巧用思維模型 為高效復(fù)習(xí)插上騰飛的翅膀

摘?要：以“離子平衡圖像題中粒子濃度的關(guān)系”復(fù)習(xí)課為例，設(shè)計(jì)“學(xué)生編題、教師變題、學(xué)生做題”三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化學(xué)科知識結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化圖像信息素養(yǎng)的思維建模。

關(guān)鍵詞：思維模型;離子濃度關(guān)系;離子平衡圖像

一、 問題的提出

電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論之一，而電解質(zhì)溶液中粒子濃度關(guān)系是電解質(zhì)溶液的教學(xué)重難點(diǎn)，在近幾年的高考試題中，已然成為一個(gè)必考的知識點(diǎn)。但該類題型也是學(xué)生得分率很低的題型，原因是電解質(zhì)溶液中粒子濃度的關(guān)系涉及電離理論、水解理論、守恒思想、平衡思想、元素觀、微粒觀、定量觀等理論知識和化學(xué)核心觀念，同時(shí)這類試題大多以圖像為載體，要求考生從圖像中獲取信息、整合信息、應(yīng)用信息分析問題和解決問題，綜合性強(qiáng)，難度較大。雖然每位高三老師都會將其作為一個(gè)重要的考點(diǎn)幫助學(xué)生復(fù)習(xí)，但經(jīng)過三輪復(fù)習(xí)后，很多學(xué)生仍然找不到解決問題的切入點(diǎn)，解題時(shí)不知如何下手，這說明學(xué)生雖然做了大量的練習(xí)，但仍然沒有把握住試題的核心本質(zhì)，缺乏回答問題的角度和思路，導(dǎo)致思維程序混亂，學(xué)生難以觸類旁通，舉一反三。基于此情況，教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)，不僅要交給學(xué)生知識技能，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何分析問題，能夠歸納、總結(jié)問題，優(yōu)化解題思路，并讓解題思路模型化，以幫助學(xué)生形成有序的系統(tǒng)思維，并在此過程中探尋問題的核心，以深化對知識的理解，并提升思維的深刻性和靈活性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、 教學(xué)思路

筆者在“離子平衡圖像題中粒子濃度的關(guān)系”的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在如下思維障礙：①不能確定溶液中存在哪些微粒，它們發(fā)生什么樣的變化，存在什么樣的平衡;②缺乏分析離子平衡圖像的解題思路，面對這類題目感覺無從下手;③不熟悉陌生的橫縱坐標(biāo)的表征形式。鑒于此，我從以下兩方面對本部分內(nèi)容進(jìn)行思維建模：①學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化;②信息素養(yǎng)的強(qiáng)化。因此本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路如下圖（圖1）所示：

三、 構(gòu)建思維模型，提高復(fù)習(xí)效率

（一）學(xué)生編題——喚醒并完善學(xué)生的思維基點(diǎn)

【例1】①CH3COOH溶液;②0.1mol·L-1NaOH溶液與0.1mol·L-1NaHCO3溶液等體積混合;③0.1mol·L-1NaHA溶液（1

【教師】請同學(xué)們解釋各選項(xiàng)的設(shè)計(jì)意圖，剖析各選項(xiàng)的正誤原因。

從學(xué)生的回答發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)不知道如何去分析溶液中存在哪些微粒，不懂利用電離平衡、水解平衡是微弱的特點(diǎn)，不知何時(shí)考慮電離平衡，何時(shí)考慮水解平衡等。因此針對學(xué)生暴露的問題，筆者在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從“五定”模式進(jìn)行分析：（定質(zhì)）確定最終的溶質(zhì)及電解質(zhì)類型→（定量）溶質(zhì)間的濃度關(guān)系→（定式）書寫有關(guān)電解質(zhì)的電離方程式、水解離子方程式→（定粒）確定溶液中粒子的種類→（定序）確定離子濃度大小、電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒。

設(shè)計(jì)意圖：

通過宏觀分類、微觀變化，思想梳理，明確微粒的反應(yīng)、變化、平衡及守恒，靈活運(yùn)用定量思維，邏輯關(guān)系，確定粒子濃度關(guān)系，思維模型水到渠成：

