離子方程式書寫的知識(shí)分析及教學(xué)策略

郭夢婷 陳燕

摘 要：離子反應(yīng)方程式的書寫是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，同時(shí)也是高考的必考點(diǎn)。本文通過對離子方程式書寫中運(yùn)用的有關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，明確其知識(shí)分類，并通過教師在教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，促進(jìn)其意義理解。

關(guān)鍵詞：離子方程式；知識(shí)分析；教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2018）33-0038-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.33.021

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提到：“通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件”[1]?？汕逦亟庾x到要通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)，進(jìn)而根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)寫出離子方程式。離子方程式是高中化學(xué)必修一的內(nèi)容，目前，全國使用的三種教科書里都有展現(xiàn)“寫（寫出正確的化學(xué)方程式）、拆（將易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)拆成離子）、刪（刪去反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的離子符號(hào)）、查（檢查方程式兩邊電荷守恒、微粒種類和數(shù)量守恒）”。大部分教師也習(xí)慣了按這四步走的方法進(jìn)行講解，但在使用這種方法過程中，由于沒有注意化學(xué)知識(shí)的教學(xué)，忽視了學(xué)生對知識(shí)深層意義的理解，從而導(dǎo)致學(xué)生雖然做了大量的題，卻無法達(dá)到自我的期望值。筆者將進(jìn)一步分析離子方程式書寫中所涉及的化學(xué)知識(shí)及有效教學(xué)策略。

一、知識(shí)分析

（一）中學(xué)化學(xué)知識(shí)的分類

現(xiàn)代信息加工心理學(xué)將知識(shí)劃分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)。陳述性知識(shí)主要是指言語信息等內(nèi)容，是對事實(shí)、定義、規(guī)則和原理等的描述；程序性知識(shí)主要是指關(guān)于一件事的操作程序或過程，主要涉及概念和規(guī)則的應(yīng)用，如運(yùn)算法則，語法等。

胡志剛所編的《化學(xué)課程與教學(xué)論》中將化學(xué)知識(shí)分為事實(shí)性知識(shí)、理論性知識(shí)、技能性知識(shí)。事實(shí)性知識(shí)是反映物質(zhì)的存在、制法、用途等方面的內(nèi)容；理論性知識(shí)是指反映物質(zhì)及其變化的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律的基本概念和原理；技能性知識(shí)大體上可以分為化學(xué)動(dòng)作技能和心智技能[2]。大致可將事實(shí)性知識(shí)、理論性知識(shí)歸屬于陳述性知識(shí)，而技能性知識(shí)歸屬于程序性知識(shí)。

（二）離子方程式書寫的知識(shí)分析

知識(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)中微觀表征、宏觀表征、符號(hào)表征的基礎(chǔ)，也是這三種表征聯(lián)系的樞紐。在離子方程式的書寫過程中需用到哪些化學(xué)知識(shí)？這些知識(shí)又是如何作用于離子方程式書寫的問題？為了更加形象具體地回答類似問題，以蘇教版化學(xué)必修一教材所介紹的離子方程式書寫步驟為例做具體地分析，如表1《離子方程式書寫步驟及其相關(guān)知識(shí)應(yīng)用》（見附表）。

1.陳述性知識(shí)分析

從表1中看出，陳述性知識(shí)在書寫中是不可缺少的，如不能正確寫出每個(gè)化合物的化學(xué)式，則這個(gè)離子方程式就難以表示出來；不能判定化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生且符合事實(shí)，則不能寫出一個(gè)正確的方程式；如不能熟記物質(zhì)的溶解性，對于哪些物質(zhì)可拆，哪些物質(zhì)不可拆則難以判定；如果對宏觀物質(zhì)（酸、堿或鹽）不熟悉，則無法轉(zhuǎn)向?qū)λ芤褐形⒂^的離子之間反應(yīng)的認(rèn)識(shí)等。從實(shí)際教學(xué)以及學(xué)生的作業(yè)情況來看，陳述性知識(shí)的缺乏表現(xiàn)為以下難點(diǎn)：對于其中的“拆、刪”關(guān)鍵步驟，學(xué)生往往顯得束手無策。（1）由于教師在這個(gè)步驟之前沒有從電離的角度去分析物質(zhì)在水溶液中的存在形式，而只是簡單地讓學(xué)生記住“易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)要拆，其他的不拆”，導(dǎo)致學(xué)生只是膚淺地知道書寫程序，不能理解背后蘊(yùn)含的原理和意義，在解決相關(guān)問題仍然感到困惑。（2）在寫到最后一步配平時(shí)，學(xué)生往往會(huì)忘記電荷的配平。（3）在書寫有條件限制的離子方程式時(shí)，學(xué)生往往忽略條件對化合物的影響，如氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，離子方程式為：NH4++OH- ■NH3·H2O。若兩者混合加熱，則離子方程式為：NH4++OH- ■NH3↑+H2O。這些問題的產(chǎn)生是因?yàn)閷W(xué)生還沒有形成一套系統(tǒng)的陳述性知識(shí)，如果這些規(guī)律和條件需要學(xué)生自己探索無疑是一個(gè)巨大的工程，有效的解決方法就是教師在教學(xué)過程中主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)這種有意義的陳述性知識(shí)，只有這樣，當(dāng)學(xué)生在面對自己從未見過的離子反應(yīng)不至于迷茫和書寫混亂。

