以情境设计与问题引领促进知识方法复习目标的达成

范标

摘要：通过建立知识体系与问题解决之间的联系，引导学生从物质性质出发，思考解决问题的方法。通过问题解决，强化知识体系及内在联系，提高学生在新情境和复杂情境中用所学知识解决问题的能力。

关键词：复习目标；知识体系；问题引导；氢氧化钠

文章编号：1005–6629（2017）9–0051–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 现状与思考

复习课是课堂教学的重要形式，在教学的不同阶段，特别是中考复习中，复习课占有相当大的比重，它从新的角度、新的高度，针对学生已学过的知识重新制定教学目标，确定系统的知识网络，使学生从整体上把握内容的基本结构，对学过的知识进行二次学习，从而促进知识的结构化、系统化、功能化，使学生的认知水平和价值观念达到更高的层次[1]。

在实际复习课教学中，教师大多采用先梳理知识、归纳及自我整理等方式构建知识体系，然后就是训练。虽然建立了结构化和系统化的知识，但学生在解决问题时，还是不能很好地提取已有知识，仍然用碎片化的知识去思考和解决问题。这种现象产生的主要原因是重视了知识体系构建和问题解决，但忽略了知识方法体系与问题解决之间的联系，导致角度不新、高度不够，无法实现先前提及的复习要求。

解决上述问题的关键在于通过情境设计与问题引导，建立问题解决与知识方法体系的联系，从知识方法体系出发去思考和解决问题。通过情境问题的引导和解决，促进知识方法体系的结构化、系统化、功能化，最终实现知识方法体系在实际问题解决中的灵活应用。本文通过氢氧化钠变质问题的研究，探讨如何加强知识方法体系与问题解决之间的联系，以提高在复杂新情境中用所学知识解决问题的能力。

2 内容分析与目标设计

2.1 优化复习内容

教学内容选择是教学设计中非常重要的一个环节，复习课更是如此。它不是原有教学内容的重复，而是根据复习需要，对相关内容进行整合，最好还能形成一定的主题。只有这样，才能加强不同知识间的交叉联系，完善知识体系，有效实现复习目标。

氢氧化钠变质问题的探究包含了一系列值得探讨的问题：氢氧化钠暴露在空气中为什么会变质？如何证明其是否变质？如何证明其部分变质还是全部变质？解决这些问题是在不断比较和应用氢氧化钠和碳酸钠化学性质的异同中进行的，所涉及的知识有：氢氧化钠的化学性质、碳酸钠的化学性质；科学探究的一般过程和方法；除杂的一些基本原则。所以这是学习氢氧化钠和碳酸钠之后比较好的复习专题，不少教师在这个阶段会选择这样的专题进行复习。

2.2 确定教学目标

选择这个主题进行复习时，教师更多考虑科学探究的一般过程、除杂的原则和方法。他們往往会忽略一个重要目标，即通过建立氢氧化钠、碳酸钠化学性质与问题解决之间的联系，强化知识体系的结构化、系统化和功能化。根据以上分析，我们确定以下复习目标：

（1）通过氢氧化钠变质问题的探究，进一步巩固掌握氢氧化钠和碳酸钠的化学性质，提高在复杂情境中用所学知识解决问题的能力；

（2）通过除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠，掌握除杂的一般方法和原则；

（3）通过氢氧化钠变质问题的探究，掌握科学探究的一般方法。

2.3 梳理知识体系

表1是解决上述氢氧化钠变质问题的知识体系，对基础较弱、这部分知识的掌握不够扎实的学生来讲，可预先通过师生交流进行回顾梳理，为建立知识与问题的联系做好准备；对基础较好的学生来讲，可以在解决问题过程中逐步形成。

2.4 设计引导问题

无论是布鲁纳的发现法学习、杜威的问题教学法，还是建构主义提出的基于问题的学习，前提都是创设合适的教学情境，使得教学内容蕴含在其中，设计出具有趣味的、有思考价值的、有意义的情境问题，围绕问题先让学生思考、讨论、探究、尝试解决，通过合作、交流，自主归纳和发现所学的知识，教师通过诱导和点拨促使他们解决问题。根据这一想法，根据氢氧化钠变质问题这一教学情境，设计成以下几个诱导性问题：

问题1：暴露在空气中的氢氧化钠溶液为什么会变质？

问题2：如何证明氢氧化钠溶液已经变质？

问题3：如何证明氢氧化钠溶液是部分变质还是完全变质？

问题4：如何除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠？

3 问题引导与建立联系

问题引导与建立联系，就是用梳理的知识体系去解决设计好的问题，在解决问题的过程中，强化了知识体系及其内在联系。氢氧化钠变质问题的探究实际就是在不断应用氢氧化钠和碳酸钠的化学性质，尤其是它们的差异性来解决的，通过探究氢氧化钠的变质问题引导与解决来巩固氢氧化钠和碳酸钠的知识体系。下面通过这节课的实录介绍如何通过问题引导，建立知识方法体系与问题解决之间的联系。