1. 構(gòu)建離子濃度大小比較模型

通過五定法確定溶液中的離子濃度大小，在定序時(shí)要注意：①強(qiáng)電解質(zhì)（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和鹽）在水中全部電離;②大多數(shù)弱酸、弱堿的電離及鹽的水解程度在1%的數(shù)量級，因而是微弱的;③多元弱酸的電離是分步的，以一級電離為主，多元弱酸的酸根水解也是分步進(jìn)行的，主要以第一步為主，所以多元弱酸的二級電離、多元弱酸的酸根的第二步水解還有水的電離都是極其微弱的。即：

2. 構(gòu)建電荷守恒模型——溶液呈電中性

通過五定法確定溶液中的離子電荷守恒，在定序時(shí)要注意：找全溶液中所含離子種類是解題關(guān)鍵。

3. 構(gòu)建物料守恒模型——溶液中某元素的原子守恒

通過五定法確定溶液中的物料守恒，在定序時(shí)要注意：通過確定溶質(zhì)的濃度關(guān)系，找到守恒的原子，并確定這些原子在溶液中以何種形態(tài)存在，但注意氫原子和氧原子一般不用于物料守恒，因?yàn)槿苜|(zhì)為水。

4. 構(gòu)建質(zhì)子守恒模型——溶液中分子或離子得失H+的數(shù)目不變

通過五定法確定溶液中的質(zhì)子守恒，在定序時(shí)要注意：明確這些微粒子哪些是結(jié)合H+以及結(jié)合H+的數(shù)目，哪些電離出H+及電離出H+的數(shù)目。

（二）教師變題——構(gòu)建圖像分析思維模型

高考或模擬題中出現(xiàn)離子平衡圖像題時(shí)，學(xué)生往往不能正確讀圖、識圖、析圖，思維無序甚至混亂，因此筆者設(shè)計(jì)如下一道例題：

【例2】常溫下，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液，能否畫出滴定曲線的草圖。

【教師】請同學(xué)們思考畫圖時(shí)要注意什么？

設(shè)計(jì)意圖：通過畫滴定曲線圖及繪圖后的討論，豐富和完善了學(xué)生的認(rèn)知角度，使他們明白在畫滴定曲線圖時(shí)，要確定橫縱坐標(biāo)代表的物理量，根據(jù)反應(yīng)原理抓住關(guān)鍵點(diǎn)，并畫出曲線的變化趨勢，這也是我們解離子平衡圖像題所需要關(guān)注的地方。

【學(xué)生】學(xué)生茅塞頓開。

設(shè)計(jì)意圖：

本環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出不同的圖像，圖像中的橫坐標(biāo)增加了認(rèn)知的難度，也有利于學(xué)生的深度思考：不管坐標(biāo)如何變化，將其改成熟悉的離子濃度，再找到關(guān)鍵點(diǎn)，離子平衡圖像題中粒子濃度的關(guān)系的問題就能迎刃而解。教師通過一個(gè)例題和一個(gè)變式，循序漸進(jìn)地幫助學(xué)生構(gòu)建離子平衡圖像題中粒子濃度的關(guān)系的解題模型（見圖2）。

（三）師生賞題——應(yīng)用思維模型

【例4】常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（?）

本題由單一線條拓展至雙線條，豐富了圖像的表征形式，增加了試題的陌生度，但通過圖2的思維模型構(gòu)建后，學(xué)生已經(jīng)知道了離子平衡圖像題的解題方法與程序，能夠快速地而準(zhǔn)確地分析圖像中的有用信息，并正確作答。

四、 結(jié)語

綜上所述，思維模型的建構(gòu)對于課堂教學(xué)而言，可以更加直觀、系統(tǒng)地呈現(xiàn)出知識之間邏輯關(guān)系，使得課堂效益得到了有效的提高;對學(xué)生而言，不僅有助于學(xué)生知識體系的構(gòu)建，還為化學(xué)問題的解決提供了基本思路，這樣學(xué)生就可以跳出題海戰(zhàn)術(shù)的魔咒，使復(fù)習(xí)備考事半功倍，更有時(shí)效性。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

陳蘭芳，福建省三明市，福建省三明市永安市第一中學(xué)。