以情境設(shè)計(jì)與問題引領(lǐng)促進(jìn)知識(shí)方法復(fù)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成

范標(biāo)

摘要：通過建立知識(shí)體系與問題解決之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)性質(zhì)出發(fā)，思考解決問題的方法。通過問題解決，強(qiáng)化知識(shí)體系及內(nèi)在聯(lián)系，提高學(xué)生在新情境和復(fù)雜情境中用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：復(fù)習(xí)目標(biāo)；知識(shí)體系；問題引導(dǎo)；氫氧化鈉

文章編號(hào)：1005–6629（2017）9–0051–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 現(xiàn)狀與思考

復(fù)習(xí)課是課堂教學(xué)的重要形式，在教學(xué)的不同階段，特別是中考復(fù)習(xí)中，復(fù)習(xí)課占有相當(dāng)大的比重，它從新的角度、新的高度，針對(duì)學(xué)生已學(xué)過的知識(shí)重新制定教學(xué)目標(biāo)，確定系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生從整體上把握內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行二次學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、功能化，使學(xué)生的認(rèn)知水平和價(jià)值觀念達(dá)到更高的層次[1]。

在實(shí)際復(fù)習(xí)課教學(xué)中，教師大多采用先梳理知識(shí)、歸納及自我整理等方式構(gòu)建知識(shí)體系，然后就是訓(xùn)練。雖然建立了結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的知識(shí)，但學(xué)生在解決問題時(shí)，還是不能很好地提取已有知識(shí)，仍然用碎片化的知識(shí)去思考和解決問題。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是重視了知識(shí)體系構(gòu)建和問題解決，但忽略了知識(shí)方法體系與問題解決之間的聯(lián)系，導(dǎo)致角度不新、高度不夠，無法實(shí)現(xiàn)先前提及的復(fù)習(xí)要求。

解決上述問題的關(guān)鍵在于通過情境設(shè)計(jì)與問題引導(dǎo)，建立問題解決與知識(shí)方法體系的聯(lián)系，從知識(shí)方法體系出發(fā)去思考和解決問題。通過情境問題的引導(dǎo)和解決，促進(jìn)知識(shí)方法體系的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、功能化，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)方法體系在實(shí)際問題解決中的靈活應(yīng)用。本文通過氫氧化鈉變質(zhì)問題的研究，探討如何加強(qiáng)知識(shí)方法體系與問題解決之間的聯(lián)系，以提高在復(fù)雜新情境中用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。

2 內(nèi)容分析與目標(biāo)設(shè)計(jì)

2.1 優(yōu)化復(fù)習(xí)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容選擇是教學(xué)設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，復(fù)習(xí)課更是如此。它不是原有教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，而是根據(jù)復(fù)習(xí)需要，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合，最好還能形成一定的主題。只有這樣，才能加強(qiáng)不同知識(shí)間的交叉聯(lián)系，完善知識(shí)體系，有效實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)目標(biāo)。

氫氧化鈉變質(zhì)問題的探究包含了一系列值得探討的問題：氫氧化鈉暴露在空氣中為什么會(huì)變質(zhì)？如何證明其是否變質(zhì)？如何證明其部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)？解決這些問題是在不斷比較和應(yīng)用氫氧化鈉和碳酸鈉化學(xué)性質(zhì)的異同中進(jìn)行的，所涉及的知識(shí)有：氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)；科學(xué)探究的一般過程和方法；除雜的一些基本原則。所以這是學(xué)習(xí)氫氧化鈉和碳酸鈉之后比較好的復(fù)習(xí)專題，不少教師在這個(gè)階段會(huì)選擇這樣的專題進(jìn)行復(fù)習(xí)。

2.2 確定教學(xué)目標(biāo)

選擇這個(gè)主題進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)，教師更多考慮科學(xué)探究的一般過程、除雜的原則和方法。他們往往會(huì)忽略一個(gè)重要目標(biāo)，即通過建立氫氧化鈉、碳酸鈉化學(xué)性質(zhì)與問題解決之間的聯(lián)系，強(qiáng)化知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化和功能化。根據(jù)以上分析，我們確定以下復(fù)習(xí)目標(biāo)：

（1）通過氫氧化鈉變質(zhì)問題的探究，進(jìn)一步鞏固掌握氫氧化鈉和碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，提高在復(fù)雜情境中用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力；

