情景教學(xué)在高中奧林匹克化學(xué)競(jìng)賽教學(xué)中的應(yīng)用初探

張瑞超 簡(jiǎn)少國 張衛(wèi)健 王娜 張瑤

摘 要：結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)例，分析了如何在化學(xué)競(jìng)賽教學(xué)中利用情景教學(xué)提高學(xué)生的興趣，開發(fā)學(xué)生的潛能。

關(guān)鍵詞：化學(xué)競(jìng)賽；情景教學(xué)；趣味性；實(shí)用性

高中奧林匹克化學(xué)競(jìng)賽是高中學(xué)生重要的課外活動(dòng)，可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生靈活利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，起到了培養(yǎng)應(yīng)用型化學(xué)拔尖人才的作用。但傳統(tǒng)的競(jìng)賽教學(xué)方法一般是以知識(shí)的傳授，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力為主。往往忽視了在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生利用競(jìng)賽知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和教學(xué)的趣味性。而近年的競(jìng)賽命題也加強(qiáng)了對(duì)實(shí)際問題解決能力的考查，尤其是與實(shí)際生活息息相關(guān)的《分析化學(xué)》部分內(nèi)容1。分析化學(xué)在日常生產(chǎn)生活中的作用是舉足輕重的，例如2003年全國決賽（理論）考查了土壤成分的研究（土壤中硫酸根離子的檢驗(yàn)）；2003年全國決賽（實(shí)驗(yàn)）考查了阿司匹林藥片中的乙酰水楊酸含量；2010年全國決賽考查了人體生理和病理指標(biāo)的檢測(cè)（人體中尿磷的檢測(cè)）、2014年考查了工業(yè)產(chǎn)品的成分測(cè)定（漂白粉的含量測(cè)定）……因此，在化學(xué)競(jìng)賽的培訓(xùn)工作中，進(jìn)行能夠提出問題的情景教學(xué)有利于解題思路的培訓(xùn)，并增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)競(jìng)賽的興趣[2]。

一、情景創(chuàng)設(shè)的原則

1.目的性

情景創(chuàng)設(shè)是為了特定的教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的。在化學(xué)競(jìng)賽的培訓(xùn)中，由于時(shí)間緊，內(nèi)容量大。要注意素材的選擇應(yīng)當(dāng)貼合目標(biāo)，將不必要的內(nèi)容簡(jiǎn)化，提高效率。

2.全程性

好的情景創(chuàng)設(shè)應(yīng)當(dāng)能做到全程呼應(yīng)，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)圍繞情景素材，讓學(xué)生從中提煉出問題，并能夠引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題。

3.真實(shí)性

情景素材的選取應(yīng)當(dāng)真實(shí)，讓學(xué)生感受化學(xué)與生產(chǎn)生活的息息相關(guān)。盡可能使學(xué)生切身體會(huì)如何運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)生活中的問題的過程。

4.正面性

化學(xué)在給人們帶來便利的同時(shí)，也帶來了危害。情景素材的選取，要貼近實(shí)際，但也要正面、客觀地選擇，并正面、客觀地引導(dǎo)學(xué)生。

5.實(shí)驗(yàn)性

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生的視覺、聽覺和觸覺的刺激是最直觀的，能夠強(qiáng)烈地引發(fā)學(xué)生的興趣。實(shí)驗(yàn)的選擇應(yīng)當(dāng)選擇現(xiàn)象明顯且安全的。

二、情景創(chuàng)設(shè)的途徑

1.從生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景

化學(xué)競(jìng)賽中的知識(shí)難度較大，數(shù)學(xué)原理復(fù)雜深?yuàn)W，需要大量的推導(dǎo)公式。如果能從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，可以將“定量”的知識(shí)轉(zhuǎn)化為“定性”的知識(shí)，降低難度，同時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生理解概念的意義和用途，幫助學(xué)生理解和應(yīng)用。

