运用实验体现概念的建构过程

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1、运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考 (2012-03-2217:46:00)转载▼标签： 离子反应 概念 建构 教育分类： 官样文章运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考《中学化学教学参考》2012、3高中化学的起始课中就有不少化学概念，如必修1中的“物质的量”、“电解质与非电解质”、“离子反应”、“氧化还原反应”等。而目前较为普遍的教学现状是将概念教学简单处理成“一个定义，几点注意”的条目陈述，然后辅以大量习题训练，认为这是一种省时省力、便捷高效的教学。殊不知这一做法严重背离了概念的“本

2、源”。概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的，教师的作用只能是也必须是设计认识概念的教学过程，而这一过程的特点一是从表象入手，二是与思维联系。在这一过程中，化学实验通常是很好的载体，但如何用好实验是需要精心策划的。本文以人教版必修1第二章第二节“离子反应”的教学以例，谈谈这一高中化学典型概念的教学处理。 一、            对化学反应的认识是认识离子反应的前概念。科学概念的形成是有过程的。科学教育的意义不仅

3、在于让学生掌握这些科学知识，更重要的是了解这些知识的产生过程，懂得这些知识的可信度——是绝对的还是可变的，这就是形成科学素养的过程。在学习“离子反应”概念之前，学生对电解质在溶液里进行的复分解反应不是没有认识的，这种认识就是学生的前概念，是“离子反应”教学设计的基础。教师要做的是让学生发现前概念的局限性，发现复分解反应并不是象他原先理解的那样是两种物质在反应，而是只有“部分”离子在反应。那么怎么才能发现这个问题呢？教学是从提问与实验开始的。问题1：有4种物质：Ba(OH)2、HCl、H2SO4、Na2SO4，都属于电解质（这

4、是前一节已形成的概念），它们的溶液任意两两混合，可能有哪些反应发生？学生能写出3个反应：Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O、Ba(OH)2 +Na2SO4 =BaSO4↓+2NaOH，然后请他们动手实验，验证一下这3个反应的发生。这里设计的问题与实验都很平实容易，意在激活学生的前认知，为下一问题作铺垫。 二、            如何通过实验让离子“看得见”？学生在动手验证3个反应时会发现，除2个反应中有白色BaSO4沉淀可以观察之外，Ba(OH)2与HCl溶

5、液的反应几乎没有明显现象，但从理论上知道反应在发生。因此，下一个问题自然产生了：问题2：怎样让这个不易观察的反应“看得见”？当学生还没有建立起“离子反应”概念时是不会想到要“看见”溶液中的离子的，所以教师的问题只能从他们的认知出发，先来解决实验中自然产生的问题。“自然”是概念教学中特别要重视的，因为这种“自然”就体现出学科知识本身的逻辑性和学生思维的逻辑性。学生用以往所学知识自然能想到使用指示剂酚酞可判断酸碱反应的发生，于是再次请他们实验验证：先在Ba(OH)2溶液中滴入酚酞，重新做刚才3个反应，实验完成后填写表格：表1  

6、滴有酚酞的Ba(OH)2分别与HCl、H2SO4、Na2SO4反应情况反应物质溶液颜色沉淀情况Ba(OH)2滴有酚酞HCl  H2SO4  Na2SO4              不惜花时间将3个简单的复分解反应的试管实验做两遍是有意义的。在这样的前后对比中，具体物质逐渐退场，特定离子逐渐登台，慢慢进入学生的视线了，当然还要配以教师合理的提问启发。如：酚酞的红色让我们“看到”了溶液中的OH-，那怎么理解红色褪去这一现象？如何用化学语言表达？（OH- +H+=H2O）从元素的来源看，如何理解BaSO4白色沉淀的生成？如何用化学

7、语言表达？（Ba2++SO42-=BaSO4↓）Ba(OH)2与Na2SO4溶液的反应中，OH-没有变化，那么Na+会有变化吗？理由是什么？（可以从溶液电中性的角度分析。）这些问题带着学生从实验观察的表象出发，进行富有逻辑性、条理性的思维，逐步在头脑中将概念建构起来。在Ba(OH)2与HCl溶液反应时，我们通过酚酞红色褪去已知OH- +H+=H2O，那么Ba2+、Cl-有没有变化呢？这是个有些挑战性的问题。溶液中的具体离子虽然我们的眼睛看不见，但上节课的学习中学生见过如何知道溶液中有无自由移动的离子——通过导电性实验。因此在

8、此重现导电性实验。如果以数字传感器来做，则更能体现出滴加溶液时导电能力的动态变化过程，但这不是重点，用传统的灯泡暗亮来观察也可。因为两种做法的思维设计是一样的，只是技术手段不同。  图1  Ba(OH)2溶液中滴入盐酸时电导率的变化那么到此为止，学生已初步建构起“微粒观”，认识到溶液中的这