化學概念教學中的教材處理及教法改進
——以初中化學“溶液”單元為例

■ 繆 徐

化學概念是化學課程內容的重要組成部分，是化學知識的“骨架”。化學概念教學，不僅要關注學生化學知識的獲取，更要關注他們化學觀念的形成、學科思維的培養以及學科素養的提升。然而，在初中化學概念教學中，依然有一些教師不能站在上述高度去審視自身的教學，教材處理保守拘謹，教學方式陳舊單一，有些學校甚至還存在教師抱著教材“講”概念、學生對著教材“背”概念的現象。為此，筆者在概念教學的教材處理及教法改進上做了一些探索，現以初中化學“溶液”單元中幾個概念的教學為例談一談個人體會。

一、從宏觀走向微觀

“宏觀辨識與微觀探析”體現了化學學科最具特征的認識視角和思維方式，是化學學科五大核心素養之一。因此，雖然“溶液”單元的教學為這一核心素養的落地提供了較多的素材，但是，不同版本的教材編寫思路不一，因此教師在教學過程中要注意各種版本教材的融合和教學方式的出新。

對于“溶液”，人教版教材是從宏觀角度去定義的：一種或幾種物質分散到另一種物質中所形成的均一、穩定的混合物。使用人教版的教師在教學中可以借鑒滬教版等教材中的定義視角及分析思路，結合蔗糖、氯化鈉等物質的構成情況，引領學生分析溶液形成的微觀過程，啟發他們從微觀的視角再建溶液概念：一種或幾種物質以分子或離子的形式分散到另一種物質中所形成的均一、穩定的混合物。

在此基礎上，教師還可以進一步引領學生從宏觀、微觀兩個角度去認識溶解的內涵和溶液的組成等問題。

從宏觀的角度認識溶解：①一種或幾種物質分散到另一種物質中形成溶液的過程；②如果A 放入B 中能得到均一、穩定的混合物，則A能溶解于B，否則，A 不溶解于B。從微觀的角度認識溶解：①一種或幾種物質以分子或離子的形式向另一種物質中分散的過程；②將A 放入B中，若A 能以分子或離子的形式向B 中分散，則A溶解于B，否則，A不溶解于B。

從宏觀的角度認識溶液的組成：溶液由溶質和溶劑組成。從微觀的角度認識溶液的組成：溶液中含有溶質的分子（離子）、溶劑的分子以及水合分子（離子）。滬教版教材里沒有涉及物質溶解中的水合過程，使用該版本教材的教師可以根據教學實際加以處理。

顯然，從宏觀走向微觀，實現兩種認識視角的對接和打通，有助于學生加深對溶液、溶液組成、溶解等核心概念的認識，有助于提升學生的多重表征能力，促進學生微粒觀的形成，為酸、堿、鹽知識的學習奠定良好的基礎。

二、從定性走向定量

從定性走向定量既是視角的轉換，也是認識的進階。對于溶液的宏觀組成從定性（溶質、溶劑）走向定量（溶質質量分數）、溶質溶解能力的描述從定性（易溶、可溶、微溶、難溶）走向定量（溶解度）等教學素材，教師的認識是清晰的，教材處理起來較為得心應手。不過，對于下列教學素材，許多教師關注不夠、挖掘不夠。

如，從微觀的角度可以對酒精溶液的組成做定性描述：酒精分子，水分子，水合酒精分子。也可以做定量描述并設問：酒精的化學式為C2H5OH，已知酒精溶液中酒精分子和水分子的個數比為1:3，求該溶液中溶質的質量分數。通過微觀層面的酒精和水的分子個數比1:3，學生能推出宏觀層面的酒精和水的質量比為46:54，進而得出酒精溶液中溶質的質量分數為46%。

又如，對結晶的概念，幾種版本的教材中都是從定性的角度去建立的，那能不能在定性的基礎上引導學生做一番定量分析呢？對此，筆者做了探索性嘗試：

20℃時氯化鈉的溶解度是36g。現從20℃的氯化鈉溶液A（含水110g、氯化鈉36g）中恒溫蒸發10g水得到溶液B，再從溶液B中恒溫蒸發10g水得到溶液C，試分析A→B以及B→C的變化中溶質質量、溶劑質量、溶液質量、溶質質量分數的變化情況（見圖1，其中，“-”表示不變，“↑”表示增大，“↓”表示減小，下同）。

圖1 蒸發結晶示意圖

60℃時硝酸鉀的溶解度是110g，20℃時硝酸鉀的溶解度是31.6g。現將70℃的硝酸鉀溶液A（含水100g、硝酸鉀110g）降溫至60℃得到溶液B，再將溶液B 從60℃降溫至20℃得到溶液C，試分析A→B 以及B→C 的變化中溶質質量、溶劑質量、溶液質量、溶質質量分數的變化情況（見圖2）。

