“问题式”教学，提升学生化学思维能力

苏丽桂　叶成兴

摘 要：本文以“阿伏加德罗常数的综合应用（高考一轮复习）”教学为例，阐述“问题式”教学在高考一轮复习教学中的应用。多角度、多维度引导学生进行问题的探讨与解决，自主构建知识体系，提升学生的思维能力，培养学生的化学学科素养。

关键词：问题式;知识体系;思维能力;阿伏加德罗常数

德国著名物理学家冯﹒劳厄说，“教育重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育给予人们的是当一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西”，这个“东西”就是学生终身受用的学习能力和学科素养。“学源于思”，思维能力是学习能力重点，“问题式”教学就是教师设置一系列问题，学生在“问题”驱动下，自觉、主动地在头脑中回放知识，在解决问题时，发现自身知识的漏洞，通过整合知识体系，构建、完善知识网络，并在训练中提升思维能力。“问题式”教学在高考第一轮复习教学中，能打破“炒冷饭”的僵局，提高复习课的实效性。本文以“阿伏加德罗常数的综合应用”为例，阐述“问题式”教学的具体操作。

1.教学过程

“物质的量”“阿伏加德罗常数”实现了物质的多少从宏观表征到微观表征的过渡。“阿伏加德罗常数的综合应用”以微粒数目的计算为切入点，与物质的结构、元素化合物知识、氧化还原反应原理、物质在水溶液中的行为等知识结合，考查的知识面广，考查的综合性强。“问题式”教学，通过挖掘试题“陷阱”，突破解题思路，拓展思维的广度，挖掘思维的深度，提高思维的速度，从而全面培养学生化学思维能力。

1.1展示真题：

例.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是（）

A. 标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA（2016全国卷I）

B.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA（2016全国卷I）

C.密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA（2018全国卷Ⅱ）

D.32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为6NA（2018浙江卷）

设计意图：高考题是高考复习的风向标，借鉴高考题，深入了解高考有关阿伏加德罗常数考点的题型及命题模式，掌握试题涉及的知识点，解题的必备技能及学科素养。

1.2问题式教学：针对高考题四个选项，设置层层深入的问题，学生思考后进行讨论，归纳解题思路，提升思维能力。

环节一：剖析、拓展选项A“标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA”

学生讨论问题：涉及计算时，常设置哪些误区？哪些物质的状态要引起重视？

引导学生分析：要注意条件是否为标准状况，物质是否为气态。

学生感悟与提升：涉及气体体积的解题思路——判断题给是否为标准状况（0℃，101KPa）下，判断该物质标准状况下是否为气态。

学生讨论问题：如何判断共价键的数目？

引导学生分析：共价键数目根据结构式计算。

学生感悟与提升：涉及共价键数目的解题思路——识记一些常见物质的结构，如白磷、金刚石等;根据一些有机物结构推算共价键数，如1molCnH2n+2中共价键数为（3n+1）NA。学生对知识、技能的主动思考、归纳，形成正确的解题思路，并能对题目举一反三、融会贯通，快速解题，摆脱了题海战术，又培养了思维敏锐力。

环节二：剖析、拓展选项B“14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA”

学生讨论问题：通常用什么方法解题？乙烯和丙烯有何共同点？如何解决最简式相同的问题？

引导学生分析1：极值法。

引导学生分析2：最简式法。乙烯和丙烯的最简式相同，都是CH2。14g乙烯和丙烯，即m（CH2）=14g，n（CH2）=1mol，即可得出微粒数目。

变式提问1：选项A若改为“22g氧气和26g臭氧混合后，混合气体所含氧原子总数为3NA”或“92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA”，又将如何分析？

变式提问2：“14gCO与N2的混合气体，含分子数0.5NA”是否正确？如何分析？

学生感悟与提升：1、物质最简式相同时（如：乙烯、丙烯和环丙烷等;NO2和N2O4;O2和O3）的解题思路——分析最简式，然后计算“最简式”的物质的量，再算微粒数目。2、相对分子质量相等时（如：CO、N2和乙烯;CaCO3和KHCO3;Na2O2和Na2S等）的解题思路——先求出混合物的物质的量，再换算成微粒数目。学生通过讨论、分析，发现最简式相同、相对分子质量相等的题型的解题模式及规律，并迁移应用，达到对知识应用能够触类旁通的效果。学生在思考中内化知识，突破此类题型的难点，使其对化学知识的认知由个别到普遍的上升，并使思维能力得到有效锻炼。

环节三：剖析、拓展选项C“密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA”

学生讨论问题：SO2和O2反应的特点？可逆反应的特点？常见的可逆反应有哪些？

引导学生分析：可逆反应的反应物不可彻底反应完，反应物与生成物最终共同存在。

变式提问1：“密閉容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA”？

变式提问2：“1L1mol/LFeCl3溶液中含有NA个Fe3+”？

变式提问3：“2L0.5mol/L亚硫酸溶液中n（H+）为2NA”是否正确？若改为“2L0.5mol/L硫酸溶液中含有的n（H+）为2NA”又是否正确？

学生感悟与提升：涉及可逆反应的解题思路——判断是否存在可逆反应，有的是显性的可逆反应，有的是隐性的可逆反应;判断溶液中微粒数时要重点关注盐类水解、物质属于弱电解质等情况。学生通过对一个个变式问题的探究、思考，主动进行知识整合，把握可逆反应在NA应用题型中常出现的“陷阱”，寻求突破“陷阱”的方法，力求在今后的解题中能根据题给信息，快速反射出解题思路，提高解题效率，并提高了思维的敏锐性，提升思维的速度。

