基于问题解决的“溶解度曲线”教学实践

吴碧燕

摘要 基于问题解决的初中化学教学实践，有利于提高学生问题解决能力，特别是陌生情境下问题解决的能力。文章以一道初 中化学中考试题“溶解度曲线”为例，探讨如何将问题细化为系列化的问题情境，帮助学生提升问题解决的能力。最后，对 基于问题解决的初中化学教学实践进行反思，提出了几点建议。

关键词 问题解决;初中化学;思维活动

学习心理学认为，初中化学问题解决从根本上来 讲就是把前面已学的化学知识运用到新的情境中，它 是对一种已掌握的化学概念、原理、方法和技能重新 组合的创造性的运用，是加深化学知识的理解并灵活 应用所学知识的过程。化学问题的解决不仅仅是让 学生能够解决具体的化学问题，还能够使学生在解决 具体问题中获得能力的提升，让学生有独立思考、勇 于创新的精神，使学生在解决问题过程中认识到化学 的价值和化学在现实生活中的作用，学以致用。在从 明确问题要求、设置问题情境、如何解决问题、问题解 决到最后进行反思拓展等一系列的过程中，培养了学 生各种问题的解决能力，这是使用问题解决的最终目 标。^[1]问题解决教学体现了以学生为中心的教育理 念，强调培养和发挥学生主动性和能动性，是新课程 指导下现代教育思想的具体表现。^[2]问题解决就是在 培养问题意识的前提下，激发学生的学习兴趣和求知 欲，通过问题多样性和多元性的展现，在教师引导下， 学生在参与和探究的实践过程中，加强对知识的理解 应用与领会提升，学生更好地掌握到学习的方法。因 此，在这个过程中既突出了学生的实践活动，也充分 发挥学生学习的主体性，还培养了学生的创新能力， 这就是问题解决教学的价值所在。

开展基于问题解决的初中化学教学实践，有利于 提升学生问题解决能力，特别是陌生情境下问题解决 的能力。本文以初中化学“溶解度曲线”教学为例，对 构建基于问题解决的教学模式进行“再反思”。

一、基于问题解决的初中化学教学实践案例 初中化学中“溶解度”的学习涉及到概念的理解、 图像的解读、计算和实验，可以比较全面地考查学生 化学学习的基本情况和学习的能力。笔者选择2016 年武汉市中考试卷一道试题为例，通过创设问题情 境、提出问题、解决问题，谈谈如何进行问题解决的初 中化学教学。

题例：t/T时，将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加 入到各盛有100g水的两个烧杯中，充分搅拌后现象如 图/所示，硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如2图所示。

（1）烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态？（填是”“、否”或“无法判断”）;

（2） 烧杯①中溶解的溶质是（写名称或化学式）;

（3） 将t/C时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的 溶液，需加水 g;

（4） 关于图1 中烧杯内的物质，下列说法正确 的是。

A.烧杯①内溶液中溶质的质量分数〉烧杯

②内上层清液中溶质的质量分数

• 蒸发一定量的水，两烧杯中都一定有固体析出
• 将两个烧杯中的溶液混合，充分搅拌后，烧杯 中一定还有剩余的固体
• 将温度升高到t2°C，两烧杯内溶液中溶质的质 量分数相等（不考虑水的蒸发）

分析：该题得分率为0.32，属于难题的范畴;区分 度为0.19。笔者认为学生可能存在较大的知识缺陷 和试题理解障碍，为此我们将问题具体细化到五个具 体的学习活动，引导学生积极思考，让学生参与到所 创设的简单情境中来，更为主动地参与学习过程。

【问题1】什么是溶解度？怎样通过溶解度的学习 学会理解概念并加以运用？

强调固体的溶解度应该注意四个地方：①一定温 度下;②100g溶剂（通常情况下是水）;③溶液达到饱 和状态;④溶解的溶质的质量。在本道题中我们通过 溶解度曲线知道氯化钾和硝酸钾这两种物质在tC时 100g水中所能溶解的最大质量，而且氯化钾和硝酸钾 两种固体的质量为等质量，同时观察到图1 两烧杯中 一个烧杯中的固体全部溶解，另一个烧杯中固体未完 全溶解，帮助学生理解溶解情况。

