用問題驅動突破學生微粒觀學習障礙

董睿 李夢冰

【摘要】文章分析了學生在利用微粒觀分析鹽類水解的過程中會出現的障礙點，指出教師要在任何可能的環節敏銳地捕捉到學生學習的障礙點，運用化學學科的核心觀念，利用問題來驅動教學，采用實驗、宏微結合和三重表征等多種方法構建合理的思維框架，幫助學生突破學習障礙點，做到教學相長。

【關鍵詞】問題驅動；學習障礙點突破；微粒觀；宏微結合

【基金項目】本論文是廣州市教育科學規劃（Guangzhou education scientific research project）2017年度課題“問題化教學模式下高中化學驅動型問題的實踐研究”（1201544952）的成果。

一、對學生的學習障礙點進行調查的方法

在學習“鹽類的水解——探究鹽溶液的酸堿性”這部分內容時，本研究通過如下方法對學生的學習障礙點進行調查。

1.通過對上一階段學習內容的測試，本研究了解到學生對人教版化學選修4第三章前兩節知識（弱電解質的電離，水的電離和溶液的酸堿性）的掌握程度，清晰準確地了解到學生的學習起點。

2.新課學習過程中，本研究通過觀察學生在問題驅動教學過程中的一系列反應和表現，了解他們在哪些環節出現理解困難，跟不上教師的思路等狀況，以此確定他們在新課內容中存在的障礙點。

3.通過課后批改作業，本研究發現學生普遍存在的問題，了解哪些是課堂上需要繼續深入講解的，哪些是復習的時候需要加強鞏固的，這些都是學生深入學習的障礙點。

4.課后通過學生訪談明確了解到他們對教學知識點的理解程度，直接獲得學生的學習障礙點。

二、學生在學習中存在的障礙點及其分析研究

通過調查，本研究發現學生在“鹽類的水解——探究鹽溶液的酸堿性”學習過程中存在以下障礙點。

三、克服學習障礙點的對策

（一）設計實驗，激發學生興趣，提出問題驅動思考

針對上述障礙點1，本研究的解決方法是循序漸進，從問題的探究和實驗事實出發，讓學生初步認識什么是鹽類的水解。很多教師的教學設計都是以Na2CO3溶液遇酚酞變紅這一實驗作為鹽類水解的引入實驗。雖然學生在高一年級就親手操作過該實驗，對實驗現象非常熟悉，但由于Na2CO3是二元弱酸的正鹽，溶液中存在兩步水解，以它為起點進行分析容易加重學生的思維負擔，因此本研究選擇用CH3COONa這種一元弱酸鹽溶液來進行同樣的實驗，并據此提出問題，驅動學生進行微觀原理探究。

這個實驗使學生觀察到鹽溶液呈現一定的酸堿性這個事實，使學生形成宏觀的印象，并促使學生進一步去思考， CH3COONa溶液呈現堿的性質，究竟是離子本身的性質還是由于它與水中的某些微粒發生了反應？利用問題驅動學生從CH3COONa溶液中存在的微粒出發，進行微觀的理論分析，初步建立一個認知模型，并在接下來的課堂學習中利用該認知模型分析新的鹽溶液體系。

（二）使用模型分析其他鹽溶液，利用實驗證明

針對上述障礙點2，本研究采取的是“宏觀實驗觀察-微觀理論分析-宏觀實驗驗證”方法，科學的理論分析需要實驗事實作為支撐，因此在分析完CH3COONa、NaCl和NH4Cl三種溶液中微粒的相互作用、對水的電離平衡的影響以及溶液呈現的酸堿性后，本研究設計了兩組實驗對上述分析進行驗證。

由于本節課是以CH3COONa溶液使酚酞變紅這個實驗事實為基礎來展開的，學生的印象非常深刻，因此本步驟只需驗證NaCl和NH4Cl兩種溶液的酸堿性即可，演示實驗2將鎂條與NH4Cl溶液進行反應，產生大量氣泡，現象生動鮮明，有力證實了NH4Cl溶液呈酸性的假設。

在第一步的教學過程中，教師和學生一起建立了一個關于分析鹽溶液酸堿性的認知模型，并在接下來的教學過程中讓學生使用該認知模型對新溶液進行分析，并用實驗進行證明，完美符合“由實踐提出假設→驗證假設為理論→由理論指導實踐”的認知規律，有效驅動了學生的學習思考，突破了學生的學習障礙。

（三）強調微粒觀和平衡觀，微觀思維符號化

針對上述障礙點3，本研究的方法是在教學過程中反復強調“鹽類的水解”微觀實質過程，推動學生運用化學觀念（微粒觀、平衡觀）來分析問題，而“誰強顯誰性”這條規律是建立在對“弱（電解質）離子起作用”微觀實質過程理解的基礎上運用的手段和方法。學生對知識點的理解程度既體現在課堂上對知識的理解運用，又體現在課后作業習題的解答中，而加強課后練習又是對知識點理解的強化和鞏固，因此突破這一障礙點，可以在后續的習題中慢慢解決。同樣，學生對課后習題的錯誤進行反思，找出自己思維的薄弱點并不斷攻破，也是十分有必要的。

（四）問題驅動，利用“三重表征”突破障礙

針對上述障礙點4，本研究在課堂上提出以下問題：

①不同鹽溶液呈現不同酸堿性的本質原因是什么？

②它與酸或堿溶液呈現酸性或堿性的本質原因有什么不同？

這時，“水的電離平衡”便成為分析問題的關鍵所在。水溶液的酸堿性是水溶液中微粒間多重作用競爭的結果，如表4所示。

借助以上表格的指引，可以將上述提問細化，將題目的意思具體化，以提高學生對鹽類水解的實質的深層理解。

四、結論

在涉及微觀過程的化學基本原理的教學活動中，教師充分利用問題驅動教學，注意化學過程的宏觀現象、微觀理解和符號表征三者結合，會有效促進學生的思考，使他們可以更加深刻地認識和理解化學反應原理的本質，獲得更好的學習體驗。

突破學生學習障礙點的方法有很多，除上文提到的問題驅動、宏觀和微觀結合、利用三重表征外，文本材料的閱讀內化、適度適量的練習反饋、知識的類比遷移、原理數據和圖像的相互轉化、小組或同伴的互助合作學習等等也都是在教學中經常采用的有效方法。教師需要根據不同內容和類型的教學任務，選取合適的教學方法，才能提高課堂效率，提升教學效果。

【參考文獻】

[1]趙玉芬.高一學生化學學習障礙點探析及對策[J].課程教材教學研究（中教研究），200（06）：24-25.

[2]何彩霞.以具體觀念統領具體知識的教學——以“弱電解質的電離”為例[J].中學化學教學參考，2012（06）：3-5.