在“電解質與非電解質”教學中應用情境導入提升學生興趣的研究

摘 要：在高中化學教學中，“電解質與非電解質”是一個重要的基礎知識點，幫助學生理解電解質在水溶液中如何發生電離以及導電的原理。這一內容雖然具有較強的理論性，但對學生來說相對抽象，理解起來具有一定難度。因此，如何通過有效的教學方式讓學生更加直觀地理解電解質和非電解質的概念，成為化學教研關注的一個課題。近年來，情境導入作為一種新興的教學手段，在化學課堂中逐漸被應用并廣受關注。通過在課堂之初引入貼近學生生活的實際情境，教師可以激發學生的學習興趣，促使其主動探索知識，從而提升學習效果。尤其在電解質和非電解質的教學中，通過精心設計的情境導入，不僅能夠消除學生對知識點的陌生感，還能讓他們更有興趣地參與到課堂學習中來。本文以“電解質與非電解質”教學為例，探討在高中化學課堂中應用情境導入方法的效果，為化學教學提供有效的策略和參考。

關鍵詞：電解質與非電解質；情境應用；學生興趣；提升策略

傳統高中化學教學一般采用理論講解與習題練習相結合的方式對電解質與非電解質概念進行鞏固。這樣的方法雖然有助于一些同學對基本概念的理解，但是對更多的同學來說，卻可能覺得枯燥無味，興趣不大，學習效果也不盡人意。而在新課程改革的推動下，課堂教學強調“學生是主體”，鼓勵教師創新教學模式，運用符合學生認知規律的方式來激發其學習興趣。情境導入是一種能夠激發學生學習興趣、貼近生活、通俗易懂的教學方法，尤其對化學這樣實驗性很強的科目更有應用價值。比如：在講解電解質和非電解質的內容時，可以通過日常生活中的現象，如鹽水能導電、糖水不導電等，幫助學生更直觀地認識這些概念[1]。

一、電解質與非電解質教學內容分析

（一）電解質與非電解質的概念

電解質是指在水溶液中或熔融狀態下可以導電的物質。這種導電性源于它們能夠在水中發生電離，生成帶電的離子，例如氯化鈉（NaCl）在水中溶解后分解成鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-），這些離子可以自由移動，形成電流。電解質可以分為強電解質和弱電解質。強電解質在水中完全電離，常見的如強酸、強堿和大多數可溶性鹽，例如：硫酸（H2SO4）和氫氧化鈉（NaOH）；弱電解質則在水中僅部分電離，形成少量離子，典型的例子是醋酸（CH3COOH）。相反，非電解質是指那些溶于水后不發生電離、不能導電的物質，它們在溶解過程中保持分子狀態，不產生自由移動的離子，因而不具備導電性。典型的非電解質包括蔗糖、乙醇等，這些物質即使完全溶解也不會釋放帶電的離子。電解質與非電解質的主要區別就在于是否能在水溶液中產生離子和傳導電流，這一特性在化學、電化學及生物學等領域中有重要應用，比如生物體內的電解質平衡、工業中的電解反應等。

（二）電解質溶液的性質

電解質溶液的性質主要體現在其導電性和離子行為上。電解質易溶于水時會電離產生帶正電陽離子及帶負電陰離子，它們能在水中自由運動使溶液具有導電性。導電性能主要由電解質電離程度及濃度決定。強電解質，例如鹽酸和氫氧化鈉，在水中會被完全電離，從而產生大量的自由離子，這使得它們具有很強的導電性；而醋酸等弱電解質在水中只發生局部電離，離子有限且導電性很弱。電解質溶液導電過程在外電場作用下呈現陽離子向負極方向運動和陰離子向正極方向運動，這一性質在電解和蓄電池中被廣泛使用。另外，電解質溶液還有一些依數性特征，例如降低溶液冰點，提高沸點以及提高滲透壓等，這些依數性都是因為溶液中溶質所生成粒子的多少而不受溶質性質的影響。電解質溶液的上述性質在生物、醫學及工業等領域都具有重要地位，例如細胞液內電解質平衡是生物體正常發揮其功能所必需的，而在化學工業上，電解質溶液應用于金屬電鍍、精煉及化工生產等方面。

（三）非電解質的溶解性質

非電解質具有溶解性質，主要表現為溶解后不會電離，沒有導電性。非電解質溶于水等溶劑后，分子只是物理地分散于溶劑分子間，維持著原來分子結構而不產生像電解質一樣可以運動的離子。如蔗糖溶于水后，蔗糖分子仍處于完好狀態，僅為水分子所包圍，均勻地分布于溶液之中，這樣的溶解方式使非電解質溶液無導電性。非電解質的溶解性取決于溶劑極性：通常極性非電解質更易溶于極性溶劑（如水），而非極性非電解質則傾向于溶解于非極性溶劑（如苯、乙醚）。這一“相似相溶”規律決定著溶解過程能否發生。非電解質溶液因沒有離子生成，其依數性只和分子數量相關，所以在一些物理性質中呈現上升沸點和下降冰點的現象。非電解質溶解對于很多實際用途也是很有意義的，例如：酒精（乙醇）用于酒水飲品，多種有機非電解質廣泛應用于藥物、香料及食品添加劑等。這類物質的溶解特性不只影響到它的物理性質，而且在其生物利用率、化學穩定性等方面也起著至關重要的作用[2]。

