高中生比較物質(zhì)熔沸點的常見錯誤分析及教學對策研究

文∣陳麗煌 楊發(fā)福

物質(zhì)溶沸點的比較及原因分析是“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”課程中重要知識點之一，也是高考選考題的常見考點。在講授判斷物質(zhì)熔點與沸點的內(nèi)容時，教師常常會將熔沸點混為一談，導致學生出現(xiàn)知識盲區(qū)，無法正確區(qū)分熔點與沸點這兩個概念。從微觀上看，物質(zhì)熔沸點不僅與分子間作用力有關(guān)，還會受到內(nèi)部微粒排列方式的影響。另外，學生在解答這一類型的題目時，不僅要熟悉各種晶體之間的作用力及對熔沸點的影響，還要綜合運用各種晶體的結(jié)構(gòu)特性來比較各晶體之間的熔沸點。但是由于知識具有連帶性，學生對多個概念沒有精確掌握，存在迷思概念和淺表化理解，使該類題成為較難突破的知識點。本文對學生比較物質(zhì)熔沸點常出現(xiàn)的錯誤及原因進行調(diào)查、分析，找出問題的“癥結(jié)”所在，并結(jié)合教學實際提出建議。

在2016—2018年高考新課標全國卷中，物質(zhì)熔沸點的比較及原因分析出現(xiàn)的頻率如表1所示。

表1 2016—2018年高考新課標全國卷物質(zhì)熔沸點的比較及原因分析考查

在高考試題中，物質(zhì)熔沸點的比較及原因分析的考查頻率較高，且內(nèi)容涉及范圍廣。因此，學生在解答各類晶體的分子間作用力及其對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響等問題時要形成十分清晰的思路，從本質(zhì)上理解各類物質(zhì)熔沸點不同的原因，學會如何對陌生物質(zhì)熔沸點進行定性比較。

一、研究方法

(一)研究對象

本研究對象為福州某高中高二(7)班和高二(3)班學生，兩個班學生成績及分布基本相同。通過分析課后作業(yè)及個別訪談的方式，探析學生在學習物質(zhì)熔沸點的比較及原因分析中常見的錯誤，有針對性提出教學建議并應用于教學實踐中。以高二(7)班為實驗班(49人)，高二(3)班為對照班(48人)，通過試題測試，了解學生通過一段時間的教學實踐后，解答這一類題目的情況。

(二)學生作業(yè)及訪談分析

針對學生在作業(yè)中常見的錯誤，結(jié)合學生訪談，對學生解題的錯誤表達進行原因分析，見表2。

二、常見錯誤原因分析及解決策略

通過作業(yè)分析和學生訪談，將學生比較晶體熔沸點的常見錯誤原因歸為以下四類。

(一)迷思概念

由于本模塊的內(nèi)容概念性知識較多，因此學生不僅要準確辨別各種晶體，還要掌握各種晶體分子間的相互作用力及衡量其強弱的標準，才能正確比較各種晶體熔沸點。學生通過高中化學必修二已學習化學鍵這一模塊的知識，但由于教師對這一模塊知識的深度難以控制，使學生對于這一模塊的知識似懂非懂。在選修三中，學生從一開始對各晶體的概念及分子之間的相互作用力沒有進行準確的匹配和理解，導致在學習多種晶體后，混淆了前后概念，未能形成清晰的知識脈絡，最終產(chǎn)生迷思概念。

表2 學生比較熔沸點的常見錯誤及原因分析

(續(xù)表)

物質(zhì)的概念相對來說是比較抽象的且具有連帶性，要對這些概念進行有效同化與整合，從而轉(zhuǎn)化迷思概念。教師在講授新課時，可以借助情境教學、善用比喻等方式對概念進行剖析，在一定程度上理順和建構(gòu)知識框架，讓學生在學習各種晶體時，通過微觀探析晶格的結(jié)構(gòu)，從本質(zhì)上理解其作用力及影響因素，規(guī)律性地整合知識點，有效地串聯(lián)和理解，完成自我知識體系的建構(gòu)。

(二) 思維錯誤

學生在解答這類題目時，常常會由于出現(xiàn)多種物質(zhì)或者陌生的物質(zhì)就難以判斷物質(zhì)的類別及其熔沸點的高低。學生遇到陌生的物質(zhì)時，經(jīng)常會由于定性思維，從結(jié)構(gòu)影響性質(zhì)出發(fā)進行分析，但對于結(jié)構(gòu)如何影響性質(zhì)存在思維性錯誤。例如，在比較離子晶體熔沸點時，學生會通過分析離子鍵的鍵能來分析離子晶體的熔沸點，這是較為典型的錯誤。學生沒有正確理解鍵能是判斷共價鍵強弱的依據(jù)而晶格能才是判斷離子鍵強弱的依據(jù)。另外，比較分子晶體熔沸點時，要注意單獨含有氫鍵的物質(zhì)具有異常高的熔沸點。學生可以正確判斷是由于含有分子間氫鍵。但當含有氫鍵的物質(zhì)和其他物質(zhì)比較時，學生經(jīng)常會忽略掉氫鍵這個影響晶體熔沸點的主要因素，而得出錯誤答案。