例1.在“數(shù)據(jù)處理”內(nèi)容中，引入“絕對(duì)誤差”和“相對(duì)誤差”概念時(shí)，我設(shè)計(jì)了如下問題：

（1）購買一斤蘋果時(shí)，少稱100g影響大，還是購買1噸煤炭時(shí)少稱100g影響大？

（2）用分析天平（±0.1mg）和托盤天平（±0.1g）稱量10g物質(zhì)，哪個(gè)誤差會(huì)更大？

學(xué)生很容易回答出對(duì)于1斤的影響更大和利用托盤天平誤差更大。這樣，可以直觀地展現(xiàn)出相對(duì)誤差的概念——誤差在真實(shí)值中所占的百分率，并且指出引入相對(duì)誤差的意義，評(píng)判測(cè)量值對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，效果良好。

2.利用社會(huì)問題創(chuàng)設(shè)情景

《分析化學(xué)》部分內(nèi)容與結(jié)構(gòu)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)相比，更加貼近社會(huì)實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究化學(xué)競(jìng)賽知識(shí)，并應(yīng)用于題目求解。

例2.在“酸堿中和”內(nèi)容中，講解有機(jī)物含氮量方法時(shí)，從“三聚氰胺事件”中蛋白質(zhì)含量的不完善測(cè)量方法入手，引出“蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法是根據(jù)蛋白質(zhì)中含氮量較為固定”（一般認(rèn)為，蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6.25倍），將有機(jī)物的氮元素轉(zhuǎn)化為氨氣后，用極弱酸硼酸吸收后，再進(jìn)行滴定。課堂氣氛良好。

3.利用普通高中課本創(chuàng)設(shè)情景

普通高中課本中受到課程標(biāo)準(zhǔn)和課時(shí)安排的限制，很多問題無法拓展，給學(xué)生留下很大的疑問和探究空間。利用課本知識(shí)的疑問進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，降低難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例3.在普通高中課本中《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中《醇 酚》一節(jié)中關(guān)于苯酚和濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚的用途中提到，該反應(yīng)可以用于苯酚的定性檢驗(yàn)和定量測(cè)定3。而在介紹利用氧化還原滴定——碘量法測(cè)定苯酚含量時(shí)，我設(shè)計(jì)如下問題，創(chuàng)設(shè)情境：

（1）能否利用生成的三溴苯酚沉淀的質(zhì)量，通過方程式計(jì)算苯酚的質(zhì)量？

由于反應(yīng)中生成三溴苯酚沉淀，很多學(xué)生錯(cuò)誤地理解成“該方法是測(cè)定苯酚的質(zhì)量，從方程式中求解苯酚的含量”。而實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，為了使苯酚徹底沉淀，需要加入過量的濃溴水，而過量的溴單質(zhì)又會(huì)溶解在三溴苯酚中，使得沉淀質(zhì)量增大，無法準(zhǔn)確測(cè)量。

（2）過量的溴單質(zhì)如何除去？如果不能除去，能否測(cè)量出溴單質(zhì)的量？

學(xué)生根據(jù)間接碘量法的基本思路，向苯酚中加入過量且定量的溴單質(zhì)（由KBrO3和KBr混合物制備），與苯酚充分反應(yīng)后，利用過量碘化鉀將剩余的溴單質(zhì)轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)，再利用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)，即可求得過量的溴單質(zhì)，進(jìn)而求得苯酚消耗的溴單質(zhì)以及苯酚的含量。

總之，營造良好的情景教學(xué)氛圍，可以在競(jìng)賽培訓(xùn)中激發(fā)學(xué)生的興趣和思維，開發(fā)學(xué)生的潛能，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑞超，陳國永，卓穎.全國高中化學(xué)奧林匹克決賽（理論）分析化學(xué)試題分析[J].中國校外教育，2015（6）：115，141.

[2]裴堅(jiān).中國化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽試題解析（2010-2015）[M].北京：北京大學(xué)出版社，2016.