二、情境導入策略的理論基礎

（一）情境教學法的理論

情境教學法的理論依據來源于建構主義的學習理論，它把學習看作是學生在與情境和任務相互作用中積極主動地建構知識的活動，把新知識融入原有知識體系之中，以達到理解與掌握的目的。情境教學法注重在具體、現實或貼近現實的情景中指導學生進行學習，讓學生在具體情景中領悟知識的內涵。情境教學法通過設計貼近學生生活的情景、問題情境來激發學生學習興趣和參與感，激發學生學習動機，有利于學生在解決現實問題時理解概念。結合維果茨基提出的“最近發展區”，情境教學法也強調在更多的實證支持下，通過和教師或者同伴之間的交往讓學生獲得自己很難實現的理解程度。布魯納的發現學習理論強調，在特定的情境中，任務和問題應該具有探索性，這樣可以讓學生在自我探索的過程中獲得新的知識，這不僅可以提高學習的效果，還可以培養學生的獨立思考和解決問題的能力。情境教學法倡導真實、情境化的知識應用，切忌死記硬背，通過將知識應用于真實情境之中，不僅使學生更加輕松地掌握所學知識，還能夠逐步建立起知識之間的內在聯系，進行深層理解。該方法對培養學生的創新思維、激發學習動機、提高學科興趣等都具有顯著效果。

（二）情境導入的優勢

情境導入具有能有效地激發學生學習興趣、提高課堂吸引力、幫助學生對知識有更加深刻的理解與把握等優點。通過把抽象知識放置在具體情境之中，情境導入使學生有身臨其境之感，進而增強參與感，增強學習動力。比如：把化學知識和生活現象相聯系，當學生親身經歷或者觀察到相似的情景后，就很容易把知識和實際生活相聯系，深化概念。另外，情境導入還通過實際問題或者情景，促使學生自然學會并運用知識進行解題，激發其求知欲望，從而促進探究式學習。通過指導學生探究具體情境下的解決方法，情境導入也促進了學生自主學習能力以及分析問題、解決問題能力的提高，使得學生學習更有針對性與實用性。情境導入也為課堂互動提供了更多機會，可以讓學生在探討與交流中建立更加豐富的知識結構，并同時培養合作精神與團隊意識。情境導入的運用既改變傳統灌輸式教學模式促進學習方式變革，又能培養學生對具體情境下知識的靈活應用，這一學習體驗對于其今后的學習與實踐同樣有著深刻而積極的意義[3]。

三、“電解質與非電解質”情境導入策略的具體應用

（一）實驗情境導入

實驗情境導入是通過在教學中引入實際實驗，讓學生在親自動手、觀察現象的過程中理解知識、掌握技能的一種方法。在“電解質和非電解質”教學中，教師可以設計如“鹽水與純水的導電性比較實驗”這一情境，將復雜的理論知識轉化為直觀現象，引發學生的學習興趣。具體地說，教師可首先給學生呈現兩種透明液體：一杯蒸餾水和一杯氯化鈉溶液，來指導學生對二者導電性差異進行預測。接著，在每一杯溶液中分別加入導電電極，并與小燈泡或電流計等檢測設備進行連接。當這些電極被插入到氯化鈉溶液中時，小燈泡將會亮起，電流計也會顯示讀數，這清晰地表明氯化鈉溶液具有導電性；但蒸餾水中卻沒有這種情況，反映了非電解質所具有的性質。通過這一直觀實驗過程可使同學們從是否存在電流中直接看出電解質和非電解質之間的差別。教師可以通過實驗進一步誘發學生的思考：為什么溶液中加氯化鈉會導電，同時說明因為氯化鈉被水電離而生成鈉離子、氯離子等離子，它們在電場的作用下會產生電流。這樣的實驗情境導入既能使學生“看見”理論，又能帶動學生積極主動探索，使課堂更具有互動性、吸引力，從而加深學生對于電解質、非電解質等概念的理解、記憶。

