例谈“问题驱动”模式在化学教学中的应用

徐婷（江苏省昆山中学　江苏昆山　215300）

例谈“问题驱动”模式在化学教学中的应用

徐婷
（江苏省昆山中学江苏昆山215300）

摘要：文章以一节“镁的提取及应用”展示课为例，通过精心、合理设计一系列的实际问题，形成问题链，将“镁的提取”、“镁的性质”、“镁的应用”三部分内容有机串联起来，并将“问题驱动”模式应用于新授课的教学中，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

关键词：教学过程；设计意图；教学反思

中图分类号：

文章编号：1008-0546（2015）03-0029-02G632．41

文献标识码：B

2014年11月份，按照昆山市教研室的要求，笔者在昆山市第六届百节优秀课展示活动中开设了展示课，课题为“镁的提取及应用”。主要是为了共同探讨如何将“问题驱动”模式应用于新授课的教学中，从而更好地体现课堂教学中教师的主导作用和学生的主体地位，提升化学教学有效性。现就这节课的课前设想、课堂教学过程与设计意图、课后反思总结如下。

一、课前设想

如何精心、合理设计一系列的实际问题，形成问题链，将“镁的提取”、“镁的性质”、“镁的应用”三部分内容有机串联起来，是本节课设计的关键。学生在围绕问题寻求解决方案的过程中获得知识，同时在实践中，学生的自主学习能力、观察能力、探究能力和分析解决问题的能力得到不断提高。

二、课堂教学过程与设计意图

【引入】我们为什么要提取镁？

【图片展示】镁及其化合物应用的图片。

【学生活动】列举镁及其化合物在日常生活、生产、科技中的用途。镁及其化合物的用途广泛，镁是“后起之秀，前途无量”，所以提取镁非常有必要。

镁及其化合物的用途：

1．镁合金的密度较小，但硬度和强度都较大，因此被用于制造火箭、导弹、飞机的部件等。

2．镁燃烧发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火。

3．氧化镁的熔点很高，是优质的耐高温材料。

【设计意图】感知镁的应用广泛，激发和增强学生对化学的好奇心和探究欲，提高学习化学的兴趣。

【过渡】如何提取镁？

【学生活动】［问题1］工厂为何建在海边？

通过阅读资料“镁在地壳中含量平均为21 g·kg－1；海水中氯化镁是继氯化钠后含量最高的氯化物，海水中镁的总储量约为1．8×1015t”了解到镁主要以化合态存在于地壳和海水中。从发展前景看海水中提取镁更具可行性，所以工厂建在海边，资源就近利用，成本低。

【设计意图】了解镁在自然界中的存在与分布，并充分认识开发利用海水这一巨大资源宝库的重大意义。

【学生活动】［问题2］如何从海水中将Mg2＋分离出来？

从易于分离角度分析，将Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀从而从海水中分离。

【设计意图】复习物质的分离方法。

【学生活动】［问题3］海水中Mg2＋的浓度约为1．28 g·L－1，能不能直接向海水中加沉淀剂？

学生两人一组分小组进行实验，并记录实验现象。

1．分别向0．054mol·L－1MgCl2溶液（模拟海水）中滴加1mol·L－1NaOH溶液、澄清石灰水，振荡，观察现象。

2．分别向3mol·L－1MgCl2溶液（模拟卤水）中滴加1mol·L－1NaOH溶液、澄清石灰水，振荡，观察现象。

现象：3mol·L－1MgCl2溶液（模拟卤水）中滴加1mol· L－1NaOH溶液有白色沉淀生成，其余均无明显现象。

结论：海水中的Mg2＋虽然总量大，但是浓度小，如果直接加入沉淀剂，Mg2＋的沉淀效果不大，生产成本也非常高，所以需要进行富集，在晒盐后的母液（卤水）中加入沉淀剂。

【设计意图】通过实验，明确工业生产过程中浓缩富集的重要性。

【学生活动】［问题4］如何选择沉淀剂？

通过阅读资料“部分化学试剂的市场价格：NaOH 2300元／吨，Ca（OH）2580元／吨”后，从经济效益和充

分利用海洋资源角度考虑Ca（OH）2最合适——价廉，易得（贝壳的主要成分为CaCO3）。又从OH－浓度角度考虑沉淀效率得出在实际生产中使用Ca（OH）2的悬浊液——石灰乳来沉淀Mg2＋得到Mg（OH）2。

