复分解反应的学习困难及教学建议

叶舒妍

摘要：复分解反应是化学四大基本反应类型之一，也是初中化学学习的重点和难点。通过习题分析和文献分析，诊断出学生对复分解反应的学习困难及原因，并提出相应的教学建议。研究表明：（1）初中生对复分解反应的学习困难在于对复分解反应实质的理解、化学方程式的书写、除杂及共存问题等方面。（2）初中生学习困难的主要原因是未掌握化学式的书写方法和酸碱盐溶解性的判断；未掌握复分解反应的实质是溶液中自由移动的离子结合生成沉淀、气体或水。为促进初中生对复分解反应的学习，建议教学过程完整呈现复分解反应的核心概念，合理安排教学顺序，突出教学重难点并渗透“三重表征”的思维方式。

关键词：复分解反应；学习困难；初中化学

文章编号：1008-0546（2016）04-0000-00 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.000

学习困难的外在表现是学生的学习结果难以达到教学目标的要求。对学生学习困难进行研究，可以找出学生学习结果与教学目标的差距，进而促进教师改进教学，帮助学生更好地适应学习内容。复分解反应是化学四大基本反应类型之一，也是初中化学学习的重点和难点。当前关于复分解反应的研究，绝大多数是教师教学经验的分享，没有从学生学习困难的角度进行探索。在复分解反应教学中，预先知晓学生在教学内容中易出现的学习困难，有助于教师采取相应的教学策略，在学生的“最近发展区”进行教学，突破复分解反应的学习重难点。本研究旨在对30个初中生的复分解反应的习题作答情况进行分析，诊断出复分解反应的学习困难及原因。

一、研究对象和过程

1. 研究对象

本研究选择深圳市光明新区高级中学初三（2）班的30名学生为对象。研究分析资料为这30名学生的复分解反应的习题，习题是新课结束后，为巩固学生新知和检查学习情况而制定的练习册——《知识与能力训练》，2015年由海天出版社（中国·深圳）出版的与人教版配套的九年级化学下册的练习册，具体习题结构见表1。

2. 研究过程

研究过程分三步，第一步习题总体分析，将习题的13个题目按考查的核心概念进行分类统计，找出学生错误率大于40.0%的核心概念，记为学生的“学习困难”；第二步习题具体分析，从学习困难所对应的题目中选择错误率较高的题目进行原因分析，找出错误率大于25.0%的错误原因，深入分析各错误原因间的关系，合并相同原因，归纳出学生的“学习困难原因”；第三步，综合教材分析、文献分析以及学习困难原因提出教学建议。

二、结果与分析

1. 习题总体分析

对13个题目按考查的核心概念进行分类，进行总体统计分析得出核心概念的错误率，具体见表2。统计出错误率大于40.0%的核心概念，记为学生的“学习困难”。

由表2可知，学生学习结果已达到教学目标的核心概念有：酸碱盐的定义、复分解反应的条件、物质转化和鉴别；学生的学习困难（学习结果未达到教学目标的核心概念）有：化学方程式的书写、复分解反应的实质、除杂及共存。

2. 习题具体分析

从化学方程式的书写、复分解反应的实质、除杂及共存所对应的题目中选择错误率较高的题目进行分析，分类统计出错误率大于25.0%的错误原因，作为未掌握核心概念的主要原因。