（2）通過除去氫氧化鈉溶液中混有的碳酸鈉，掌握除雜的一般方法和原則；

（3）通過氫氧化鈉變質(zhì)問題的探究，掌握科學(xué)探究的一般方法。

2.3 梳理知識(shí)體系

表1是解決上述氫氧化鈉變質(zhì)問題的知識(shí)體系，對(duì)基礎(chǔ)較弱、這部分知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)的學(xué)生來講，可預(yù)先通過師生交流進(jìn)行回顧梳理，為建立知識(shí)與問題的聯(lián)系做好準(zhǔn)備；對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生來講，可以在解決問題過程中逐步形成。

2.4 設(shè)計(jì)引導(dǎo)問題

無論是布魯納的發(fā)現(xiàn)法學(xué)習(xí)、杜威的問題教學(xué)法，還是建構(gòu)主義提出的基于問題的學(xué)習(xí)，前提都是創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，使得教學(xué)內(nèi)容蘊(yùn)含在其中，設(shè)計(jì)出具有趣味的、有思考價(jià)值的、有意義的情境問題，圍繞問題先讓學(xué)生思考、討論、探究、嘗試解決，通過合作、交流，自主歸納和發(fā)現(xiàn)所學(xué)的知識(shí)，教師通過誘導(dǎo)和點(diǎn)撥促使他們解決問題。根據(jù)這一想法，根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)問題這一教學(xué)情境，設(shè)計(jì)成以下幾個(gè)誘導(dǎo)性問題：

問題1：暴露在空氣中的氫氧化鈉溶液為什么會(huì)變質(zhì)？

問題2：如何證明氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)？

問題3：如何證明氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)？

問題4：如何除去氫氧化鈉溶液中混有的碳酸鈉？

3 問題引導(dǎo)與建立聯(lián)系

問題引導(dǎo)與建立聯(lián)系，就是用梳理的知識(shí)體系去解決設(shè)計(jì)好的問題，在解決問題的過程中，強(qiáng)化了知識(shí)體系及其內(nèi)在聯(lián)系。氫氧化鈉變質(zhì)問題的探究實(shí)際就是在不斷應(yīng)用氫氧化鈉和碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，尤其是它們的差異性來解決的，通過探究氫氧化鈉的變質(zhì)問題引導(dǎo)與解決來鞏固氫氧化鈉和碳酸鈉的知識(shí)體系。下面通過這節(jié)課的實(shí)錄介紹如何通過問題引導(dǎo)，建立知識(shí)方法體系與問題解決之間的聯(lián)系。

3.1 課堂片斷一：暴露在空氣中的氫氧化鈉的變質(zhì)情況

教師：暴露在空氣中的氫氧化鈉溶液為什么會(huì)變質(zhì)？

學(xué)生：氫氧化鈉會(huì)吸收空氣中的二氧化碳。

教師：氫氧化鈉吸收二氧化碳后發(fā)生了怎樣的反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)體現(xiàn)了氫氧化鈉的什么化學(xué)性質(zhì)？請(qǐng)同學(xué)們用化學(xué)方程式表示變質(zhì)的過程。

學(xué)生：氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，體現(xiàn)了氫氧化鈉能和酸性氧化物反應(yīng)，生成鹽和水（2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O）。

教師：一瓶暴露在空氣中的氫氧化鈉溶液，請(qǐng)你猜想一下，其成分可能有哪幾種情況？

學(xué)生：三種情況：氫氧化鈉（還沒有變質(zhì)）、氫氧化鈉和碳酸鈉（部分變質(zhì)）、碳酸鈉（完全變質(zhì)）。

教學(xué)說明：通過氫氧化鈉溶液在空氣中為什么變質(zhì)這個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生從氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)思考原因，建立問題與知識(shí)體系的聯(lián)系，強(qiáng)化氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)之一：氫氧化鈉與酸性氧化物反應(yīng)，生成鹽和水。在這組問題引導(dǎo)中，也引導(dǎo)學(xué)生對(duì)暴露在空氣中的氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題進(jìn)行合理的猜想，這也是本節(jié)課進(jìn)行科學(xué)探究方法學(xué)習(xí)的需要。

3.2 課堂實(shí)錄二：氫氧化鈉溶液變質(zhì)的證明

教師：如何證明氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)？

學(xué)生：證明溶液中是否含有碳酸鈉。

教師：那么有哪些方法證明溶液中含有碳酸鈉呢？請(qǐng)同學(xué)們從碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)去思考，碳酸鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？

學(xué)生：碳酸鈉可與酸堿指示劑反應(yīng)；碳酸鈉能夠和鹽酸（硫酸）反應(yīng)，生成氯化鈉（硫酸鈉）、水、二氧化碳；碳酸鈉能和氫氧化鈣（氫氧化鋇）反應(yīng)，生成碳酸鈣（碳酸鋇）和氫氧化鈉；碳酸鈉能和氯化鈣（氯化鋇）反應(yīng)，生成碳酸鈣（碳酸鋇）和氯化鈉。