【设计意图】学生了解工业生产中追求成本低的重要性。

【学生活动】［问题5］如何从Mg（OH）2得到Mg单质？

分组讨论，设计可行性方案：先将Mg（OH）2沉淀用盐酸溶解得到MgCl2溶液，再将MgCl2溶液蒸发结晶得MgCl2·6H2O，然后干燥得MgCl2，最后电解熔融MgCl2（降低能耗）制取镁单质。

【设计意图】激活已经掌握的金属Fe、Cu、Na的冶炼，结合镁的性质，提出合理的、可供选择的方案，培养学生分析解决问题的能力。

【学生活动】［问题6］如何处理副产物Cl2？

从环境保护和节约成本出发，提出将Cl2制成盐酸，从而循环使用。

【设计意图】工业生产中综合利用和环保的重要性。

【学生活动】［问题7］如何保护制得的Mg单质？

Mg很活泼，需防空气、防酸等。

【设计意图】顺利过渡到镁的性质，了解镁是一种活泼金属。

【学生活动】整理从海中提取镁的工艺流程图。

【设计意图】通过工艺流程图的设计，整合知识，学会用简单的框图表达复杂的工艺流程。

【过渡】如果镁着火，能不能用常见的二氧化碳和水灭火呢？

【学生活动】学生两人一组分小组进行实验，记录实验现象并书写化学方程式。

1．取一根4－5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中。观察实验现象为：镁燃烧发出耀眼白光，有黑色固体生成。

2．在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁条，再向试管中加入一定量的热水。观察实验现象为：有气泡生成，滴入酚酞后溶液变红。

【设计意图】通过实验，掌握镁的化学性质，镁是一种活泼的金属，可以与O2、Cl2、N2、酸（H＋）、某些盐溶液、热水、二氧化碳等物质反应。

【放眼未来】工业上可以从海水提取镁，能否从陆地上提取镁呢？

【学生活动】课后收集资料。

【设计意图】让学生感受学好化学能更好地服务于社会生活。

三、课后反思

苏格拉底说过“理想的教学方法不是把现成的表面的知识传授给学生，而是要通过正确的提问，激发对方的思考，在对方的积极思考中，那些潜藏于内心的真理逐渐祛蔽而得以敞亮。”

本节课采用“问题驱动”模式来展开教学：“为什么要提取镁（镁及其化合物的用途）→从海水中提取镁是否具有可行性—如何从海水中将镁离子分离出来—如何富集海水中的镁离子—如何选择沉淀剂—如何从氢氧化镁得到镁单质（镁的提取）→如何保护制得的镁单质（镁的性质）”。通过“问题链”层层深入，围绕所要解决的问题，使用资料收集，分析数据，并设计实验检验，与同伴交流研究成果，从而得出解决方案。这样做的好处是显而易见的，在真实的学习情境中以学生为中心、以问题为线索，强调了学生的设计能力，批判性思维和问题解决能力，让学生在发现问题、分析问题和解决问题的过程中发展思维，进而学会学习，提高学习能力，使学生在面临真实世界的问题时，能够有效地应用他们所学的科学知识解决之，符合新课程教学的理念。

同时，在“镁的提取”教学中，注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用十分广泛这一学科特点，突出学好化学能更好地服务于社会生活这一学科价值；还体现了工业生产要从原料去杂浓缩、产品富集精制、物质循环使用、资源就近利用、节约成本、环境保护、降低能耗等方面综合考虑的重要技术思想。

但是，教师不仅要提出能够激起思考的问题，还要激励学生自己提出问题。所以问题驱动的较高境界应该是“利用好的情境设计（情境最好具有全程性和问题性）让学生自主建构（产生）问题，在教师的引导下（不是给出问题链）层层深入并解决”，这样的课堂教学应该更具实效性。

参考文献

［1］王祖浩主编．高中化学教学参考书·化学1［M］．南京：江苏教育出版社，2013：55－56

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．03．010