三、研究结论

1. 学生学习困难

由第二部分习题总体分析诊断出学生复分解反应的学习困难是：化学方程式的书写、复分解反应的实质、除杂问题和共存问题。

2. 学习困难的原因

（1）不能判断酸、碱、盐溶解性

酸、碱、盐溶解性是一个学习难点，只有理解并记住常用酸、碱、盐的溶解性，才能正确书写化学方程式、正确解决除杂问题和共存问题。初中阶段所学的复分解反应的实质是酸、碱、盐解离出的一些阴阳离子相互结合生成难解离的水、气体或沉淀的过程。学生只有正确理解物质溶于水（溶于水的物质在水中以离子的形式存在）与物质不溶于水（不溶于水的物质在水中以沉淀的形式存在）的区别，才能理解复分解反应的实质。化学方程式的书写有四个步骤：第一，判断物质间是否发生反应；第二，书写反应物和生成物的化学式；第三，标注沉淀和气体符号；第四，配平化学方程式。书写复分解反应型化学方程式时，不能判断酸、碱、盐溶解性，导致学生不能正确判断物质间是否发生反应以及不能正确标注沉淀符号。除杂的方法主要有气化法和沉淀法两种，未能判断酸、碱、盐溶解性，导致学生不能利用沉淀法正确选择除杂试剂，同时，导致学生不能正确判断能相互结合生成沉淀的离子或者物质不能共存。

（2）不能正确书写物质的化学式

正确书写物质化学式是正确书写化学方程式的前提。化学式和化学方程式都是重要的化学用语，它们以简单的化学符号表达丰富的信息。学生不能透彻理解化学式所表达的微观含义，导致书写化学方程式时出现的错误是为配平化学方程式随意改动化学式的角标，或任意在化学式中插入数字[1]。书写物质的化学式是正确书写化学方程式的第二个步骤，只有正确理解并书写化学式，才能熟练书写复分解反应型的化学方程式。

（3） 未能理解复分解反应的实质

在宏观层面，复分解反应的实质是溶液中自由移动的离子结合生成水、气体或沉淀的过程；在微观层面，复分解反应的实质是溶液中自由移动的离子数目减少的过程。简单说，复分解反应的实质是可溶性酸、碱、盐在水中解离出自由移动的阴阳离子，阴阳离子因结合生成水或气体或沉淀，从而导致离子数目减少。学生只有从宏观和微观两个层面理解复分解反应的实质，才能正确判断溶液中离子变化的情况。选择除杂试剂时，若除杂原理是盐和碱或盐和盐的反应，除考虑生成物的条件，还应考虑反应物必须溶于水。物质溶于水，才能在水中以离子的形式存在，才能发生复分解反应，若物质不溶于水，物质在水中以沉淀的形式存在，不能发生复分解反应。

（4）未能考虑复分解反应条件（反应物）

复分解反应是人教版九年级化学下册第十一单元《盐 化肥》课题一“常见的盐”的内容，在教材中复分解反应发生的条件：当两种化合物互相交换成分，生成物中有沉淀或气体或水生成时，复分解反应才可以发生[2]75。这导致学生在考虑复分解反应发生的条件时，仅从生成物方面考虑，不考虑反应物的溶解性。例如，盐和碱以及盐和盐反应时，除了考虑生成物有水或气体或沉淀生成，还需考虑反应物必须溶于水。只有从反应物和生成物两方面充分考虑复分解反应发生的条件，才能正确判断复分解反应能否发生，才能正确选择除杂试剂。

四、启示与建议

学生的学习困难与教师的教学紧密相连，在实际教学中，适当的教学策略，有助于帮助学生更好地适应教学，巧妙设计教学重难点有望突破学生的学习困难。教学内容的广度和深度在一定程度上决定学生的知识广度和深度，教学顺序影响学生的认知顺序及认知困难；教学思维影响学生的学习思维，学生的思维方式影响学习能力及学习困难。针对习题分析诊断的学习困难及成因，本文提出以下几点教学建议：

（1）教学过程应完整呈现复分解反应的核心概念，避免学生认知缺失

分析人教版九年级化学下册，教材仅介绍复分解反应的定义、复分解反应发生的条件（生成物）和酸碱盐溶解性三个核心概念，未介绍的核心概念有：复分解反应的特点是反应前后各元素化合价不变；复分解反应的实质是溶液中自由移动的离子结合生成水、气体或沉淀的过程；复分解反应的顺序——当酸与碱和盐反应时，酸碱反应优先；复分解反应的应用，例如除杂问题、共存问题等。复分解反应的特点丰富了复分解反应的定义，在教学中不涉及复分解反应的特点，会造成学生判断复分解反应类型的学习困难；在教学中不涉及复分解反应的实质，又要求学生记住大量的化学方程式，学生不能做到举一反三，增加书写化学方程式的困难；在教学中不涉复分解反应复分解反应的顺序以及应用，学生很难将复分解反应的知识和酸、碱、盐的性质融会贯通，增加解决问题的难度。在复分解反应的教学中，复分解反应的定义、条件（生成物和反应物）、酸碱盐溶解性、特点、实质、顺序及应用缺一不可，学生只有清楚明了地理解这几个核心概念，才能形成复分解完整的认知结构。

