基于問題解決的“溶解度曲線”教學(xué)實踐

吳碧燕

摘要 基于問題解決的初中化學(xué)教學(xué)實踐，有利于提高學(xué)生問題解決能力，特別是陌生情境下問題解決的能力。文章以一道初 中化學(xué)中考試題“溶解度曲線”為例，探討如何將問題細(xì)化為系列化的問題情境，幫助學(xué)生提升問題解決的能力。最后，對 基于問題解決的初中化學(xué)教學(xué)實踐進(jìn)行反思，提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞 問題解決;初中化學(xué);思維活動

學(xué)習(xí)心理學(xué)認(rèn)為，初中化學(xué)問題解決從根本上來 講就是把前面已學(xué)的化學(xué)知識運用到新的情境中，它 是對一種已掌握的化學(xué)概念、原理、方法和技能重新 組合的創(chuàng)造性的運用，是加深化學(xué)知識的理解并靈活 應(yīng)用所學(xué)知識的過程。化學(xué)問題的解決不僅僅是讓 學(xué)生能夠解決具體的化學(xué)問題，還能夠使學(xué)生在解決 具體問題中獲得能力的提升，讓學(xué)生有獨立思考、勇 于創(chuàng)新的精神，使學(xué)生在解決問題過程中認(rèn)識到化學(xué) 的價值和化學(xué)在現(xiàn)實生活中的作用，學(xué)以致用。在從 明確問題要求、設(shè)置問題情境、如何解決問題、問題解 決到最后進(jìn)行反思拓展等一系列的過程中，培養(yǎng)了學(xué) 生各種問題的解決能力，這是使用問題解決的最終目 標(biāo)。^[1]問題解決教學(xué)體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教育理 念，強調(diào)培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生主動性和能動性，是新課程 指導(dǎo)下現(xiàn)代教育思想的具體表現(xiàn)。^[2]問題解決就是在 培養(yǎng)問題意識的前提下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知 欲，通過問題多樣性和多元性的展現(xiàn)，在教師引導(dǎo)下， 學(xué)生在參與和探究的實踐過程中，加強對知識的理解 應(yīng)用與領(lǐng)會提升，學(xué)生更好地掌握到學(xué)習(xí)的方法。因 此，在這個過程中既突出了學(xué)生的實踐活動，也充分 發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力， 這就是問題解決教學(xué)的價值所在。

開展基于問題解決的初中化學(xué)教學(xué)實踐，有利于 提升學(xué)生問題解決能力，特別是陌生情境下問題解決 的能力。本文以初中化學(xué)“溶解度曲線”教學(xué)為例，對 構(gòu)建基于問題解決的教學(xué)模式進(jìn)行“再反思”。

一、基于問題解決的初中化學(xué)教學(xué)實踐案例 初中化學(xué)中“溶解度”的學(xué)習(xí)涉及到概念的理解、 圖像的解讀、計算和實驗，可以比較全面地考查學(xué)生 化學(xué)學(xué)習(xí)的基本情況和學(xué)習(xí)的能力。筆者選擇2016 年武漢市中考試卷一道試題為例，通過創(chuàng)設(shè)問題情 境、提出問題、解決問題，談?wù)勅绾芜M(jìn)行問題解決的初 中化學(xué)教學(xué)。

題例：t/T時，將等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀分別加 入到各盛有100g水的兩個燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蟋F(xiàn)象如 圖/所示，硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如2圖所示。

（1）燒杯②中的上層清液是否達(dá)到飽和狀態(tài)？（填是”“、否”或“無法判斷”）;

（2） 燒杯①中溶解的溶質(zhì)是（寫名稱或化學(xué)式）;

（3） 將t/C時50g硝酸鉀的飽和溶液稀釋成10%的 溶液，需加水 g;

（4） 關(guān)于圖1 中燒杯內(nèi)的物質(zhì)，下列說法正確 的是。

A.燒杯①內(nèi)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)〉燒杯

②內(nèi)上層清液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

• 蒸發(fā)一定量的水，兩燒杯中都一定有固體析出
• 將兩個燒杯中的溶液混合，充分?jǐn)嚢韬?，燒?中一定還有剩余的固體
• 將溫度升高到t2°C，兩燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)相等（不考慮水的蒸發(fā)）

