基于M-PBL教學(xué)法的高中化學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)
——以人教版必修第一冊鈉的化合物為例

王玉竹 馬 琳* 譚 茹 邱永鵬

1.寶雞文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院 陜西寶雞 721013；2.寶雞扶風(fēng)縣高級中學(xué) 陜西寶雞 722200

1 問題的提出

思維導(dǎo)圖輔助的問題式教學(xué)法簡稱M-PBL，該教學(xué)法是指教師根據(jù)學(xué)生已有經(jīng)驗和教學(xué)內(nèi)容設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)問題情境，學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動構(gòu)建與運用自己的知識體系，尋求問題解決的方案與途徑，再根據(jù)思維可視化的方式對問題進行理解與表征，從而促進學(xué)生的思維發(fā)展，其目的是在形成嚴(yán)謹(jǐn)知識結(jié)構(gòu)的同時培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。元素與化合物是高中化學(xué)的重要組成部分，也與學(xué)生的生活密不可分?！扳c的化合物”是元素化合物起始章節(jié)，在學(xué)習(xí)元素化合物知識中有著舉足輕重的地位[1]。作為元素化合物的第一課，教師需精心準(zhǔn)備。

M-PBL教學(xué)法強調(diào)問題的真實性和情境性，也時刻關(guān)注著學(xué)生的思維發(fā)展。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，在M-PBL教學(xué)中，教師不再展現(xiàn)既定問題讓學(xué)生被動地來解決，而是以引發(fā)學(xué)生好奇心為始，從問題展開，誘導(dǎo)學(xué)生深入思考，自主求知[2]。要求學(xué)生積極主動，依靠教師和小組合作，對問題進行分析、表征，親身感知用知識解決問題的過程，樹立解決問題的意識，提高問題解決的能力。因此，在M-PBL教學(xué)中，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象、思維導(dǎo)圖設(shè)計有效的問題，以確保課堂上學(xué)生能積極參與到問題探究和思維導(dǎo)圖的繪制中，促進對知識的綜合運用，幫助發(fā)展主動性和培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。

2 M-PBL教學(xué)流程設(shè)計

M-PBL教學(xué)法強調(diào)學(xué)生在“知識海洋”中提出問題以尋求答案，為了找到更全面的學(xué)習(xí)材料，學(xué)生使用Mind map管理信息，以便多角度、多方式檢索，并組織所需材料[3]。M-PBL教學(xué)法在解決問題的同時可利用Mind map促使學(xué)生思維邏輯快速發(fā)展，激發(fā)聯(lián)想力和創(chuàng)造力，找到看似無關(guān)事物之間的聯(lián)系?？紤]到高中學(xué)的抽象思維能力發(fā)展較快；分析、推理能力日趨成熟；有強烈的自我實現(xiàn)需求等特點，制定如下M-PBL教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中實施流程(見圖1)。

圖1 M-PBL教學(xué)法的教學(xué)流程圖

3 基于M-PBL教學(xué)法的“鈉的化合物”教學(xué)設(shè)計

3.1 教學(xué)目標(biāo)

(1)宏觀辨識與微觀探析：宏觀認(rèn)識化合物的物理性質(zhì)，微觀理解化學(xué)性質(zhì)。

(2)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：根據(jù)所學(xué)理論和實驗現(xiàn)象對過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等反應(yīng)進行有序推理。

(3)實驗探究與創(chuàng)新意識：通過對碳酸鈉、碳酸氫鈉的探究性實驗進行對比分析，理解鑒別兩者的方法。

(4)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：了解鈉的化合物在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

[M-PBL結(jié)合點]在引出問題和解決問題的過程中，利用思維導(dǎo)圖將零散知識以不同的線條和框架聯(lián)系起來，條理清晰，重點突出。

3.2 教學(xué)流程

圖2 “鈉的化合物”教學(xué)流程圖

3.3 教學(xué)過程

[舊知引入]

[教師]在之前的學(xué)習(xí)中，我們了解到金屬鈉還原性較強，以化合物的形式存在于自然界中，因此，學(xué)習(xí)鈉的化合物非常有必要，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)“鈉的化合物”。

[與M-PBL結(jié)合點]舊知回顧，引入新課，確定核心主題——“鈉的化合物”。

[學(xué)生]學(xué)生回想金屬鈉的性質(zhì)以及所接觸到氧化鈉和過氧化鈉。

[教師]在進行鈉與氧氣的實驗時，我們接觸到了氧化鈉與過氧化鈉兩種化合物。同學(xué)們回憶一下這兩種化合物的顏色、狀態(tài)。

[教師]氧化鈉和水的反應(yīng)與氧化鈣與水的反應(yīng)類似，同學(xué)們試著寫出氧化鈉與水的化學(xué)方程式。

環(huán)節(jié)一

[教師提問]從物質(zhì)的分類看，氧化鈉和過氧化鈉都屬于氧化物。氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)又會生成什么樣的物質(zhì)呢？根據(jù)鈉與氧化鈉的物質(zhì)分類，以及它們與水反應(yīng)所生成的物質(zhì)，推測過氧化鈉與水反應(yīng)會生成什么。