【问题 2】什么是溶解度曲线？怎样讀溶解度曲 线？怎样对图像进行分析？

溶解度曲线是根据不同温度时的某物质的溶解 度或100g溶剂里最大溶解的质量来绘制的曲线。图3 中点 A 和点 B 的纵坐标的数值分别是氯化钾和硝酸钾 在t°C的溶解度。因此，在tiC，一定量的水中，最多溶 解氯化钾的质量为mi，最多溶解硝酸钾的质量为m2。 若加等质量的固体，质量小于m（C点），所加固体会 完全溶解在这一定量的水中，两个烧杯中都不会有固 体剩余，两种溶液都是不饱和溶液;若加等质量的固 体，质量等于m（_iB 点），所加固体会完全溶解在这一 定量的水中，两个烧杯中都不会有固体剩余，此时硝 酸钾是饱和溶液，氯化钾是不饱和溶液;若加等质量 的固体，质量大于m₁小于m（E点），所加固体氯化钾 能完全溶解在这一定量的水中，硝酸钾钾不能完全溶 解在这一定量的水中，则硝酸钾会出现固体剩余而氯 化钾会完全溶解于水中;若加等质量的固体，质量等 于m（A点），所加固体氯化钾能完全溶解在这一定量 的水中，并形成饱和溶液，硝酸钾钾不能完全溶解在 这一定量的水中，则硝酸钾会出现固体剩余;若加等 质量的固体，质量大于m（₂D 点， 所加固体都无法完 全溶解在这一定量的水中 ，两个烧杯都会有固体剩 余。因此具体分析A点和B点这两个具体点，我们进 一步分析出这五种情况。通过系统的分析，我们可以 让学生学会图像分析方法并从而获得解题方法。

【问题3】怎样观察和解读图像？ 以文本形式呈现的探究性的实验题，包括其实验 图在内，肯定是实验题。在本题中为何等质量的氯化 钾和硝酸钾在两个烧杯中一个完全溶解，一个仍有固 体剩余，说明在tiC时，两种物质有一种物质达到饱和 状态而有固体剩余，而另一个完全溶解，具体的状态 需要具体讨论，因此通过分析可以让学生清楚地明白 烧杯中是饱和溶液。

【问题4】温度怎样影响溶解度？从中怎样深化对 概念的理解？

通过溶解度曲线发现氯化钾和硝酸钾的溶解度 随着温度的升高而增大，进一步理解了固体溶解度概 念中为什么温度是最基本的条件以及温度的变化只 会改变当时溶液的溶解度，而其中的溶质和溶剂的量 是没有变化的，而对于溶液饱和态是否有变化，则可 以具体通过辅助线等数学方式来判断。

【问题 5】饱和溶液与不饱和溶液可以怎样转化？ 如何运用？

本题通过温度的变化来改变物质的溶解度，并以 此判断溶液是否饱和。针对第（4，问的 D 选项，温度 升高到t2C时，我们通过作辅助线的方式，知道即使在 t1C所加的固体为可能量最大值的A点时，也会小于

在t2紀两物质溶解度的交叉点P（如图2所示），即此时

对于两溶液而言都是不饱和溶液，此时溶解于 100g 水 中的溶质质量相同，其对应的溶质质量分数也相同。

通过五个问题情境的层层解析，学生能够逐步了 解到如何将同类型题目所问问题分解成一个个最基 本的问题，能够完整地解答，同时拓展了思维。

二、教学反思

问题解决的教学不等同于问题教学法，是教师和 学生、学生和学生的合作学习过程，体现教学中两个 主体，是学生知识重新构建的过程。笔者有如下教学 体会：

• 理解题目，创设情境，分析掌握。以问题作为 基础，问题解决式的教学主要包含三个方面：一是具 体题目中的问题，学生能够理解且找到对应的知识 点;二是自己创设问题情境，将问题转化成知识点的 形式，让学生从基本知识出发，一步步明白如何解答 题目，对于问题中较为模糊或薄弱的知识点，则及时 反复复习、重新掌握;三是通过自己创设问题情境，分 解出题目中较为困难的部分，达到基本掌握，并通过 自我的反思性总结，真正掌握同类型题目的解题 方法。
• 多层引导，深入题目，获得提升。基于问题解 决的教学过程中，问题层次的预设是由教师完成的， 而课堂的生成性问题是由教师和学生共同完成的。 在实际教学过程中，往往会有学生针对预设的问题层 次进行深化或迁移，教师也应当有意识地去引导学生 进行知识点的回顾与补充，促进学生能力的提升和素 养的形成。
• 深入思考，及时掌握，反复巩固。通过错题本 的形式让学生及时进行自我总结反思，在课堂上给予 学生足够的时间。一方面让学生认真聆听，另一方面 让学生及时掌握。当然，仅仅通过这样一轮的讲解是 不够的，在当天的作业布置时，要有意识地选择同类 型习题让学生加以巩固。
• 思维建模，构建体系，迁移应用。通过帮助学 生建构基于问题解决的反思性思维方式模型，让学生 通过明确问题要求，细化问题层次，在细化问题层次 过程中，遇到知识的薄弱点，要主动查缺补漏，建立完 整的知识体系，将知识结构化，最后进行总结反思提 升，形成解决问题的反思性思维模型，并且可以将其 应用在其他陌生的问题解决中。^[3]

参考文献：

• 徐德春 . 化学教学中的问题、问题解决及教学方法

[J].西昌學院学报（自然科学版），2010（1）：134-138.

• 白建娥 .“问题解决”模式在概念理论教学中的实践

[J].化学教学，2010（12）：29-31.

• 马培培.美国大学批判性思维教学解析[J].外国教育 研究，2016（1）：30-38.

（责任编辑：张贤金）