分析：該題得分率為0.32，屬于難題的范疇;區(qū)分 度為0.19。筆者認(rèn)為學(xué)生可能存在較大的知識缺陷 和試題理解障礙，為此我們將問題具體細(xì)化到五個具 體的學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，讓學(xué)生參與到所 創(chuàng)設(shè)的簡單情境中來，更為主動地參與學(xué)習(xí)過程。

【問題1】什么是溶解度？怎樣通過溶解度的學(xué)習(xí) 學(xué)會理解概念并加以運用？

強調(diào)固體的溶解度應(yīng)該注意四個地方：①一定溫 度下;②100g溶劑（通常情況下是水）;③溶液達(dá)到飽 和狀態(tài);④溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量。在本道題中我們通過 溶解度曲線知道氯化鉀和硝酸鉀這兩種物質(zhì)在tC時 100g水中所能溶解的最大質(zhì)量，而且氯化鉀和硝酸鉀 兩種固體的質(zhì)量為等質(zhì)量，同時觀察到圖1 兩燒杯中 一個燒杯中的固體全部溶解，另一個燒杯中固體未完 全溶解，幫助學(xué)生理解溶解情況。

【問題 2】什么是溶解度曲線？怎樣讀溶解度曲 線？怎樣對圖像進(jìn)行分析？

溶解度曲線是根據(jù)不同溫度時的某物質(zhì)的溶解 度或100g溶劑里最大溶解的質(zhì)量來繪制的曲線。圖3 中點 A 和點 B 的縱坐標(biāo)的數(shù)值分別是氯化鉀和硝酸鉀 在t°C的溶解度。因此，在tiC，一定量的水中，最多溶 解氯化鉀的質(zhì)量為mi，最多溶解硝酸鉀的質(zhì)量為m2。 若加等質(zhì)量的固體，質(zhì)量小于m（C點），所加固體會 完全溶解在這一定量的水中，兩個燒杯中都不會有固 體剩余，兩種溶液都是不飽和溶液;若加等質(zhì)量的固 體，質(zhì)量等于m（_iB 點），所加固體會完全溶解在這一 定量的水中，兩個燒杯中都不會有固體剩余，此時硝 酸鉀是飽和溶液，氯化鉀是不飽和溶液;若加等質(zhì)量 的固體，質(zhì)量大于m₁小于m（E點），所加固體氯化鉀 能完全溶解在這一定量的水中，硝酸鉀鉀不能完全溶 解在這一定量的水中，則硝酸鉀會出現(xiàn)固體剩余而氯 化鉀會完全溶解于水中;若加等質(zhì)量的固體，質(zhì)量等 于m（A點），所加固體氯化鉀能完全溶解在這一定量 的水中，并形成飽和溶液，硝酸鉀鉀不能完全溶解在 這一定量的水中，則硝酸鉀會出現(xiàn)固體剩余;若加等 質(zhì)量的固體，質(zhì)量大于m（₂D 點， 所加固體都無法完 全溶解在這一定量的水中 ，兩個燒杯都會有固體剩 余。因此具體分析A點和B點這兩個具體點，我們進(jìn) 一步分析出這五種情況。通過系統(tǒng)的分析，我們可以 讓學(xué)生學(xué)會圖像分析方法并從而獲得解題方法。

【問題3】怎樣觀察和解讀圖像？ 以文本形式呈現(xiàn)的探究性的實驗題，包括其實驗 圖在內(nèi)，肯定是實驗題。在本題中為何等質(zhì)量的氯化 鉀和硝酸鉀在兩個燒杯中一個完全溶解，一個仍有固 體剩余，說明在tiC時，兩種物質(zhì)有一種物質(zhì)達(dá)到飽和 狀態(tài)而有固體剩余，而另一個完全溶解，具體的狀態(tài) 需要具體討論，因此通過分析可以讓學(xué)生清楚地明白 燒杯中是飽和溶液。

【問題4】溫度怎樣影響溶解度？從中怎樣深化對 概念的理解？

通過溶解度曲線發(fā)現(xiàn)氯化鉀和硝酸鉀的溶解度 隨著溫度的升高而增大，進(jìn)一步理解了固體溶解度概 念中為什么溫度是最基本的條件以及溫度的變化只 會改變當(dāng)時溶液的溶解度，而其中的溶質(zhì)和溶劑的量 是沒有變化的，而對于溶液飽和態(tài)是否有變化，則可 以具體通過輔助線等數(shù)學(xué)方式來判斷。