圖2 降溫結晶示意圖

教學實踐表明，從定量的角度去建立蒸發結晶、降溫結晶的概念，一方面能加深學生對固體溶解度內涵的理解，真正厘清溶液變化過程中多個數據的變化情況；另一方面能讓學生真正明白溶質從溶液中析出的原因，厘清結晶方式與溶解度受溫度影響程度兩者之間的內在聯系。

三、從經驗走向實證

從探究問題方式多樣性的角度看，經驗和實證并沒有高低之分；從化學學科的特點看，實證更能引發學生的關注；從學科素養的角度看，實證事關學生證據推理能力的培養。因此，在概念教學中很有必要通過一些小實驗的增設來培養學生的實證意識以及實證實驗的設計能力。

溶液“均一性”的認識是溶液概念教學的重點和難點。十多年前，筆者在省級賽課中采用的是經驗法：打開可樂飲料的封口，美美地喝上一口、兩口、三口，你會覺得每一口都一樣的爽、一樣的甜……如今的教學，如果還是采用這種“經驗法”就顯得有些過時了，因而可以考慮在實證方面做點小文章。如，用密度計放在溶液中的不同部位測定溶液的密度；用電導率傳感儀在溶液中的不同部位測定溶液的電導率等。實證的方式幫助學生理解溶液的均一性：溶液各處性質相同，溶質微粒分散均勻。

溶質概念建立之后，教師通常會拋出一個深化認識的問題：將鎂條放入一定量的稀鹽酸中，恰好完全反應后得到一種無色溶液，該溶液中的溶質是鎂、溶劑是稀鹽酸，對嗎？為什么？解決這個問題，大多數教師運用的是“經驗法”，也就是用學過的金屬與酸發生反應的知識去解釋：鎂和稀鹽酸反應后的產物是氯化鎂和氫氣，氫氣從溶液中逸出，所得溶液中的溶質是氯化鎂。有一位年輕教師跳出了“經驗法”的束縛，在解決這一問題時加了一個小小的對比實驗：用玻璃棒分別蘸取鹽酸試樣和所得溶液試樣在酒精燈火焰上灼燒，前者沒有固體物質留下，后者有白色固體出現。這樣的實證小實驗，平實之中出神奇，讓人耳目一新。

飽和溶液概念中的“對應性”是指：不能溶解某一種溶質，該溶液就稱之為這一種溶質的飽和溶液。上述“對應性”的認識也可以通過實證的方式去實現：在硝酸鉀飽和溶液中加入1～2 小粒高錳酸鉀，發現溶液的顏色變成淡淡的紫紅。

四、從單一走向綜合

也許是概念理解難度不大、教學素材不夠豐富的緣故，在溶質質量分數的教學中，教師教授過程簡略、方法單一的現象較為普遍。其實，溶質質量分數的學習，是學生聯系生活實際、打通章節壁壘、感悟知識生長的載體，教師要利用這一載體豐富教學方式。

利用概念建立之初的情境創設，加強溶質質量分數與日常生活的聯系，如生理鹽水瓶的標簽上有0.9%的字樣，泳池中的硫酸銅含量不能超過0.0001%，這些百分數表示什么意義？通過問題的解決，學生也就明白了溶質質量分數的學習意義。

利用概念的理解內化，從以下兩個方面打通章節壁壘，構建知識網絡，讓學生體會到知識的生長。

一是把溶質質量分數與以前學過的幾種分數進行對比。溶質質量分數與空氣中氧氣的體積分數、水中氧元素的質量分數、海水中氧元素的質量分數、赤鐵礦中氧化鐵的質量分數等四種分數中的哪個分數最為類似？空氣中氧氣的體積分數是氣態單質在氣態混合物中的體積占比，水中氧元素的質量分數是元素在化合物中的質量占比，海水中氧元素的質量分數是元素在混合物中的質量占比，而赤鐵礦中氧化鐵的質量分數是化合物在混合物中的質量占比。學生通過甄別，很快發現：溶質質量分數和赤鐵礦中氧化鐵的質量分數最類似。

二是把溶質質量分數與以前學過的比值進行對比。溶質質量分數的實質也是個比值，這一比值和原先學過的溶液中溶質與溶劑的質量比、化合物中各元素的質量比、化合物分子中各原子的個數比有什么不同？一是比向不同，溶質質量分數是“豎向”的比，另外三種比都是“橫向”的比；二是溶質質量分數是局部與整體的比，另外三種比都是局部與局部的比；三是溶質質量分數是用百分比表示，另外三種比都是用最簡整數比表示。

此外，還可以利用概念的拓展運用，將宏觀、微觀打通，讓定性、定量對接。具體做法見上文第二部分有關酒精溶液的組成認識。

通過“溶液”單元中幾個核心概念教學情況的分析，我們看到了概念教學中教材處理以及教法改進的緊迫性、必要性以及可行性。只有不斷實踐、不斷反思、不斷改進，概念教學才能尋得突破，化學課堂才能真正成為學生核心素養提升的搖籃。