基于學(xué)習(xí)進(jìn)階發(fā)展學(xué)生思維的教學(xué)探索

琚凱

【摘要】? 通過建立滴定模型圖，幫助學(xué)生理解滴定的原理;通過建立氧化還原滴定模型圖，幫助完成對滴定過程理解的拓展;通過設(shè)計陌生情境的滴定試題，完成學(xué)生對滴定原理理解的飛躍。

【關(guān)鍵詞】? 模型認(rèn)知 思維發(fā)展 中和滴定

【中圖分類號】? G633.8 ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2019）21-136-02

1. 設(shè)計背景

為落實(shí)“立德樹人”的教育根本任務(wù)、充分發(fā)揮課程在人才培養(yǎng)中的核心作用，高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出五個要素的高中化學(xué)核心素養(yǎng)。其中“證據(jù)推理與模型認(rèn)識”是從學(xué)科觀念和思維方式視角對化學(xué)學(xué)科思維的描述，要求學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科的思想和方法。模型方法作為思維方法和行為方式，蘊(yùn)涵著很高的認(rèn)知價值，學(xué)生一旦將模型方法內(nèi)化為自己的認(rèn)知圖式，就能獲得認(rèn)知水平的躍進(jìn)。

2. 教材內(nèi)容與學(xué)情分析

教過高三的老師都知道，在高三的模擬考試或者高考試題中，會有一空涉及中和滴定的原理或者定量分析的內(nèi)容，學(xué)生往往放棄作答。通過與學(xué)生訪談，學(xué)生給出的理由是：理不清物質(zhì)之間的關(guān)系，弄不懂定量分析的原理，計算量大等。當(dāng)學(xué)生不能理解滴定的原理、缺乏滴定過程的定量分析思維時，便無法理清試題中的信息與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，面對試題便無從下手。

3 .教學(xué)設(shè)計與目的

從學(xué)生思維發(fā)展角度，從對中和滴定原理的理解，對滴定原理進(jìn)行建模，到熟悉的模型與陌生的情境下的滴定，再到完全陌生情境的滴定分析。實(shí)現(xiàn)從對滴定原理的理解，到模型建立，到擺脫模型，實(shí)現(xiàn)從無型到有型，才從有型到無型的飛躍。教學(xué)流程如圖1：

4. 教學(xué)實(shí)施過程

通過對學(xué)生前置性作業(yè)的討論與交流，診斷并發(fā)展學(xué)生對中和滴定原理的認(rèn)識水平（定量水平、內(nèi)涵水平）;通過對學(xué)生對滴定模型的應(yīng)用的過程判斷與分析，診斷并發(fā)展學(xué)生對中和滴定及其轉(zhuǎn)化思維的認(rèn)識水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）;通過對學(xué)生后置性作業(yè)的批改與講評，診斷并發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問題的能力水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）及其對化學(xué)價值的認(rèn)識水平（學(xué)科價值視角、社會價值視角）。

4.1 建立滴定模型，領(lǐng)悟滴定原理

相對于用文字的方式表示連續(xù)的、復(fù)雜的過程時，圖形的表達(dá)方式更具優(yōu)勢，因為可以一目了然，非常的直觀。將中和滴定的過程，簡化成一個連續(xù)操作的圖像模型，并標(biāo)注了相關(guān)的數(shù)據(jù)，如圖2，課前將其納入導(dǎo)學(xué)案，在關(guān)鍵處設(shè)置具有梯度的問題，要求學(xué)生思考作答。這樣，既能夠讓學(xué)生較快的理解中和滴定的原理，又能大致了解中和滴定實(shí)驗大致操作。設(shè)置的問題如下：

問題1：閱讀教材和圖3，酸式滴定管與堿式滴定管在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？

問題2：氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象并不明顯。請猜測圖中酚酞的作用？

問題3：根據(jù)下圖所給的數(shù)據(jù)，計算鹽酸的濃度。

4.2 著眼思維發(fā)展，拓展滴定應(yīng)用

從整個高中化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)來看，學(xué)生通過中和滴定的學(xué)習(xí)，最終要求能夠遷移應(yīng)用到其他類型的滴定分析上。因此，在教學(xué)時，要著眼于發(fā)展學(xué)生思維，拓展所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用范圍。因此在后置性作業(yè)設(shè)計時，遵循從“有型”到“無型”，從“熟悉”到“陌生”的逐步遞進(jìn)的方式。后置性作業(yè)設(shè)置如下：

例題1：如圖3，用酸性高錳酸鉀滴定硫酸亞鐵溶液以測定硫酸亞鐵濃度，滴定過程的方程式為：2MnO4- + 10Fe2+ + 16H+ = 2Mn2+ + 10Fe3+ + 8H2O;滴定過程消耗高錳酸鉀的體積如下表1，請回答下列問題：

4.3 從有型到無型，思維發(fā)展飛躍

例題2：氧化還原滴定實(shí)驗與酸堿中和滴定類似。測血鈣的含量時，進(jìn)行如下實(shí)驗：

①可將2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨（NH4）2C2O4晶體，反應(yīng)生成 CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4溶液。

②將①得到的H2C2O4溶液，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO2，還原產(chǎn)物為Mn2+。

③終點(diǎn)時用去20mL l.0×l0-4 mol/L的KMnO4溶液。

（1）滴定時，將KMnO4溶液裝在 （填“酸式”或“堿式”）滴定管中。

（2）誤差分析：（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

①如果滴定管用蒸餾水洗后未用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，則測量結(jié)果 。

②滴定前后讀數(shù)都正確，但滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，則測量結(jié)果 。

③計算：血液中含鈣離子的濃度為 mol/L。

從課堂教學(xué)到作業(yè)1和作業(yè)2，實(shí)現(xiàn)了由“有模型、熟悉的反應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝心Ｐ?、陌生的反?yīng)”，再轉(zhuǎn)向“無模型、陌生的反應(yīng)”，通過三步跨越，拓展學(xué)生對滴定分析的認(rèn)知，發(fā)展學(xué)生滴定分析法的思維。

5. 教學(xué)反思

高三復(fù)習(xí)的教學(xué)要促進(jìn)觀念建構(gòu)和發(fā)展。中和滴定是化學(xué)中重要的分析手段，開展教學(xué)活動時，不能局限于中和滴定本身，應(yīng)該將中和滴定和生活應(yīng)用緊密聯(lián)系起來，建立滴定是一種分析手段的觀念，通過前置性作業(yè)的模型，過程性作業(yè)的理解、以及后置性作業(yè)的升華這三步，完成對學(xué)生思維的拓展。

[ 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)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 吳克勇，蔡子華.模型認(rèn)知釋讀[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2017，（17）：11-14.