主題探究式構建知識體系

張立培

【摘要】將溶液概念串聯嵌入到“卓筒井制鹽”主題中，建立溶液概念之間的相互聯系，激發學生探究欲望，提高溶液復習效率，實現知識的結構化、系統化、功能化。

【關鍵詞】溶液? ?復習課? 知識體系? ?問題引導

【中圖分類號】G633.8

【文獻標識碼】A

【文章編號】1992-7711（2020）31-211-02

一、現狀與思考

教學內容選擇是教學設計中非常重要的一個環節，復習課更是如此。它不是原有教學內容的簡單的機械重復，而是根據復習需要，對相關內容進行整合，最好還能形成一定的主題，使學生從整體上把握內容的基本結構，對學過的知識進行二次學習，從而促進知識的結構化、系統化、功能化，使學生的認知水平和價值觀念達到更高的層次 。美國心理學家布魯納認為，人類記憶的首要問題不是存儲而是檢索，而檢索的關鍵則在于結構組織。知識的結構化可以減輕學生的記憶負擔，提高問題的解決效率。因此復習課需要重視加強不同知識間的交叉聯系，完善知識結構體系，以有效實現復習目標。

溶液是初中化學的重要內容，但其概念較為抽象，種類繁雜，計算乏味，所以復習《溶液》時，學生在面對著這些熟悉而又乏味的知識時，常帶著消極且被動的情緒，思維參與度不高，使得學生很難在整體上把握知識點之間的聯系，因此溶液是初中階段化學教學的重點和難點。

基于上述分析，為了構建溶液知識結構體系，嘗試以古代工藝“卓筒井制鹽工藝”為教學情境，設計出具有趣味的、有思考價值的、有意義的情境問題，教師通過誘導和點撥促使他們思考、交流討論、探究、嘗試解決，激發學生的探求欲望，使學生思維始終處于激活狀態。最終達到幫助學生構建溶液概念之間的聯系，使之逐步形成系統化的知識結構，并能夠綜合運用溶液的知識解決問題。

二、設計思路

我國古代的卓筒井制鹽工藝，包含了溶液組成、溶解度、結晶等相關知識，可以作為《溶液》復習課的知識載體，通過設置一系列問題，教師通過誘導和點撥促使他們解決問題，在情境——認知——解決問題的三維框架下讓學生自主構建知識體系，既鞏固了溶液的相關知識，又充分擴展了學生的思維張力，使學生在縱深發展的思維過程中形成科學探究的學習品質。

