例说实验在高中化学概念教学的应用

朱立

在化学概念教学中，教师一定要重视利用化学实验来引导学生去感知化学事物，形成化学概念，提高化学学科素养。本文就以《选修四》“盐类的水解”的教学为例，来阐述实验在概念教学的应用。

教学目标

依据《普通高中化学课程标准 （实验）》及高考的考纲要求，将盐类的水解教学目标设定为：引导学生以化学的眼光，从微观的角度去认识盐类水解的本质；从现象到本质，帮助掌握概念的内涵与外延及水解的有关规律；盐类水解方程式的书写；正确认识盐类的水解在生产、生活中作用，并解释生活中的一些现象。

教学设计思想

传统的教学思路是：平铺进入（演示人教版教材P54的科学探究）—数据分析、呈现概念—性质学习 （讲解盐类水解规律）—性质应用。笔者设计的教学思路：（实验引入）创设情境、引发认知冲突—（小组讨论）本质构建—（实验验证）发现新问题引发学生的深度思考—（实验论证）解决问题获得最终的科学概念—性质运用，培养学生高阶思维。

教学环节

创设情境，引发认知冲突，激发学习兴趣 问题1：“酸溶液为酸性，碱溶液为碱性，那么盐溶液的酸碱性呢？试根据现有的经验来判断H2O、0.1mol/L的NaCl溶液、0.1mol/L NH4Cl溶液、0.1mol/L Na2CO3溶液的酸碱性。[设计意图]：依据原有的认知水平，大多数学生会认为盐溶液和NaCl溶液一样显中性。此时，教师如果只是通过学生分组实验数据加以简单分析后，直接将盐类水解的概念、规律等盐类水解的有关知识呈现给学生，那么这样的教学效果是低效的。为了让学生从微观角度理解盐类的水解，设计如下实验：

[实验1]常温下，用精密pH试纸分别测蒸馏水以及浓度均为0.1mol/L的NaCl溶液、0.1mol/L NH4Cl溶液、0.1mol/L Na2CO3溶液的pH，并做好记录。[设计意图]：学生通过上述溶液pH值的测定，发现实验事实与自己的认知水平相冲突，激发学生的学习兴趣和求知欲望。[分组讨论]：1.从形成盐的酸、碱的强弱对上述盐进行分类。 2.溶液的酸碱性与哪些微观粒子有关？3.结合强弱电解的特点、平衡移动的原理，分析溶液中微粒种类与数目的变化？[设计意图]：从认知冲突开始了质疑，引导学生用微粒观来分析盐溶液呈中性、酸性、碱性的原因。完成盐类水解的概念的本质构建。

本质建构，有效转变迷失概念，实现科学概念的生成 [实验2] 学生预测浓度均为0.1mol/L Na2SO4溶液、FeCl3溶液、NaF、CH3COONa溶液的酸碱性，并用精密pH試纸测其pH值，做好记录。[设计意图]：利用前面构建的科学概念进行预测，再通过实验加以验证，这符合科学探究的一般过程；实验中学生发现了CH3COONa溶液和NaF溶液都呈碱性、pH不大且有差别，让学生认识到盐类水解的程度是微弱的可能是可逆的，水解的程度还可能与盐的组成有关（越弱越水解）。概念的科学论证及实验中新的发现，引发学生对盐类的水解这个概念的深度思考。

[实验3]如何用实验的方法来证明盐类的水解是可逆反应呢？学生讨论并完成下列实验，记录现象并获结论。[设计意图]：滴加酚酞变红说明Na2CO3水解产生了OH-，加入BaCl2溶液后，产生白色沉淀，红色变浅至完全消失，说明OH-与CO32-—共存于溶液中，上述现象产生的原因就是平衡移动的结果，说明水解是一个动态平衡。而加热红色加深又说明盐类的水解是一个吸热反应。

深度思考，把握概念的内涵与外延

[实验4]预测浓度均为0.1mol/L NaHCO3溶液、NaHSO4溶液、CH3COONH4溶液对水的电离平衡的影响及酸碱性，并用pH计进行验证，记录现象并分析原因。[设计意图]：让学生明析盐类的水解不一定会对改变溶液的pH.不水解的盐可能改变溶液的pH.帮助学生把握概念的内涵与外延。通过以上4个分组实验及数据分析后，学生对盐类水解有了一个比较清晰的认识，最终在头脑中形成了“盐类水解”的科学概念。

实例运用，促进思维的延伸，形成高阶思维 [实验5]将NaHCO3与Al2（SO4）3溶液混合，记录实验现象，并尝试分析现象产生的原因。[视频展示]泡沫灭火器的原理及运用。[设计意图]：两种溶液混合之后的产生的“震撼”现象，激发了学生的探究意识。

教学反思与体会

实验情景的创设教师要思考什么 教师利用实验进行教学设计中，要考虑最合适的实验形式是什么；要关注学生学习过程中认识发展的障碍点和发展点。同时教师还要不断地加强对概念教学的深入研究，从认知心理学角度进行实践研究，并精心设计相关实验，促进学生的深度学习与高阶思维的形成。

科学概念的本质建构要思考什么 科学概念的本质构建中如何将微观世界的变化用宏观的手段或现象展现出来。若我们的概念学习的课堂能设计出更多宏观的实验帮助建构化学概念，以认清科学的本质，才能体现概念的教学价值与功能。

总之，教学在概念教学中要充分利用好化学实验，实现化学概念的灵活应用，提升学生的思维能力和科学素养。

【湖南省教育科学“十三五”规划2017年度课题《高中化学实验在概念教学中的应用研究》（课题编号：XJK17CZXX099）阶段性研究成果】

（作者单位：湖南省岳阳市第十五中学）endprint