[小組實驗]向試管中加入少量的過氧化鈉固體與水，用手觸摸試管底部，將帶火星的木棒放在試管口。

[學(xué)生]小組實驗并記錄。試管發(fā)燙，帶火星的木棒復(fù)燃。書寫反應(yīng)方程式。

[歸納總結(jié)]

現(xiàn)象描述：過氧化鈉與水反應(yīng)生成了氫氧化鈉與氧氣。

以此類推，寫出過氧化鈉分別與酸和水的化學(xué)方程式：

[與M-PBL的結(jié)合點]依據(jù)金屬氧化物的三大通性建立化學(xué)性質(zhì)主體的三級分支，同時由性質(zhì)決定用途的邏輯關(guān)系，創(chuàng)建“用途”次級標(biāo)題。

環(huán)節(jié)二

[教師講授]在初中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過Na2CO3和NaHCO3的一些用途，并了解了它們的一些性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，下面我們學(xué)習(xí)Na2CO3和NaHCO3。

[實驗操作](1)分別取1小匙的Na2CO3和NaHCO3放入試管中，觀察兩者之間的區(qū)別。(2)滴加少量水進行振蕩觀察，用手觸摸試管外壁，感受溫度的變化。(3)繼續(xù)向試管滴加少許水振蕩，觀察記錄現(xiàn)象。(4)向兩只試管中滴加幾滴酚酞，觀察顏色深淺程度。

[學(xué)生]展開討論，小組進行實驗，觀察并記錄實驗現(xiàn)象：碳酸鈉為白色粉末，碳酸氫鈉為細(xì)小的白色晶體，分別加入少量水后，碳酸鈉結(jié)塊變成晶體并伴隨發(fā)熱現(xiàn)象，碳酸氫鈉溶解，加入酚酞試劑后兩只試管都變紅，碳酸鈉溶液紅色更深。

[歸納總結(jié)]

[與M-PBL的結(jié)合點]選擇Na2CO3和NaHCO3作為子主題，構(gòu)建鈉的化合物的又一分支。

環(huán)節(jié)三

[教師提問]我們在制作糕點、饅頭時會加入小蘇打(NaHCO3)而不是純堿(Na2CO3)。為什么小蘇打加入蛋糕、饅頭中會產(chǎn)生許多小氣孔，變得松軟？

[實驗探究]加熱碳酸鈉、碳酸氫鈉固體，再用澄清石灰水收集氣體并檢驗。

[學(xué)生]觀察現(xiàn)象：碳酸氫鈉加熱之后會產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，而碳酸鈉無現(xiàn)象。

[分析整理]

[與M-PBL的結(jié)合點]通過對實驗的探究，分析并描述實驗現(xiàn)象，由現(xiàn)象到本質(zhì)，得到次級主體之間的聯(lián)系，用綠藍混合色連接完善導(dǎo)圖。

環(huán)節(jié)四

[教師講授]我們了解到Na2CO3與NaHCO3的水溶液呈堿性，在學(xué)習(xí)物質(zhì)轉(zhuǎn)化期間，我們了解到堿可以與酸反應(yīng)，那么作為呈堿性的鹽可不可以與酸反應(yīng)呢？

[實驗操作](1)兩只試管中各加5mL碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液，滴加5mL的稀鹽酸，觀察反應(yīng)現(xiàn)象；再繼續(xù)滴加稀鹽酸，觀察。

[學(xué)生]合作完成實驗并記錄現(xiàn)象：Na2CO3中加入鹽酸無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)滴加有少量氣泡冒出。NaHCO3反應(yīng)劇烈，馬上冒出大量氣泡。

[歸納整理]

[與M-PBL結(jié)合點]問題引導(dǎo)，實驗探究，建立化學(xué)性質(zhì)主體的分支，以性質(zhì)決定用途建立“用途”分支，完成化合物的學(xué)習(xí)，以及思維導(dǎo)圖的輸出。

[板書設(shè)計]

4 教學(xué)反思

教師基于M-PBL教學(xué)法進行鈉的化合物的教學(xué)設(shè)計，以問題的解決作為情景，以小組為單位，過程中輔以Mind map工具，幫助整合知識與信息；通過設(shè)計思維導(dǎo)圖形成具有一定的整合歸納模型，提高學(xué)習(xí)效率；通過學(xué)生作品分析學(xué)生建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，了解其認(rèn)知方式，為備課上課、導(dǎo)圖設(shè)計做更充分的準(zhǔn)備。

M-PBL教學(xué)法在考慮問題設(shè)計的同時也考慮到學(xué)生思維能力的發(fā)展，在教學(xué)過程中設(shè)計合作探究性學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的綜合能力。因此，Mind map應(yīng)用到PBL，提供了工具支持，發(fā)揮思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢，為學(xué)生分析與歸納提供支持?？偟膩碚f，PBL教學(xué)法中問題解決過程可以作為Mind map的內(nèi)容載體，Mind map作為PBL教學(xué)法的“腳手架”，拓寬知識的廣度和深度，為問題解決提供有效保障，可以認(rèn)為兩者的有機結(jié)合是形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，使課堂效率真正得到提高，促進學(xué)生的全面發(fā)展。