復分解反應的學習困難及教學建議

葉舒妍

摘要：復分解反應是化學四大基本反應類型之一，也是初中化學學習的重點和難點。通過習題分析和文獻分析，診斷出學生對復分解反應的學習困難及原因，并提出相應的教學建議。研究表明：（1）初中生對復分解反應的學習困難在于對復分解反應實質的理解、化學方程式的書寫、除雜及共存問題等方面。（2）初中生學習困難的主要原因是未掌握化學式的書寫方法和酸堿鹽溶解性的判斷；未掌握復分解反應的實質是溶液中自由移動的離子結合生成沉淀、氣體或水。為促進初中生對復分解反應的學習，建議教學過程完整呈現復分解反應的核心概念，合理安排教學順序，突出教學重難點并滲透“三重表征”的思維方式。

關鍵詞：復分解反應；學習困難；初中化學

文章編號：1008-0546（2016）04-0000-00 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.000

學習困難的外在表現是學生的學習結果難以達到教學目標的要求。對學生學習困難進行研究，可以找出學生學習結果與教學目標的差距，進而促進教師改進教學，幫助學生更好地適應學習內容。復分解反應是化學四大基本反應類型之一，也是初中化學學習的重點和難點。當前關于復分解反應的研究，絕大多數是教師教學經驗的分享，沒有從學生學習困難的角度進行探索。在復分解反應教學中，預先知曉學生在教學內容中易出現的學習困難，有助于教師采取相應的教學策略，在學生的“最近發(fā)展區(qū)”進行教學，突破復分解反應的學習重難點。本研究旨在對30個初中生的復分解反應的習題作答情況進行分析，診斷出復分解反應的學習困難及原因。

一、研究對象和過程

1. 研究對象

本研究選擇深圳市光明新區(qū)高級中學初三（2）班的30名學生為對象。研究分析資料為這30名學生的復分解反應的習題，習題是新課結束后，為鞏固學生新知和檢查學習情況而制定的練習冊——《知識與能力訓練》，2015年由海天出版社（中國·深圳）出版的與人教版配套的九年級化學下冊的練習冊，具體習題結構見表1。

2. 研究過程

研究過程分三步，第一步習題總體分析，將習題的13個題目按考查的核心概念進行分類統(tǒng)計，找出學生錯誤率大于40.0%的核心概念，記為學生的“學習困難”；第二步習題具體分析，從學習困難所對應的題目中選擇錯誤率較高的題目進行原因分析，找出錯誤率大于25.0%的錯誤原因，深入分析各錯誤原因間的關系，合并相同原因，歸納出學生的“學習困難原因”；第三步，綜合教材分析、文獻分析以及學習困難原因提出教學建議。

二、結果與分析

1. 習題總體分析

對13個題目按考查的核心概念進行分類，進行總體統(tǒng)計分析得出核心概念的錯誤率，具體見表2。統(tǒng)計出錯誤率大于40.0%的核心概念，記為學生的“學習困難”。

由表2可知，學生學習結果已達到教學目標的核心概念有：酸堿鹽的定義、復分解反應的條件、物質轉化和鑒別；學生的學習困難（學習結果未達到教學目標的核心概念）有：化學方程式的書寫、復分解反應的實質、除雜及共存。

2. 習題具體分析

從化學方程式的書寫、復分解反應的實質、除雜及共存所對應的題目中選擇錯誤率較高的題目進行分析，分類統(tǒng)計出錯誤率大于25.0%的錯誤原因，作為未掌握核心概念的主要原因。