教師：那么這四種性質(zhì)都能用來檢驗(yàn)溶液中是否存在碳酸鈉嗎？

學(xué)生：有些可以，有些不可以。

教師：哪些可以？哪些不可以？請(qǐng)你分別說明理由。

學(xué)生：由于原溶液是氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都能使得紫色的石蕊試液變藍(lán)，使無色的酚酞變紅，所以不能用酸堿指示劑來證明碳酸鈉的存在；稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)，生成二氧化碳，會(huì)產(chǎn)生氣泡，所以可以用來檢驗(yàn)碳酸鈉的存在；氫氧化鈣、氫氧化鋇和碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鈣、碳酸鋇的沉淀，所以可以檢驗(yàn)碳酸鈉的存在；氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鋇的沉淀，所以可以檢驗(yàn)碳酸鈉的存在。

教師：請(qǐng)你選擇一種試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明氫氧化鈉是否已經(jīng)變質(zhì)？

學(xué)生：取一只試管，加入待測(cè)的溶液1～2mL，然后向試管中滴入足量的稀鹽酸，如果冒氣泡，說明溶液中含有碳酸鈉。

教師：為什么稀鹽酸要足量呢？

學(xué)生：溶液中有氫氧化鈉的話，少量的稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)后，不能檢驗(yàn)碳酸鈉了。

其他方案：……

教師：碳酸鈉的4個(gè)化學(xué)性質(zhì)中，有一個(gè)和氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，不能使用，所以我們?cè)跈z驗(yàn)溶液中是否生成碳酸鈉的時(shí)候，還要考慮到溶液中還有氫氧化鈉，要比較它們化學(xué)性質(zhì)的異同，通過碳酸鈉與氫氧化鈉化學(xué)性質(zhì)的差異性來檢驗(yàn)碳酸鈉的生成。其次，要注意試劑的用量，它直接影響某些物質(zhì)能否被檢驗(yàn)出來，這是實(shí)驗(yàn)探究時(shí)需注意的一個(gè)問題。

學(xué)生：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉確實(shí)已經(jīng)變質(zhì)。

教學(xué)說明：檢驗(yàn)氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)就是證明溶液中是否含有碳酸鈉，這就要引導(dǎo)學(xué)生從碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)。但考慮到原溶液是氫氧化鈉溶液，所以解決問題時(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生也要從氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，并且還要對(duì)兩種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較后，利用它們化學(xué)性質(zhì)的差異性來解決問題。在這個(gè)過程中，通過問題的引導(dǎo)，使得碳酸鈉、氫氧化鈉的4個(gè)化學(xué)性質(zhì)分別和問題的解決建立了聯(lián)系；同時(shí)，通過這個(gè)問題的解決，也讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等科學(xué)探究的方法。

3.3 課堂實(shí)錄三：如何證明氫氧化鈉的變質(zhì)程度

教師：那么這份氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)呢？怎么證明呢？

學(xué)生：是不是全部變質(zhì)就是證明溶液中是否還含有氫氧化鈉。

教師：要證明原溶液中是否還含有氫氧化鈉，這就要從氫氧化鈉的性質(zhì)去思考，那氫氧化鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？

學(xué)生：氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)有：能和酸堿指示劑反應(yīng)，能和酸性氧化物反應(yīng)，能和酸反應(yīng)，能和硫酸銅等鹽溶液反應(yīng)。

教師：這些性質(zhì)是否都能用來證明氫氧化鈉的存在呢？溶液中的碳酸鈉對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)是否有影響呢？

學(xué)生：由于溶液中含有碳酸鈉，通過比較，氫氧化鈉的部分化學(xué)性質(zhì)與碳酸鈉相似（和酸堿指示劑、硫酸銅等鹽溶液的反應(yīng)現(xiàn)象一樣），而和稀鹽酸、二氧化碳等物質(zhì)的反應(yīng)又沒有明顯現(xiàn)象，所以，利用氫氧化鈉的4個(gè)化學(xué)性質(zhì)直接去檢驗(yàn)氫氧化鈉是不可行的。

教師：怎么解決碳酸鈉對(duì)氫氧化鈉的干擾呢？

學(xué)生：除去碳酸鈉后再檢驗(yàn)氫氧化鈉。

教師：要除去溶液中的碳酸鈉，就要從碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)去思考，這些性質(zhì)是否都能用來除去碳酸鈉？是否需要考慮溶液中的氫氧化鈉？

