號(hào)：1008-0546（2016）04-0008-02

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B