根據這一想法，根據以“卓筒井制鹽工藝”這一教學情境，設計成下表幾個誘導性問題：

三、問題引導與建立聯系

1.引入情境，激發學生的探索興趣

【引入】展示“卓筒井”制鹽的圖片，介紹這是我國古代勞動人民制取食鹽的方法，這項技術叫做“卓筒井制鹽”，被稱為“中國古代第五大發明”和“手工制鹽的活化石”。

【播放視頻】帶著問題觀看卓筒井制鹽視頻：卓筒井制鹽包括哪幾道工序？哪些工序和溶液知識密切相關？

【交流討論】鉆井→汲鹵→濾鹵→曬鹵→煎鹽，后三道工序和溶液知識密切相關。

（設計意圖：將卓筒井制鹽的后三道工序作為溶液復習的情境“載體”，激發學生的探索興趣）

2.展開教學，以卓筒井制鹽工序為具體情境，引入四個具有誘導性問題，層層深入，將溶液相關知識嵌入到誘導性問題中。

【誘導性問題1】教師：如何理解濾鹵？為什么要濾鹵？

回答這個問題之前，我們需要知道鹵水成分是什么？

表1：100g鹵水中各成分的含量

學生：過濾;除去鹵水中的泥沙。

教師：為什么NaCl、MgCl2、Na2SO4中的泥沙可用過濾方法除去？

學生：因為泥沙與其他物質的溶劑性不同。

教師：過濾后的鹵水從狀態上看，有何特征？其組成是什么？

學生：特征：均一性、穩定性。組成為氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈉和水

教師：NaCl、MgCl2、Na2SO4和H2O分別作為溶液的什么組分？

學生：NaCl、MgCl2、Na2SO4作為溶質，H2O作為溶劑。

教師：溶液具有均一性和穩定性。過濾前的鹵水是溶液嗎？它屬于什么？

學生：過濾前的鹵水沒有均一性和穩定性，不屬于溶液;屬于懸濁液

教師：溶液由溶質和溶劑組成，如何定量表示溶液的組成？

學生：質量分數。

教師：質量分數概念是什么？計算方法是什么？

學生：溶質質量在溶液中所占的比例，計算方法是ω=? ? ? ×100%

教師：根據質量分數的計算方法，請計算出過濾后鹵水中NaCl的質量分數。

學生：ω=? ? ? ? ? ? ?×100%=9.1%

教師：結果發現，NaCl的質量分數很低，即一定量的溶液中所含溶質很少，那我們稱這種溶液為稀溶液，所以從這個角度考慮，溶液如何分類？

學生：稀溶液和濃溶液。

（通過對濾鹵過程的綜合分析，辨析溶液與濁液，更進一步的理解了溶液組成與特征、溶解性、質量分數及計算等知識）

【誘導性問題2】教師：如何理解曬鹵？它在化學實驗中對應什么操作？

學生：蒸發操作。

教師：為什么要曬鹵？為什么不通過加熱的方式去除水分，直接進行下一步煎鹽？

學生：煎鹽需要消耗能源，通過曬鹵可先蒸發一部分溶劑，節約能源。

教師：古人通過曬鹵這道工序，可以得到質量分數約為20%的高濃度溶液，但是它是NaCl的飽和溶液還是不飽和溶液？有哪些方法可以判斷溶液是否飽和？

學生：加入溶質，觀察溶質固體是否溶解。

教師：如果溶液接近飽和，只溶解少許溶質，不易觀察，如何判斷？

學生：加入質量為m1的溶質后，過濾、干燥、稱量后的固體質量為m2，若m1=m2，溶液為飽和溶液。

教師：還有什么方法可以判斷溶液是否飽和？需要使用那些數據？

學生：計算方法;曬鹵后溶液中NaCl的質量分數和該溫度下NaCl的溶解度。

教師：老師給出這兩個數據：在20℃時，NaCl溶解度為36g/100g水，判斷鹵水中NaCl的質量分數為20%時，該溶液是否飽和？（為簡化起見，假設溶質只有NaCl）

學生：ω（NaCl） =? ? ? ? ?×100%= 26.5% >20% 所以為不飽和溶液。

（通過對曬鹵過程的綜合分析，復習了稀濃溶液的轉化、溶解度、飽和溶液概念及判斷方法）

【誘導性問題3】教師：如何理解煎鹽？它在化學實驗中對應什么操作？（在教 學過程中用PPT展示出煎鹽操作的圖片）

學生：蒸發結晶。

教師：為什么要用煎鹽的形式得到食鹽？ （在教學過程中用PPT展示出NaCl、Na2SO4、MgCl2的溶解度曲線圖）

學生：因為NaCl的溶解度受溫度影響不大，MgCl2、 Na2SO4的溶解度受溫度影響較大。

教師：和蒸發結晶相對應的另一種結晶方法是什么？其適用范圍是什么？

學生：降溫結晶，適用范圍是提純物質的溶解度受溫度影響較大。

教師：鹵水蒸發到什么時候才會有晶體析出呢？比如在20℃，100gNaCl質量分數為20%的鹵水，現需至少蒸發多少克水才會有晶體析出？解決這個問題的依據是什么？

學生：蒸發到NaCl為飽和溶液時晶體才會析出。依據為溶解度計算的比例式

=? ? ? ? ? ?=

所以 X= 24.4，故需至少需要蒸發24.4g水才會有晶體洗出。

教師：如果晶體從溶液中析出，首先溶液需要達到飽和狀態。從結晶的方法上，我們已經知道了兩種可以使溶液飽和的方法：降溫和蒸發溶劑，除此之外還有其他方法嗎？

學生：加入溶質。

教師：如何使溶液由飽和溶液變為不飽和溶液？

學生：加溶劑或升溫。

教師：但是對于另外一種溶液，這種方法需要修正，哪種溶液？如何修正？

學生：溶解性隨溫度增加而減少的物質，如氫氧化鈣溶液。對溫度進行修正。

（通過對煎鹽過程的綜合分析，復習了蒸發結晶和降溫結晶及適用范圍、溶解度相關計算方法、飽和溶液與不飽和溶液的轉化方法等）

【誘導性問題4】教師：古人在煎鹽時，并不會將鹵水中的水分完全蒸干，你能猜到可能是什么原因嗎？（在教學過程中用PPT展示出NaCl、Na2SO4、MgCl2的溶解度曲線圖）

學生：因為鹵水中還有其他的可溶性雜質，為了確保達到較純的NaCl，需要保留一些水分溶解可溶性雜質。

教師：古人在煎鹽時，鹵水在高溫下需要趁熱過濾，最終才得到食用的食鹽。你能夠分析出為什么要趁熱過濾嗎？

學生：高溫時，雜質的溶解度大，不易飽和，故不易析出;低溫時雜質的溶解度變小，容易飽和，易析出。

（通過對具體情境應用的分析，深刻理解蒸發結晶、降溫結晶的原理，根據溶解度曲線解釋生產生活中的化學操作原理）

四、教學體會

本節課以“卓筒井制鹽”為情境，在不斷的解決問題中，完成了對溶液概念知識體系的建立。將枯燥繁雜的溶液知識串聯在教學情境中，激發了學生好奇心和求知欲，提高溶液復習效率，最終實現知識的結構化、系統化、功能化。這種“情境——方法——問題”的教學思路，應該是提高復習課效率的一種很好的嘗試。

【參考文獻】

[1]萬延嵐，盧巍. 對化學復習課的重新審視和思考 [J].化學教學，2013，（5）： 10—13.

[2]王祖浩. 義務教育教科書化學九年級上冊 [M]. 上海：上海教育出版社，2014.