【問題 5】飽和溶液與不飽和溶液可以怎樣轉(zhuǎn)化？ 如何運用？

本題通過溫度的變化來改變物質(zhì)的溶解度，并以 此判斷溶液是否飽和。針對第（4，問的 D 選項，溫度 升高到t2C時，我們通過作輔助線的方式，知道即使在 t1C所加的固體為可能量最大值的A點時，也會小于

在t2紀(jì)兩物質(zhì)溶解度的交叉點P（如圖2所示），即此時

對于兩溶液而言都是不飽和溶液，此時溶解于 100g 水 中的溶質(zhì)質(zhì)量相同，其對應(yīng)的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同。

通過五個問題情境的層層解析，學(xué)生能夠逐步了 解到如何將同類型題目所問問題分解成一個個最基 本的問題，能夠完整地解答，同時拓展了思維。

二、教學(xué)反思

問題解決的教學(xué)不等同于問題教學(xué)法，是教師和 學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生的合作學(xué)習(xí)過程，體現(xiàn)教學(xué)中兩個 主體，是學(xué)生知識重新構(gòu)建的過程。筆者有如下教學(xué) 體會：

• 理解題目，創(chuàng)設(shè)情境，分析掌握。以問題作為 基礎(chǔ)，問題解決式的教學(xué)主要包含三個方面：一是具 體題目中的問題，學(xué)生能夠理解且找到對應(yīng)的知識 點;二是自己創(chuàng)設(shè)問題情境，將問題轉(zhuǎn)化成知識點的 形式，讓學(xué)生從基本知識出發(fā)，一步步明白如何解答 題目，對于問題中較為模糊或薄弱的知識點，則及時 反復(fù)復(fù)習(xí)、重新掌握;三是通過自己創(chuàng)設(shè)問題情境，分 解出題目中較為困難的部分，達(dá)到基本掌握，并通過 自我的反思性總結(jié)，真正掌握同類型題目的解題 方法。
• 多層引導(dǎo)，深入題目，獲得提升?；趩栴}解 決的教學(xué)過程中，問題層次的預(yù)設(shè)是由教師完成的， 而課堂的生成性問題是由教師和學(xué)生共同完成的。 在實際教學(xué)過程中，往往會有學(xué)生針對預(yù)設(shè)的問題層 次進(jìn)行深化或遷移，教師也應(yīng)當(dāng)有意識地去引導(dǎo)學(xué)生 進(jìn)行知識點的回顧與補充，促進(jìn)學(xué)生能力的提升和素 養(yǎng)的形成。
• 深入思考，及時掌握，反復(fù)鞏固。通過錯題本 的形式讓學(xué)生及時進(jìn)行自我總結(jié)反思，在課堂上給予 學(xué)生足夠的時間。一方面讓學(xué)生認(rèn)真聆聽，另一方面 讓學(xué)生及時掌握。當(dāng)然，僅僅通過這樣一輪的講解是 不夠的，在當(dāng)天的作業(yè)布置時，要有意識地選擇同類 型習(xí)題讓學(xué)生加以鞏固。
• 思維建模，構(gòu)建體系，遷移應(yīng)用。通過幫助學(xué) 生建構(gòu)基于問題解決的反思性思維方式模型，讓學(xué)生 通過明確問題要求，細(xì)化問題層次，在細(xì)化問題層次 過程中，遇到知識的薄弱點，要主動查缺補漏，建立完 整的知識體系，將知識結(jié)構(gòu)化，最后進(jìn)行總結(jié)反思提 升，形成解決問題的反思性思維模型，并且可以將其 應(yīng)用在其他陌生的問題解決中。^[3]

參考文獻(xiàn)：

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• 白建娥 .“問題解決”模式在概念理論教學(xué)中的實踐

[J].化學(xué)教學(xué)，2010（12）：29-31.

• 馬培培.美國大學(xué)批判性思維教學(xué)解析[J].外國教育 研究，2016（1）：30-38.

（責(zé)任編輯：張賢金）