邢秋蕊
鹽類水解是中學化學教學中的核心概念。鹽類水解知識相對比較抽象,涉及面寬,綜合性強,是學生已有的關于溶液認識的綜合應用。在中學階段,學生對于溶液問題的認識大體經歷4個階段。在初中,學生學習了關于溶液、溶液中發生的化學反應的一些基本知識,知道了諸如溶質、溶劑、溶解度、飽和溶液等概念,對溶液有了基本了解;在高中,學生開始學習有關電解質的知識,開始討論以電解質為溶質,水為溶劑的溶液體系,建立起了電離、離子反應等概念;接著,學生在學習化學平衡的基礎上學習了電離平衡及鹽類水解,討論電解質溶液中存在的微粒、微粒的來源、微粒間的相互作用以及作用的結果等。
一、問題提出
從上述分析可以看出,對于溶液問題的討論,從最初關注溶質、溶液這些宏觀的具體物質,過渡到關注微觀粒子,最后討論微粒之間的相互作用,這是從宏觀到微觀不斷深入的過程。學生在學習過鹽類水解的相關內容后,中學階段對于溶液問題的討論就告一段落了,希望學生在結束對于溶液問題討論的時候,可以達到分析溶液問題的“微觀—本質”水平,學會用微粒的觀點解釋溶液現象和分析溶液問題。鹽類水解概念的教學恰恰能夠達到這樣的教學目標。但通常鹽類水解概念教學采用的是“宏觀—現象”的教學處理,從鹽溶液呈什么性(酸性、中性、堿性)引入,發現鹽溶液并不都是呈中性,引出鹽類水解概念,最終落實到各種類型的鹽溶液呈酸堿性的規律,教學過程中主要抓宏觀的現象——鹽溶液的酸堿性和鹽溶液的組成。這樣的教學處理并不能培養學生從微觀的層面分析和解釋溶液現象或問題。采用“微觀—本質”的教學處理方式,即從分析水中存在哪些微粒?鹽進入水中會有哪些行為、以什么形態存在?水本身電離出來的微粒與鹽電離出來的微粒間能否相互作用?這種相互作用對水的電離平衡會產生怎樣的影響?這樣能夠培養學生從微觀、本質的角度分析鹽溶液問題。
二、教學案例
為了證明采用“微觀—本質”的處理方式進行鹽類水解教學,優于采用“宏觀—現象”的教學處理,有利于學生建構化學概念,培養學生的微粒觀,讓學生形成從微觀層面分析溶液問題的思路與方法。本研究以不同的教學處理為切入點,對高中生學習鹽類水解進行了實踐研究。
本研究選取我校高中二年級兩個初始水平相同的班級, 針對“鹽類水解”的第1課時,在兩個教學班采取“宏觀—現象”和“微觀—本質”教學處理。在研究中,實驗班采取的是“微觀—本質”的教學處理,對比班采取的是“宏觀—現象”的教學處理。
三、教學效果的測查結果與分析
為了調查教學效果,在“鹽類水解”新課結束后,采用相同測查工具對兩個教學班進行測查。測查工具為自編試題。整套試題共9道小題。主要測查3方面內容:一是對鹽類水解概念的掌握;二是從微觀層面對鹽溶液的分析;三是對鹽溶液的綜合認識。
關于鹽類水解概念的掌握主要測查了兩個方面內容:對鹽溶液酸堿性的判斷;鹽類水解方程式的書寫。測查統計結果如下:學生對鹽類水解概念的掌握,實驗班和對比班沒有顯著差別,兩個教學班正確率都較高。在選擇題第2、4題的結果上,實驗班要好于對比班。對于鹽類水解造成的宏觀結果的分析,主要是對鹽溶液酸堿性的判斷,對比班同學的分析思路是利用水解的概念,找出鹽中是否含有弱酸陰離子或弱堿陽離子,再結合“有弱才水解和誰強顯誰性”的水解規律進行判斷;而實驗班則通過鹽溶液中存在的微粒以及分析這些微粒對于水電離平衡的影響對問題進行判斷。
結果說明,在教學過程中提供微觀的知識處理,學生從問題的微觀實質出發進行分析,仍然可以順利得到宏觀結果。實驗班在教學處理中,引導學生分析問題的思路正是如此,而對比班同學解決問題的工具僅僅停留在宏觀層面上,因而對于此問題的分析實驗班要明顯強于對比班。
通過上述結果及其分析說明,對于鹽溶液中的微觀過程分析,采用以“微觀知識”的教學處理,明顯好于簡單采取以“宏觀知識”的教學處理方式,前者更加有助于學生體會“微粒”的含義,構建并且完善察看物質的“微粒觀”,教學過程中重視宏微結合。
這樣的教學效果說明,對比提供的“微觀—本質”和“宏觀—現象”的教學處理,前者可以更好地幫助學生分析溶液中的存在的變化以及作用的結果。采用上述不同的教學處理,導致學生思考分析問題的入手點不同。從問題實質出發是更有利于學生對于具體問題的分析的,即從微粒分析入手,學生不僅可以認識到溶液中的微粒之間的相互作用,以及由此造成的結果,而且可以進一步體會“微粒”的含義,構建并且完善分析溶液問題的“微粒觀”。
四、研究結果
通過具體的教學實踐研究,表明:
1.采用“微觀—本質”的教學處理有助于學生鹽類水解概念的建構和分析溶液問題微粒觀的形成
對于鹽類水解概念的建立以及簡單的應用,采用微觀的知識處理要強于采用宏觀的知識處理。通過微觀的知識處理,學生可以更好地分析溶液里面存在的各種微粒以及在溶液中各種微粒之間的相互作用,學生可以建立起考察溶液及其變化的微粒觀。
2.采用微觀的知識處理有益于化學核心概念教學
化學研究需要宏觀與微觀的方法相結合,微觀的教學處理方式可以在化學核心概念教學中進行推廣。微觀的教學處理方式,將有利于學生學習其他核心概念。
3.微粒觀的建立是一個循序漸進的過程
從微觀的角度認識具體物質和化學變化是化學學習的特殊思維方法。學生微粒觀的建構,不是通過一堂“鹽類水解”課就可以徹底解決的問題。應該在不同的階段,引導學生確立采用微粒的觀點看待相關問題的思路。