對于思維錯誤這類情況，教師可以引導學生將各類晶體的概念、分子間作用力、影響物質(zhì)熔沸點的因素等以思維導圖的形式呈現(xiàn)出來，如圖1所示。圖1為學生繪制的思維導圖，學生通過思維導圖的繪制，一方面可以形成自己對于這一模塊知識的邏輯思維，突破思維障礙；另一方面可以鞏固這一模塊的知識，形成知識體系，重建認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。

(三)淺表化理解

學生通常會依據(jù)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”，從半徑的大小出發(fā)判斷晶體的熔沸點，但分析半徑大小如何影響晶體的熔沸點時，卻沒有表達完整，無法完全呈現(xiàn)出正確的思路，導致在這類題目上失分。這也反映了學生存在著潛在的錯誤，一是學生沒有正確判斷晶體類型，只知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，半徑大小會影響晶體的熔沸點；二是學生知道半徑大小是影響晶體熔沸點的因素之一，但不清楚半徑的大小是如何影響晶體的熔沸點的；三是學生理解知識，但是在表述上存在困難。以上問題的出現(xiàn)都是由于學生對知識的淺表化理解。

圖1 學生繪制的比較物質(zhì)熔沸點的思維導圖

學生的學習不是以教師授予知識的被動學習，而是在自身已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上主動建構(gòu)。在學生學習的過程中，出現(xiàn)錯題是難免的，而能夠讓學生得到成長的錯題是教學中不可錯失的資源。在平時的作業(yè)中，學生的錯題不僅可以用來診斷學生對知識的掌握情況，還可以激起教師的教學反思。例如，教師可以在批改過程中對學生常見錯誤的原因進行批注，既幫助學生發(fā)現(xiàn)錯答的原因以及在表達上的不規(guī)范、不完整，又實現(xiàn)師生之間的對話；可以將學生的錯題整合到課堂教學當中，有針對性地幫助學生克服學習中的難點，消除對知識點的淺表化理解；另外還可以通過利用錯題資源，設置變式練習，幫助學生鞏固知識，提高對知識點的理解。

(四)心理因素

研究發(fā)現(xiàn)，學生對于影響晶體熔沸點的各種因素還是存在一定的認識的，也能夠區(qū)分各類晶體熔沸點差異的主要影響因素。但是在考試過程中，學生會因為存在心理緊張，對晶體的判斷出現(xiàn)思維性的混亂而導致失分。另外，學生還會對陌生的物質(zhì)存在著畏懼的心理，這源于自己對知識點的掌握不夠自信。當遇到這類題目時，學生有可能會隨意作答或者不作答而導致失分。對于這類題目，教師可以引導學生進行總結(jié)歸納，并建構(gòu)框架，如圖2所示。

圖2 物質(zhì)熔沸點比較的解題框架

使學生形成解答這一類題的解題框架，懂得先判斷物質(zhì)的類型，再根據(jù)分子間的作用力進行分析，克服對陌生物質(zhì)的畏懼心理，自如比較各種物質(zhì)的熔沸點。

三、教學實踐

基于以上對學生比較晶體熔沸點時常見錯誤的分析，教師提出教學對策并應用于教學實踐中。以高二(7)班(49人)為實驗班，高二(3)班(48人)為對照班，將以上教學策略應用于7班的課堂中，以傳統(tǒng)的教學方式應用于3班的課堂中。此外，通過整合學生的錯題資源，制作一份測試卷(共5道題)，考查學生對各種晶體熔沸點的比較及原因分析，檢驗學生對這一模塊知識的掌握程度及教學對策改進的成果。試卷內(nèi)容分布如表3所示。

表3 測試卷分布內(nèi)容

學生答題情況如圖3所示。

圖3 學生答題錯誤率情況

通過對測試卷的分析可知，7班的學生經(jīng)過針對性的學習，對這一類型的答題錯誤率低于3班。我們可以發(fā)現(xiàn)，通過教師改進作業(yè)批改方式和利用學生的錯題資源有效地改進教學策略，能有效地引導學生系統(tǒng)復習這一模塊的知識，讓學生學會繪制不同類型晶體的思維導圖和建構(gòu)解題模型等，有效地促進了學生對這一模塊知識的理解和自我知識體系的建構(gòu)。

四、結(jié)論

物質(zhì)熔沸點的比較及原因分析在高考中的地位不可小覷，因此對于這一模塊的學習要十分重視。學生在比較物質(zhì)熔沸點時出現(xiàn)的常見錯誤與其認知結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)，教師需要在平時的教學中用心捕捉，及時發(fā)現(xiàn)并分析學生的錯誤原因，幫助學生在自身的認知基礎(chǔ)上，直面錯誤、改正錯誤，讓學生學會在已有的知識上進一步建構(gòu)清晰的知識體系。通過轉(zhuǎn)化概念、繪制思維導圖、有效利用錯題資源和建構(gòu)解題模型等教學對策，幫助學生梳理知識，提高答題正確率。