2.程序性知識(shí)分析

當(dāng)學(xué)生按照上述的書寫步驟書寫方程式時(shí)，這就屬于程序性知識(shí)。這是一套用于書寫離子方程式的具體操作步驟，學(xué)生從不會(huì)到會(huì)，從陌生到熟悉。學(xué)生在這類知識(shí)學(xué)習(xí)過程主要可分為三個(gè)階段。第一階段，知道書寫規(guī)則并能陳述該規(guī)則，當(dāng)學(xué)生能夠說出“寫、拆、刪、查”等步驟時(shí)，表明他們已經(jīng)完成了第一階段的學(xué)習(xí)。第二階段，通過適量的變式訓(xùn)練，使習(xí)得的知識(shí)從陳述性形式轉(zhuǎn)化到程序性形式。比如，教師在出一些練習(xí)題時(shí)，學(xué)生可根據(jù)步驟寫出正確的離子方程式，則表明這項(xiàng)書寫規(guī)則已開始控制學(xué)生的行為，規(guī)則開始向辦事的技能轉(zhuǎn)化。第三階段是程序性知識(shí)學(xué)習(xí)的最高階段，人的行為完全受規(guī)則的控制，行為幾乎達(dá)到自動(dòng)化的過程。

二、教學(xué)策略

（一）基礎(chǔ)訓(xùn)練，陳述性知識(shí)的建構(gòu)

教師在教學(xué)中通常會(huì)遇到這樣一個(gè)問題，學(xué)生很容易就接受了書寫的步驟，但是在自己書寫時(shí)就會(huì)出現(xiàn)書寫的低效和失敗等問題。這種現(xiàn)象是與教師在引導(dǎo)學(xué)生理解這些知識(shí)后，對知識(shí)記憶所使用的方法是分不開的。在現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)中，陳述性知識(shí)主要是以命題、命題網(wǎng)絡(luò)和圖式等方式在人的大腦中進(jìn)行表征，體現(xiàn)的是不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是被動(dòng)接受，而是用自己已有的經(jīng)驗(yàn)去同化新知識(shí)，進(jìn)而建構(gòu)新知[3]。

因此，教師在教學(xué)離子方程式時(shí)應(yīng)該有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)間的聯(lián)系。例如在講解離子方程式的概念是用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表示，這時(shí)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問：如何判斷實(shí)際參加反應(yīng)的離子？教師就要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系之前所學(xué)有關(guān)電解質(zhì)電離的知識(shí)，可通過實(shí)驗(yàn)測量反應(yīng)前后各溶液的PH值和電導(dǎo)率幫助學(xué)生理解怎樣體現(xiàn)哪些離子參加了反應(yīng)，建立起從微粒視角去分析物質(zhì)的真實(shí)反應(yīng)；聯(lián)系化學(xué)方程式在書寫時(shí)需要配平，對于反應(yīng)前無氣體沉淀而反應(yīng)后出現(xiàn)氣體沉淀需要用符號(hào)標(biāo)出等，引導(dǎo)學(xué)生思考離子方程式是否需要這樣做？除了滿足這些條件還需要哪些？引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)總結(jié)出離子方程式需遵循的質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律。此外，教師可以用圖示的方式總結(jié)同一類反應(yīng)，比如酸堿中和反應(yīng)，學(xué)生很自然地發(fā)現(xiàn)離子方程式可以用來表示同一類化學(xué)反應(yīng)，有利于學(xué)生對其意義的理解。對于易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)的記憶方法，教師應(yīng)該多運(yùn)用自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)尋找最適合學(xué)生的良策。

（二）遷移應(yīng)用，程序性知識(shí)的系統(tǒng)化

由陳述性階段轉(zhuǎn)化為程序化階段，必須經(jīng)過必要且適量的練習(xí)。因此要求教師在教學(xué)時(shí)既要做到精講多練，又要注重變式訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移。當(dāng)學(xué)生可以嫻熟地寫出正確的離子方程式，這個(gè)方程式并不是學(xué)生先前背下來的而是之前都沒有寫過的，說明已達(dá)到了程序性知識(shí)的系統(tǒng)化階段。例如，在書寫步驟的最后一步“查”中的電荷守恒，往往學(xué)生會(huì)會(huì)忽略這一點(diǎn)，因?yàn)樵谥皶鴮懙幕瘜W(xué)方程式中，并沒有“配平電荷”這一步。所以類似這樣的程序性知識(shí)需要在多種情境下遷移應(yīng)用，使習(xí)得的技能應(yīng)用自如。

化學(xué)中技能性知識(shí)的學(xué)習(xí)離不開具體的化學(xué)知識(shí)和相應(yīng)的化學(xué)背景，對學(xué)生進(jìn)行單純的技能訓(xùn)練，無疑是讓學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，使學(xué)生失去難能可貴的學(xué)習(xí)興趣[4]。教師在指導(dǎo)練習(xí)時(shí)，應(yīng)講究方式方法，講究框架系統(tǒng)。例如，在最初的練習(xí)中，教師應(yīng)選用相似情境下的反應(yīng)讓學(xué)生自主操作。當(dāng)學(xué)生完成模仿階段，教師可利用高考題進(jìn)行變式訓(xùn)練選出適合學(xué)生當(dāng)前需要掌握的程度。最后經(jīng)過不同情境下的練習(xí)，最好能讓學(xué)生主動(dòng)地總結(jié)關(guān)于離子方程式書寫有哪些情境或類型。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2] 胡志剛.化學(xué)課程與教學(xué)論[M].北京：科學(xué)出版社，2014.

[3] 張大均. 教育心理學(xué).第2版[M].北京：人民教育出版社，2011.

[4] 周國亮.電極反應(yīng)式書寫的知識(shí)分析及其教學(xué)策略[J].化學(xué)教育，2016（11）：24.