（二）生活情境導入

生活情境導入是通過結合教學內容和日常生活現象，讓學生從自己所熟知的生活背景出發來理解并掌握所學內容。以“電解質與非電解質”的教學為背景，教師可以從學生熟悉的口服補液鹽開始，引導他們深入思考電解質在維持身體健康方面的重要性。教師可想象出一種情景：在機體輕度脫水時，醫生建議喝含鈉離子和鉀離子的電解質口服補液鹽類，這類電解質可快速地補充機體需要的離子平衡并有助于保持細胞的正常功能。教師可以引導學生翻閱補液鹽成分表并對其所含氯化鈉（NaCl）、氯化鉀（KCl）、葡萄糖（C6H12O6）進行分析，從而進一步說明電解質與非電解質對人體的不同影響。氯化鈉與氯化鉀這類電解質能在水中電離產生鈉離子和鉀離子并能保持細胞內與細胞外電位差，神經傳導、肌肉收縮和其他生理活動是必不可少的，葡萄糖和其他非電解質只供給能量并不涉及電離。通過介紹這一生活情境，同學們不僅體會到電解質對于身體的重要意義，而且也更加深入了解電解質與非電解質化學性質的本質差別。這種以生活現象為切入點的情境導入，加強了教學實用性，讓學生感受到知識與生活的貼近，促進了課堂參與度與學習興趣的提高[4]。

（三）社會情境導入

社會情境導入通過結合社會熱點和公共議題，使學生理解化學知識的現實應用及其在社會中的重要性。在“電解質與非電解質”教學中，教師可以以“自來水凈化處理”作為情境，讓學生認識電解質在水處理中的關鍵作用。教師可以介紹自來水凈化流程，包含混凝、沉淀、過濾和消毒等步驟，其中涉及電解質的加入，如：硫酸鋁Al2（SO4）3等絮凝劑。硫酸鋁作為電解質溶于水后產生鋁離子（Al3+）和硫酸根離子（SO42-），鋁離子能夠與水中懸浮的細小雜質顆粒結合，形成較大的絮狀物，使其沉降，從而凈化水質。通過引入具體數據，例如城市供水中常用硫酸鋁的濃度范圍一般在10—15mg/L，學生可以直觀理解添加電解質的科學依據及其控制標準。此外，教師還可以探討水質檢測中的電解質測定指標，如總硬度、導電率等，它們可以反映水中礦物質含量和水質特性。通過這一社會情境，學生認識到電解質不僅在實驗室中有意義，更在環境保護和公共健康領域發揮作用，從而加深對電解質的理解，同時增強了環保意識和社會責任感，使課堂內容貼近生活并富有現實意義。

（四）科技情境導入

科技情境導入通過展示先進技術應用，激發學生的學習興趣，使其理解化學知識在高科技領域的重要性。在講解“電解質與非電解質”時，教師可以以“鋰離子電池的工作原理”為情境，讓學生認識電解質的關鍵作用。鋰離子電池廣泛應用于手機、電腦、電動汽車等設備中，其核心是電解質導電的過程。教師可以從鋰離子電池的結構入手，介紹它由正極（通常為LiCoO2）、負極（通常為石墨）和電解質（通常為鋰鹽溶液，六氟磷酸鋰LiPF6）組成。充電時，外加電場作用下，鋰離子（Li+）從正極脫出，通過電解質移動至負極并嵌入石墨層中，放電時則相反，鋰離子從負極脫出，經電解質回到正極。此過程中，電解質必須具有優良的離子導電性和化學穩定性，以確保鋰離子順利遷移。通過介紹電池的電化學反應方程式，如正極反應：，負極反應：，學生能夠理解離子遷移和電流的關系。在電解質中，鋰鹽溶解后形成Li+和PF6-離子，這些帶電粒子在電場作用下定向移動形成電流，使電池輸出電能。此外，教師可以結合鋰離子電池的性能參數，如電池的能量密度（Wh/kg）、充放電倍率、循環壽命等數據，說明電解質性質對電池性能的影響。通過這一科技情境導入，學生不僅認識到電解質的導電功能，還理解了其在高科技裝置中的實際應用，從而對化學知識產生濃厚興趣，并激發其對科學技術的探索欲望[5]。

結束語

綜上所述，情境導入通過將抽象概念與生活實際、社會問題以及前沿科技相結合，使學生能夠在熟悉或真實的情境中學習，使知識更具趣味性和實用性。實驗、生活、社會和科技情境的多元應用，不僅提高了課堂的互動性，還促進了學生的自主探究和實踐能力，增強了課堂的參與感和體驗感。學生在學習中逐漸理解化學知識對日常生活和科技發展的重要性，進一步增強了學習動機和自我驅動力。情境導入作為一種行之有效的教學方法，對創新高中化學課堂具有重要意義，未來可以在更多學科內容中繼續探索與應用，深化教學改革，為學生提供更加豐富的學習體驗。

參考文獻

[1]戈梅娜.鄉村振興戰略背景下農業農村經濟發展路徑探究[J].河北農機，2022（22）：124-126.

[2]王惠花.高中化學“電解質”和“非電解質”概念的教學研究[J].考試周刊，2011（62）：2.

[3]金樂.基于核心素養的概念辨析“電解質與非電解質”的教學與思考[J].試題與研究，2018（34）：132.

[4]張現霞.數字化靈敏實驗助力化學概念的建構：以“電解質與非電解質”為例[J].化學教與學，2022（1）：91-94.

[5]陳志鎖.基于任務分析的高中化學習題教學設計與實踐研究[D].南寧：南寧師范大學，2021.