三、研究結論

1. 學生學習困難

由第二部分習題總體分析診斷出學生復分解反應的學習困難是：化學方程式的書寫、復分解反應的實質、除雜問題和共存問題。

2. 學習困難的原因

（1）不能判斷酸、堿、鹽溶解性

酸、堿、鹽溶解性是一個學習難點，只有理解并記住常用酸、堿、鹽的溶解性，才能正確書寫化學方程式、正確解決除雜問題和共存問題。初中階段所學的復分解反應的實質是酸、堿、鹽解離出的一些陰陽離子相互結合生成難解離的水、氣體或沉淀的過程。學生只有正確理解物質溶于水（溶于水的物質在水中以離子的形式存在）與物質不溶于水（不溶于水的物質在水中以沉淀的形式存在）的區(qū)別，才能理解復分解反應的實質?；瘜W方程式的書寫有四個步驟：第一，判斷物質間是否發(fā)生反應；第二，書寫反應物和生成物的化學式；第三，標注沉淀和氣體符號；第四，配平化學方程式。書寫復分解反應型化學方程式時，不能判斷酸、堿、鹽溶解性，導致學生不能正確判斷物質間是否發(fā)生反應以及不能正確標注沉淀符號。除雜的方法主要有氣化法和沉淀法兩種，未能判斷酸、堿、鹽溶解性，導致學生不能利用沉淀法正確選擇除雜試劑，同時，導致學生不能正確判斷能相互結合生成沉淀的離子或者物質不能共存。

（2）不能正確書寫物質的化學式

正確書寫物質化學式是正確書寫化學方程式的前提?；瘜W式和化學方程式都是重要的化學用語，它們以簡單的化學符號表達豐富的信息。學生不能透徹理解化學式所表達的微觀含義，導致書寫化學方程式時出現的錯誤是為配平化學方程式隨意改動化學式的角標，或任意在化學式中插入數字[1]。書寫物質的化學式是正確書寫化學方程式的第二個步驟，只有正確理解并書寫化學式，才能熟練書寫復分解反應型的化學方程式。

（3） 未能理解復分解反應的實質

在宏觀層面，復分解反應的實質是溶液中自由移動的離子結合生成水、氣體或沉淀的過程；在微觀層面，復分解反應的實質是溶液中自由移動的離子數目減少的過程。簡單說，復分解反應的實質是可溶性酸、堿、鹽在水中解離出自由移動的陰陽離子，陰陽離子因結合生成水或氣體或沉淀，從而導致離子數目減少。學生只有從宏觀和微觀兩個層面理解復分解反應的實質，才能正確判斷溶液中離子變化的情況。選擇除雜試劑時，若除雜原理是鹽和堿或鹽和鹽的反應，除考慮生成物的條件，還應考慮反應物必須溶于水。物質溶于水，才能在水中以離子的形式存在，才能發(fā)生復分解反應，若物質不溶于水，物質在水中以沉淀的形式存在，不能發(fā)生復分解反應。

（4）未能考慮復分解反應條件（反應物）

復分解反應是人教版九年級化學下冊第十一單元《鹽 化肥》課題一“常見的鹽”的內容，在教材中復分解反應發(fā)生的條件：當兩種化合物互相交換成分，生成物中有沉淀或氣體或水生成時，復分解反應才可以發(fā)生[2]75。這導致學生在考慮復分解反應發(fā)生的條件時，僅從生成物方面考慮，不考慮反應物的溶解性。例如，鹽和堿以及鹽和鹽反應時，除了考慮生成物有水或氣體或沉淀生成，還需考慮反應物必須溶于水。只有從反應物和生成物兩方面充分考慮復分解反應發(fā)生的條件，才能正確判斷復分解反應能否發(fā)生，才能正確選擇除雜試劑。

四、啟示與建議

學生的學習困難與教師的教學緊密相連，在實際教學中，適當的教學策略，有助于幫助學生更好地適應教學，巧妙設計教學重難點有望突破學生的學習困難。教學內容的廣度和深度在一定程度上決定學生的知識廣度和深度，教學順序影響學生的認知順序及認知困難；教學思維影響學生的學習思維，學生的思維方式影響學習能力及學習困難。針對習題分析診斷的學習困難及成因，本文提出以下幾點教學建議：

（1）教學過程應完整呈現復分解反應的核心概念，避免學生認知缺失

分析人教版九年級化學下冊，教材僅介紹復分解反應的定義、復分解反應發(fā)生的條件（生成物）和酸堿鹽溶解性三個核心概念，未介紹的核心概念有：復分解反應的特點是反應前后各元素化合價不變；復分解反應的實質是溶液中自由移動的離子結合生成水、氣體或沉淀的過程；復分解反應的順序——當酸與堿和鹽反應時，酸堿反應優(yōu)先；復分解反應的應用，例如除雜問題、共存問題等。復分解反應的特點豐富了復分解反應的定義，在教學中不涉及復分解反應的特點，會造成學生判斷復分解反應類型的學習困難；在教學中不涉及復分解反應的實質，又要求學生記住大量的化學方程式，學生不能做到舉一反三，增加書寫化學方程式的困難；在教學中不涉復分解反應復分解反應的順序以及應用，學生很難將復分解反應的知識和酸、堿、鹽的性質融會貫通，增加解決問題的難度。在復分解反應的教學中，復分解反應的定義、條件（生成物和反應物）、酸堿鹽溶解性、特點、實質、順序及應用缺一不可，學生只有清楚明了地理解這幾個核心概念，才能形成復分解完整的認知結構。