环节四：剖析、拓展选项D“32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为6NA”

学生讨论问题：如何计算电子转移数？遇多种价态元素，如何处理？

引导学生分析：n（电子转移）=n（得电子）=n（失电子），n（得电子）=n（氧化剂）×氧化剂的降价原子数×|价差|。同种元素在不同反应中，呈现的价态可能不同。

变式提问1：“过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA”是否正确？

变式提问2：“0.3molNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA”是否正确？

变式提问3：“向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，共转移的电子数目为NA”是否正确？

学生感悟与提升：涉及电子转移数的解题思路——注意价态变化;关于歧化反应，要找出氧化剂与还原剂的物质的量比，再判断电子转移数;涉及多个氧化还原反应，要考虑氧化性（或还原性）的强弱，判断反应的先后顺序，再根据题给量判断电子转移数。学生从价态差异的电子数计算，到“Na2O2与CO2反应”简单的歧化反应，再到“NO2与H2O反应”复杂的歧化反应的得失电子数分析，由简到难，层层递进，逐渐提升，对电子的转移认识逐级深入、更加透彻。接着设疑“向FeI2溶液中通入适量Cl2”，将电子转移的判断在问题迁移中得到加强和延伸，既使化学知识得到深化，又发展了学生的思维深度。

环节五：迁移提升

问题：以下说法涉及哪些知识点？如何解题？具同类“陷阱”的题目有哪些？

（1）18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA

（2）1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

（3）16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA

（4）100mL18mo1·L-1硫酸与足量Cu反应，生成SO2的分子数为0.9NA

学生感悟与提升：学以致用，利用以上习得的技巧，自行归纳知识、解题模式，真正体现自主学习，养成化学学科素养。

课后思考：利用“阿伏加德罗常数的综合应用”的学习，感悟后续复习的技巧与方法。

2.教学总结

纵观整个教学实践过程，笔者反思并总结了本课“问题式”教学具有以下优点：

2.1注重“思考”习惯的养成

一些学生认为化学需要“背”的东西很多，这种说法反映了部分学生对化学知识的认知仅停留在识记层面。高考意在选拔人才，注重学生能力的考查，简单的记忆对学生的发展帮助不大。“问题式”教学模式克服了该弊病，问题贯穿课堂的始末，课堂上学生活动始终围绕问题展开。本节课以高考题为载体，以“问题”“强迫”学生思考，引导学生对考点深入剖析，追根寻源，挖掘知识的本质，并以变式问题的形式，将分散的知识点按其内在联系串联起来，问题环环相扣、层层深入，从对一个选项的思考到同类知识点的思考，上升到一类题型的思考，最后提升到对复习方法的思考。学生经过对问题认真探讨、解决，使习得的知识在头脑中的印象更深刻、稳固。一堂课学生思维处于活跃状态，并体会思考的重要性和乐趣，慢慢地让思考成为学生平时学习中不可或缺的部分，成为一种习惯。

2.2注重知识的形成过程

学生是课堂的主体，学生的收获是衡量一堂课优劣最关键的指标。因而复习课同样要重视学生的课堂参与度，同样需要考虑学生的认知规律，注重知识的形成过程，而不是机械式记忆知识和复述知识。本节课学生通过交流、探讨问题，自主发现“阿伏加德罗常数的综合应用”题型中的解题“陷阱”，有序地构建知识体系，感悟解题思路与技巧，再将知识迁移应用，及时反馈学生的课堂掌握情况。整个课堂教学中学生自主体验知识的形成过程，感受获得知识、完善知识的愉悦，真正成为课堂教学的受益者。

2.3注重思维能力培养的螺旋上升

“阿伏加德罗常数的综合应用”此类题型覆盖面广，特别是涉及元素化合物性质、氧化还原反应知识的部分，难度较大。学生处于一轮复习的开端阶段，对于高一的知识遗忘率高，基础参差不齐，难在短时间内回顾起大量相关知识，因而教学中需综合考虑学生的实际学情调整教学。本节课先利用对问题的简单分析，启动学生的简单思维，提升学习的自信心，为后续学习做好铺垫;接着过渡到对层层深入问题和变式问题的探究。问题难度的提升，驱动学生内在的学习动机，思维的积极性也得以攀升。该教学模式既克服了知识难度与学生基础的矛盾，又使学生的思维经历了循序渐进的全面发展过程，学生在整合知识、构建知识体系过程中，思维广度得以训练;归纳、感悟解题技巧和形成解题反射过程中，思维速度得以锻炼;对疑难问题科学分解和深入思考的过程中，深层次的思维能力得到有效发展。

教师作为學生学习的引导者，在“问题式”教学中不仅要精心设计问题，关注学生知识的形成过程，更要重视学生的学习效果及化学思维、学科素养的养成。

参考文献

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