（2）教学过程应合理安排教学顺序，利于分散学习难点

在人教版九年级化学下册中，关于复分解反应的编写顺序是[2]74-75：定义——条件——酸、碱、盐溶解性，很多教师未对教学进行调整，直接按教材顺序进行教学。在实际教学中，复分解反应发生的条件和酸、碱、盐溶解性都是教学难点。在复分解反应发生的条件的教学中，需依托大量化学方程式，学生面对大量陌生的物质名称、化学式和化学方程式，会产生陌生感，增加学习难度；在酸、碱、盐溶解性的教学中，向学生呈现大量陌生的物质名称和化学式，也增加了学习难度，建议设计利于分散学习难点的教学设计。

（3）教学过程应突出教学重难点，突破学生学习困难

《义务教育化学课程标准（2011年版）》对复分解反应的要求是：初步认识常见的复分解反应，能用于解释日常生活中的一些化学现象[3]11。可以看出课程标准中对复分解反应的要求的行为动词为“认识”和“解释”，处于认知性学习目标水平的第二层级和第三层级。在复分解反应的教学中，重点是复分解反应发生的条件和化学方程式的书写，难点是酸、碱、盐的溶解性和化学方程式的书写。通过习题分析诊断出学生复分解反应的学习困难主要体现在化学方程式的书写、复分解反应的实质、酸碱盐溶解性。在书写化学方程式的教学中，应向学生介绍巧记常见元素和原子团的化合价以及书写化学式的口诀；应引导学生用复分解反应的定义和条件判断反应是否发生；应强调书写化学方程式的步骤，比如勿忘标注沉淀、气体符号等。在复分解反应的实质教学中，应从宏观和微观两个层面进行。在酸、碱、盐溶解性的教学中，应注重以下几方面的教学：利用酸、碱、盐溶解性表加深学生对酸、碱、盐分类的理解；正确利用离子或原子团书写常见物质化学式；编制口诀巧记常见酸、碱、盐的溶解性。

（4） 教学过程应渗透“三重表征”思维方式，促进学生对“宏—微—符”有机联系

《义务教育化学课程标准（2011年版）》要求初三学生能够用化学用语表示生活中简单的物质以及化学反应，解释简单的现象[3]16。化学作为研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门学科，既研究物质宏观上的性质及变化，也研究物质微观上的组成和结构，而作为研究和交流的工具则诞生了表述物质组成、结构和变化的符号，化学学科的特点要求学生从宏观、微观、符号三个水平去认知化学知识[4]。在化学教学中，教师应引导学生观察宏观现象，解释出现宏观现象的微观过程，进而用化学符号语言进行表征。习题分析诊断出多数学生未掌握复分解反应的实质和不会正确描述反应现象，就是因为学生未能形成解释宏观现象的微观过程的能力。因此，在教学中，应贯穿宏观现象、微观过程与符号工具“三维一体”的教学方式，促进学生对宏观现象、微观过程和符号表征有机联系。

参考文献

[1] 刘松伟，刘雅莉. 在教学过程中渗透化学思想方法——以“如何正确书写化学方程式”教学为例[J]. 化学教育，2013，10：20-22

[2] 王晶，郑长龙. 义务教育课程标准实验教科书：化学九年级下册[M]. 北京：人民教育出版社，2012：74-75

[3] 中华人民共和国教育部. 义务教育化学课程标准（2011年版）[M]. 北京：北京师范大学版社. 2012

[4] A.H.John stone. The Development of Chemistry Teaching：A Changing Response to Changing Demand，Journal of Chemical Education，1993.9，Vol.70