情景教学在高中奥林匹克化学竞赛教学中的应用初探——以《分析化学》教学为例

张瑞超 简少国 张卫健 王娜 张瑶

（陕西省西安交通大学附属中学）

高中奥林匹克化学竞赛是高中学生重要的课外活动，可以增强学生学习的兴趣，培养学生灵活利用化学知识解决实际问题的能力，起到了培养应用型化学拔尖人才的作用。但传统的竞赛教学方法一般是以知识的传授，培养学生的解题能力为主。往往忽视了在教学中培养学生利用竞赛知识解决实际问题的能力和教学的趣味性。而近年的竞赛命题也加强了对实际问题解决能力的考查，尤其是与实际生活息息相关的《分析化学》部分内容1。分析化学在日常生产生活中的作用是举足轻重的，例如2003年全国决赛（理论）考查了土壤成分的研究（土壤中硫酸根离子的检验）；2003年全国决赛（实验）考查了阿司匹林药片中的乙酰水杨酸含量；2010年全国决赛考查了人体生理和病理指标的检测（人体中尿磷的检测）、2014年考查了工业产品的成分测定（漂白粉的含量测定）……因此，在化学竞赛的培训工作中，进行能够提出问题的情景教学有利于解题思路的培训，并增强学生对于化学竞赛的兴趣［2］。

一、情景创设的原则

1.目的性

情景创设是为了特定的教学目标服务的。在化学竞赛的培训中，由于时间紧，内容量大。要注意素材的选择应当贴合目标，将不必要的内容简化，提高效率。

2.全程性

好的情景创设应当能做到全程呼应，整个教学设计应当围绕情景素材，让学生从中提炼出问题，并能够引导学生分析问题、解决问题。

3.真实性

情景素材的选取应当真实，让学生感受化学与生产生活的息息相关。尽可能使学生切身体会如何运用化学知识解决生产生活中的问题的过程。

4.正面性

化学在给人们带来便利的同时，也带来了危害。情景素材的选取，要贴近实际，但也要正面、客观地选择，并正面、客观地引导学生。

5.实验性

化学是一门以实验为基础的学科，实验对于学生的视觉、听觉和触觉的刺激是最直观的，能够强烈地引发学生的兴趣。实验的选择应当选择现象明显且安全的。

二、情景创设的途径

1.从生活经验创设情景

化学竞赛中的知识难度较大，数学原理复杂深奥，需要大量的推导公式。如果能从生活经验出发，可以将“定量”的知识转化为“定性”的知识，降低难度，同时可以引导学生理解概念的意义和用途，帮助学生理解和应用。

例1.在“数据处理”内容中，引入“绝对误差”和“相对误差”概念时，我设计了如下问题：

（1）购买一斤苹果时，少称100g影响大，还是购买1吨煤炭时少称100g影响大？

（2）用分析天平（±0.1mg）和托盘天平（±0.1g）称量 10g物质，哪个误差会更大？

学生很容易回答出对于1斤的影响更大和利用托盘天平误差更大。这样，可以直观地展现出相对误差的概念——误差在真实值中所占的百分率，并且指出引入相对误差的意义，评判测量值对于测量结果的影响，效果良好。

2.利用社会问题创设情景

《分析化学》部分内容与结构化学、无机化学和有机化学相比，更加贴近社会实际问题，激发学生主动探究化学竞赛知识，并应用于题目求解。

例2.在“酸碱中和”内容中，讲解有机物含氮量方法时，从“三聚氰胺事件”中蛋白质含量的不完善测量方法入手，引出“蛋白质含量测定方法是根据蛋白质中含氮量较为固定”（一般认为，蛋白质的质量分数是氮元素质量分数的6.25倍），将有机物的氮元素转化为氨气后，用极弱酸硼酸吸收后，再进行滴定。课堂气氛良好。

3.利用普通高中课本创设情景

普通高中课本中受到课程标准和课时安排的限制，很多问题无法拓展，给学生留下很大的疑问和探究空间。利用课本知识的疑问进行情境创设，降低难度，激发学生的学习兴趣。

例3.在普通高中课本中《有机化学基础》中《醇 酚》一节中关于苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚的用途中提到，该反应可以用于苯酚的定性检验和定量测定3。而在介绍利用氧化还原滴定——碘量法测定苯酚含量时，我设计如下问题，创设情境：

（1）能否利用生成的三溴苯酚沉淀的质量，通过方程式计算苯酚的质量？

由于反应中生成三溴苯酚沉淀，很多学生错误地理解成“该方法是测定苯酚的质量，从方程式中求解苯酚的含量”。而实际实验中，为了使苯酚彻底沉淀，需要加入过量的浓溴水，而过量的溴单质又会溶解在三溴苯酚中，使得沉淀质量增大，无法准确测量。

（2）过量的溴单质如何除去？如果不能除去，能否测量出溴单质的量？

学生根据间接碘量法的基本思路，向苯酚中加入过量且定量的溴单质（由KBrO3和KBr混合物制备），与苯酚充分反应后，利用过量碘化钾将剩余的溴单质转化为碘单质，再利用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘单质，即可求得过量的溴单质，进而求得苯酚消耗的溴单质以及苯酚的含量。

总之，营造良好的情景教学氛围，可以在竞赛培训中激发学生的兴趣和思维，开发学生的潜能，从而提高教学质量。

［1］张瑞超，陈国永，卓颖.全国高中化学奥林匹克决赛（理论）分析化学试题分析［J］.中国校外教育，2015（6）:115，141.

［2］裴坚.中国化学奥林匹克竞赛试题解析（2010-2015）［M］.北京：北京大学出版社，2016.