學(xué)生：碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)，能除去碳酸鈉，但是鹽酸也會(huì)和氫氧化鈉反應(yīng)，會(huì)同時(shí)除去氫氧化鈉，所以不能用；碳酸鈉和氫氧化鈣、氫氧化鋇溶液反應(yīng)，雖然能除去碳酸鈉，但同時(shí)會(huì)生成氫氧化鈉，影響氫氧化鈉的檢驗(yàn)；氯化鋇溶液（氯化鈣溶液）和碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鋇（碳酸鈣）和氯化鈉，可以除去碳酸鈉，不會(huì)除去氫氧化鈉也不會(huì)生成氫氧化鈉，所以，只有氯化鋇溶液和氯化鈣溶液是可以的。

教師：由于排除碳酸鈉的影響，所加氯化鋇溶液或氯化鈣溶液的試劑要足量。

教師：除去了碳酸鈉，接下來就要繼續(xù)檢驗(yàn)溶液中是否含有氫氧化鈉了，請(qǐng)同學(xué)們從氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)再次思考這些方法是否都可用來檢驗(yàn)它的存在？

學(xué)生：由于氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)、氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)都沒有明顯的現(xiàn)象，所以不能直接用來檢驗(yàn)它的存在；和酸堿指示劑反應(yīng)，顏色發(fā)生明顯變化，可以用來檢驗(yàn)；和硫酸銅等鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，也可以用來檢驗(yàn)。

教師：根據(jù)上面分析，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，來證明氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)。

學(xué)生：交流實(shí)驗(yàn)方案。

方案一：取一只試管，加入待測(cè)的溶液1～2mL，往試管中滴入足量氯化鋇溶液，再往試管中滴入幾滴酚酞試液，如果溶液呈紅色，則溶液部分變質(zhì)，如果溶液沒有變紅色，則已經(jīng)全部變質(zhì)。

其他方案：……

學(xué)生：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉確實(shí)部分變質(zhì)。

教學(xué)說明：問題3的解決最為復(fù)雜，是通過三個(gè)階段完成的：首先，如何證明氫氧化鈉是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)，實(shí)際就是要證明溶液中是否還含有氫氧化鈉，所以就要引導(dǎo)學(xué)生從氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)去思考方法。但由于溶液中含有碳酸鈉，所以檢驗(yàn)氫氧化鈉的時(shí)候還要排除碳酸鈉的影響，需要先除去碳酸鈉，才能再檢驗(yàn)氫氧化鈉，所以問題又變成了如何除去碳酸鈉后再檢驗(yàn)氫氧化鈉的問題了。如何除去碳酸鈉，又要從碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，但考慮到除去碳酸鈉后還要檢驗(yàn)氫氧化鈉，所以，在除去碳酸鈉的同時(shí)不能除去氫氧化鈉，也不能生成氫氧化鈉等堿性物質(zhì)。因而，既要考慮碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，還要顧及氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)；除去碳酸鈉后，繼續(xù)檢驗(yàn)氫氧化鈉，這時(shí)又要從氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，又一次建立性質(zhì)和問題之間的聯(lián)系了。由于沒有了其他物質(zhì)的干擾，所以氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)都能用來檢驗(yàn)（與二氧化碳、稀鹽酸的反應(yīng)沒有現(xiàn)象，不能直接使用）。問題3的解決過程中，碳酸鈉和氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)與問題的解決建立了多次聯(lián)系，在解決過程中，除了涉及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)外，還涉及了除雜的方法和原則。

4 教學(xué)體會(huì)

本節(jié)課改變了一般教學(xué)中建立知識(shí)體系與問題解決應(yīng)用相分離的做法，利用對(duì)知識(shí)體系的回顧促進(jìn)問題解決，在問題解決中又不斷深化對(duì)知識(shí)體系的把握。同時(shí)，在解決氫氧化鈉變質(zhì)問題的過程中，也系統(tǒng)地形成了科學(xué)探究的過程和方法，形成了除雜的一般方法和原則。通過情境設(shè)計(jì)與問題引領(lǐng)，改變了知識(shí)目標(biāo)與方法目標(biāo)達(dá)成相分離的現(xiàn)象，促進(jìn)知識(shí)方法復(fù)習(xí)目標(biāo)的協(xié)同達(dá)成，這應(yīng)該是復(fù)習(xí)課所最追求的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬延嵐，盧巍. 對(duì)化學(xué)復(fù)習(xí)課的重新審視和思考[J].化學(xué)教學(xué)，2013，（5）：10～13.