3.1 课堂片断一：暴露在空气中的氢氧化钠的变质情况

教师：暴露在空气中的氢氧化钠溶液为什么会变质？

学生：氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳。

教师：氢氧化钠吸收二氧化碳后发生了怎样的反应，这个反应体现了氢氧化钠的什么化学性质？请同学们用化学方程式表示变质的过程。

学生：氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，体现了氢氧化钠能和酸性氧化物反应，生成盐和水（2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O）。

教师：一瓶暴露在空气中的氢氧化钠溶液，请你猜想一下，其成分可能有哪几种情况？

学生：三种情况：氢氧化钠（还没有变质）、氢氧化钠和碳酸钠（部分变质）、碳酸钠（完全变质）。

教学说明：通过氢氧化钠溶液在空气中为什么变质这个问题，引导学生从氢氧化钠的化学性质出发思考原因，建立问题与知识体系的联系，强化氢氧化钠的化学性质之一：氢氧化钠与酸性氧化物反应，生成盐和水。在这组问题引导中，也引导学生对暴露在空气中的氢氧化钠溶液的变质问题进行合理的猜想，这也是本节课进行科学探究方法学习的需要。

3.2 课堂实录二：氢氧化钠溶液变质的证明

教师：如何证明氢氧化钠溶液已经变质？

学生：证明溶液中是否含有碳酸钠。

教师：那么有哪些方法证明溶液中含有碳酸钠呢？请同学们从碳酸钠的化学性质去思考，碳酸钠有哪些化学性质？

学生：碳酸钠可与酸碱指示剂反应；碳酸钠能够和盐酸（硫酸）反应，生成氯化钠（硫酸钠）、水、二氧化碳；碳酸钠能和氢氧化钙（氢氧化钡）反应，生成碳酸钙（碳酸钡）和氢氧化钠；碳酸钠能和氯化钙（氯化钡）反应，生成碳酸钙（碳酸钡）和氯化钠。

教师：那么这四种性质都能用来检验溶液中是否存在碳酸钠吗？

学生：有些可以，有些不可以。

教师：哪些可以？哪些不可以？请你分别说明理由。

学生：由于原溶液是氢氧化钠溶液，氢氧化钠和碳酸钠溶液都能使得紫色的石蕊试液变蓝，使无色的酚酞变红，所以不能用酸碱指示剂来证明碳酸钠的存在；稀盐酸和碳酸钠反应，生成二氧化碳，会产生气泡，所以可以用来检验碳酸钠的存在；氢氧化钙、氢氧化钡和碳酸钠反应，生成碳酸钙、碳酸钡的沉淀，所以可以检验碳酸钠的存在；氯化钡和碳酸钠反应，生成碳酸钡的沉淀，所以可以检验碳酸钠的存在。

教师：请你选择一种试剂，设计一个实验来证明氢氧化钠是否已经变质？

学生：取一只试管，加入待测的溶液1～2mL，然后向试管中滴入足量的稀盐酸，如果冒气泡，说明溶液中含有碳酸钠。

教师：为什么稀盐酸要足量呢？

学生：溶液中有氢氧化钠的话，少量的稀盐酸和氢氧化钠反应后，不能检验碳酸钠了。

其他方案：……

教师：碳酸钠的4个化学性质中，有一个和氢氧化钠的化学性质相似，不能使用，所以我们在检验溶液中是否生成碳酸钠的时候，还要考虑到溶液中还有氢氧化钠，要比较它们化学性质的异同，通过碳酸钠与氢氧化钠化学性质的差异性来检验碳酸钠的生成。其次，要注意试剂的用量，它直接影响某些物质能否被检验出来，这是实验探究时需注意的一个问题。

学生：进行实验，发现氢氧化钠确实已经变质。

教学说明：检验氢氧化钠溶液是否变质就是证明溶液中是否含有碳酸钠，这就要引导学生从碳酸钠的化学性质出发。但考虑到原溶液是氢氧化钠溶液，所以解决问题时，还要引导学生也要从氢氧化钠的化学性质出发，并且还要对两种物质的化学性质进行比较后，利用它们化学性质的差异性来解决问题。在这个过程中，通过问题的引导，使得碳酸钠、氢氧化钠的4个化学性质分别和问题的解决建立了联系；同时，通过这个问题的解决，也让学生进一步学习如何设计实验方案，如何根据实验现象得出实验结论等科学探究的方法。