（2）教學過程應合理安排教學順序，利于分散學習難點

在人教版九年級化學下冊中，關于復分解反應的編寫順序是[2]74-75：定義——條件——酸、堿、鹽溶解性，很多教師未對教學進行調整，直接按教材順序進行教學。在實際教學中，復分解反應發(fā)生的條件和酸、堿、鹽溶解性都是教學難點。在復分解反應發(fā)生的條件的教學中，需依托大量化學方程式，學生面對大量陌生的物質名稱、化學式和化學方程式，會產生陌生感，增加學習難度；在酸、堿、鹽溶解性的教學中，向學生呈現大量陌生的物質名稱和化學式，也增加了學習難度，建議設計利于分散學習難點的教學設計。

（3）教學過程應突出教學重難點，突破學生學習困難

《義務教育化學課程標準（2011年版）》對復分解反應的要求是：初步認識常見的復分解反應，能用于解釋日常生活中的一些化學現象[3]11?？梢钥闯稣n程標準中對復分解反應的要求的行為動詞為“認識”和“解釋”，處于認知性學習目標水平的第二層級和第三層級。在復分解反應的教學中，重點是復分解反應發(fā)生的條件和化學方程式的書寫，難點是酸、堿、鹽的溶解性和化學方程式的書寫。通過習題分析診斷出學生復分解反應的學習困難主要體現在化學方程式的書寫、復分解反應的實質、酸堿鹽溶解性。在書寫化學方程式的教學中，應向學生介紹巧記常見元素和原子團的化合價以及書寫化學式的口訣；應引導學生用復分解反應的定義和條件判斷反應是否發(fā)生；應強調書寫化學方程式的步驟，比如勿忘標注沉淀、氣體符號等。在復分解反應的實質教學中，應從宏觀和微觀兩個層面進行。在酸、堿、鹽溶解性的教學中，應注重以下幾方面的教學：利用酸、堿、鹽溶解性表加深學生對酸、堿、鹽分類的理解；正確利用離子或原子團書寫常見物質化學式；編制口訣巧記常見酸、堿、鹽的溶解性。

（4） 教學過程應滲透“三重表征”思維方式，促進學生對“宏—微—符”有機聯系

《義務教育化學課程標準（2011年版）》要求初三學生能夠用化學用語表示生活中簡單的物質以及化學反應，解釋簡單的現象[3]16?；瘜W作為研究物質的組成、結構、性質及其變化規(guī)律的一門學科，既研究物質宏觀上的性質及變化，也研究物質微觀上的組成和結構，而作為研究和交流的工具則誕生了表述物質組成、結構和變化的符號，化學學科的特點要求學生從宏觀、微觀、符號三個水平去認知化學知識[4]。在化學教學中，教師應引導學生觀察宏觀現象，解釋出現宏觀現象的微觀過程，進而用化學符號語言進行表征。習題分析診斷出多數學生未掌握復分解反應的實質和不會正確描述反應現象，就是因為學生未能形成解釋宏觀現象的微觀過程的能力。因此，在教學中，應貫穿宏觀現象、微觀過程與符號工具“三維一體”的教學方式，促進學生對宏觀現象、微觀過程和符號表征有機聯系。

參考文獻

[1] 劉松偉，劉雅莉. 在教學過程中滲透化學思想方法——以“如何正確書寫化學方程式”教學為例[J]. 化學教育，2013，10：20-22

[2] 王晶，鄭長龍. 義務教育課程標準實驗教科書：化學九年級下冊[M]. 北京：人民教育出版社，2012：74-75

[3] 中華人民共和國教育部. 義務教育化學課程標準（2011年版）[M]. 北京：北京師范大學版社. 2012

[4] A.H.John stone. The Development of Chemistry Teaching：A Changing Response to Changing Demand，Journal of Chemical Education，1993.9，Vol.70