3.3 课堂实录三：如何证明氢氧化钠的变质程度

教师：那么这份氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质呢？怎么证明呢？

学生：是不是全部变质就是证明溶液中是否还含有氢氧化钠。

教师：要证明原溶液中是否还含有氢氧化钠，这就要从氢氧化钠的性质去思考，那氢氧化钠有哪些化学性质？

学生：氢氧化钠的化学性质有：能和酸堿指示剂反应，能和酸性氧化物反应，能和酸反应，能和硫酸铜等盐溶液反应。

教师：这些性质是否都能用来证明氢氧化钠的存在呢？溶液中的碳酸钠对氢氧化钠的检验是否有影响呢？

学生：由于溶液中含有碳酸钠，通过比较，氢氧化钠的部分化学性质与碳酸钠相似（和酸碱指示剂、硫酸铜等盐溶液的反应现象一样），而和稀盐酸、二氧化碳等物质的反应又没有明显现象，所以，利用氢氧化钠的4个化学性质直接去检验氢氧化钠是不可行的。

教师：怎么解决碳酸钠对氢氧化钠的干扰呢？

学生：除去碳酸钠后再检验氢氧化钠。

教师：要除去溶液中的碳酸钠，就要从碳酸钠的化学性质出发去思考，这些性质是否都能用来除去碳酸钠？是否需要考虑溶液中的氢氧化钠？

学生：碳酸钠和盐酸反应，能除去碳酸钠，但是盐酸也会和氢氧化钠反应，会同时除去氢氧化钠，所以不能用；碳酸钠和氢氧化钙、氢氧化钡溶液反应，虽然能除去碳酸钠，但同时会生成氢氧化钠，影响氢氧化钠的检验；氯化钡溶液（氯化钙溶液）和碳酸钠反应，生成碳酸钡（碳酸钙）和氯化钠，可以除去碳酸钠，不会除去氢氧化钠也不会生成氢氧化钠，所以，只有氯化钡溶液和氯化钙溶液是可以的。

教师：由于排除碳酸钠的影响，所加氯化钡溶液或氯化钙溶液的试剂要足量。

教师：除去了碳酸钠，接下来就要继续检验溶液中是否含有氢氧化钠了，请同学们从氢氧化钠的化学性质再次思考这些方法是否都可用来检验它的存在？

学生：由于氢氧化钠和二氧化碳反应、氢氧化钠和盐酸反应都没有明显的现象，所以不能直接用来检验它的存在；和酸碱指示剂反应，颜色发生明显变化，可以用来检验；和硫酸铜等盐溶液反应产生蓝色沉淀，也可以用来检验。

教师：根据上面分析，请同学们设计实验方案，来证明氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质。

学生：交流实验方案。

方案一：取一只试管，加入待测的溶液1～2mL，往试管中滴入足量氯化钡溶液，再往试管中滴入几滴酚酞试液，如果溶液呈红色，则溶液部分变质，如果溶液没有变红色，则已经全部变质。

其他方案：……

学生：进行实验，发现氢氧化钠确实部分变质。

教学说明：问题3的解决最为复杂，是通过三个阶段完成的：首先，如何证明氢氧化钠是部分变质还是全部变质，实际就是要证明溶液中是否还含有氢氧化钠，所以就要引导学生从氢氧化钠的化学性质去思考方法。但由于溶液中含有碳酸钠，所以检验氢氧化钠的时候还要排除碳酸钠的影响，需要先除去碳酸钠，才能再检验氢氧化钠，所以问题又变成了如何除去碳酸钠后再检验氢氧化钠的问题了。如何除去碳酸钠，又要从碳酸钠的化学性质出发，但考虑到除去碳酸钠后还要检验氢氧化钠，所以，在除去碳酸钠的同时不能除去氢氧化钠，也不能生成氢氧化钠等碱性物质。因而，既要考虑碳酸钠的化学性质，还要顾及氢氧化钠的化学性质；除去碳酸钠后，继续检验氢氧化钠，这时又要从氢氧化钠的化学性质出发，又一次建立性质和问题之间的联系了。由于没有了其他物质的干扰，所以氢氧化钠的化学性质都能用来检验（与二氧化碳、稀盐酸的反应没有现象，不能直接使用）。问题3的解决过程中，碳酸钠和氢氧化钠的化学性质与问题的解决建立了多次联系，在解决过程中，除了涉及实验方案设计外，还涉及了除杂的方法和原则。

4 教学体会

本节课改变了一般教学中建立知识体系与问题解决应用相分离的做法，利用对知识体系的回顾促进问题解决，在问题解决中又不断深化对知识体系的把握。同时，在解决氢氧化钠变质问题的过程中，也系统地形成了科学探究的过程和方法，形成了除杂的一般方法和原则。通过情境设计与问题引领，改变了知识目标与方法目标达成相分离的现象，促进知识方法复习目标的协同达成，这应该是复习课所最追求的最终目标。

参考文献：

[1]万延岚，卢巍. 对化学复习课的重新审视和思考[J].化学教学，2013，（5）：10～13.