劉欣韻

摘 要：學(xué)生對(duì)新化學(xué)概念的學(xué)習(xí)易因受迷思概念的影響得不到好的學(xué)習(xí)效果，PDEODE策略有助于改善此種情況。本文旨在使用《沉淀反應(yīng)的應(yīng)用》這一案例闡述如何在化學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)施該策略。

關(guān)鍵詞：迷思概念[1];PDEODE策略;沉淀反應(yīng)的應(yīng)用;化學(xué)平衡移動(dòng)原理

在高中的化學(xué)教學(xué)過程中，很多教師會(huì)產(chǎn)生這樣的疑惑：學(xué)生不容易接受新的概念，教師要通過不斷的重復(fù)才能達(dá)到使學(xué)生記住新概念的效果。但即便如此學(xué)生在真正需要運(yùn)用概念時(shí)又不知從何入手。造成此現(xiàn)象的其中一個(gè)重要原因是學(xué)生在學(xué)習(xí)前已受迷思概念的影響而無法真正接受新的科學(xué)概念。所謂迷思概念是指學(xué)生對(duì)某一個(gè)科學(xué)概念有別于教材的理解。迷思概念廣泛存在于每一個(gè)學(xué)習(xí)個(gè)體中，但由于其具有一定的隱蔽性難以被教師發(fā)現(xiàn);而大多數(shù)的迷思概念是在長期的生活經(jīng)驗(yàn)中形成的，因此糾正的難度較大。[1]為了實(shí)現(xiàn)有效課堂的教與學(xué)的目標(biāo)，教師必須尋找合理的策略，積極地把迷思概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。

一、PDEODE策略

1982年，波斯納等人提出了著名的“概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)理論”，得到了許多研究者和教育同行的認(rèn)可。在此基礎(chǔ)上，教師通過長期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累自然地得出了乃至現(xiàn)在還有很多教師沿用的DOE策略（演示-觀察-解釋）。DOE策略側(cè)重的是讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象這種直觀的方式達(dá)到接受和記憶科學(xué)概念的目的。但實(shí)際的效果是很多學(xué)生會(huì)隨著對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記憶的消退而遺忘了科學(xué)概念。

Gunstone和White又在DOE策略的基礎(chǔ)上提出了POE[2]策略（預(yù)測(cè)-觀察-解釋），此策略已在一定程度下發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生進(jìn)行預(yù)測(cè)，但無法達(dá)到呈現(xiàn)學(xué)生的迷思概念的目的。

筆者繼續(xù)翻閱資料，發(fā)現(xiàn)Kolari和Ranne提出了PDEODE策略[3]（預(yù)測(cè)-討論-解釋-觀察-討論-解釋）。這一策略符合了以學(xué)生為主導(dǎo)的合作型教學(xué)的特點(diǎn)，充分暴露學(xué)生的迷思概念，并使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)測(cè)現(xiàn)象的沖擊下實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變。以下是筆者結(jié)合課堂教學(xué)對(duì)此策略的理解：要真正地轉(zhuǎn)變學(xué)生的迷思概念，應(yīng)該要使學(xué)生經(jīng)歷以下過程：學(xué)生呈現(xiàn)自己的迷思概念，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使過去的想法受到?jīng)_擊，進(jìn)而產(chǎn)生了思考與討論，在教師的指引下進(jìn)行迷思概念的自我轉(zhuǎn)變，最后通過得到教師的肯定強(qiáng)化了對(duì)科學(xué)概念的記憶。

二、PDEODE策略在《沉淀反應(yīng)的應(yīng)用》教學(xué)中的運(yùn)用

《沉淀反應(yīng)的應(yīng)用》是在《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的應(yīng)用和升華。對(duì)于很多學(xué)生來說，此節(jié)研究的沉淀的生成，沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化理解起來是有難度的。這是因?yàn)榧幢阃ㄟ^了第一節(jié)的學(xué)習(xí)后，“沉淀就是不溶的物質(zhì)”這一迷思概念還頑固地存在于學(xué)生的腦海里。因此筆者認(rèn)為《沉淀反應(yīng)的應(yīng)用》這一節(jié)課的教學(xué)是PDEODE策略運(yùn)用的典型例子，基于此，本文將著重通過對(duì)本節(jié)課中對(duì)沉淀溶解這一部分教學(xué)課堂實(shí)錄的分析來談?wù)剳?yīng)用該策略的所思所想：

（一）課題：《沉淀反應(yīng)的應(yīng)用——沉淀的溶解》（人教版選修4）

（二）教學(xué)目標(biāo)：

1.使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水中存在溶解平衡，并能結(jié)合實(shí)例分析。

2.使學(xué)生能夠運(yùn)用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)對(duì)沉淀溶解過程進(jìn)行分析。

（三）教學(xué)重點(diǎn)：沉淀的溶解

教學(xué)難點(diǎn)：從沉淀溶解平衡移動(dòng)原理角度來分析沉淀的溶解。

（四）教學(xué)過程：

（引入）在生活中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)用久了的煮水壺有水垢，應(yīng)如何除去？

（以生活中常見的現(xiàn)象引入沉淀溶解，學(xué)生很容易根據(jù)學(xué)過的知識(shí)回答：2CH3COOH+CaCO3=（CH3COO）2Ca+H2O+CO2）。

通過之前的學(xué)習(xí)我們能得到加酸能使某些難溶鹽溶解的辦法。除此以外還有別的方法使沉淀溶解嗎？

（實(shí)驗(yàn)探究預(yù)測(cè)）往盛有少量Mg（OH）2的試管中分別加入蒸餾水、鹽酸和氯化銨溶液，會(huì)有什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？請(qǐng)說出你的預(yù)測(cè)與原因，并與小組成員交流。

學(xué)生立刻進(jìn)行了激烈的討論，教師在這過程中認(rèn)真聆聽學(xué)生的觀點(diǎn)，以下收集的是學(xué)生有代表性的觀點(diǎn)：

1.加入蒸餾水：第一種觀點(diǎn)認(rèn)為沒有明顯現(xiàn)象，原因是氫氧化鎂是難溶于水的沉淀;第二種觀點(diǎn)認(rèn)為立刻會(huì)看到沉淀發(fā)生溶解，原因是難溶電解質(zhì)存在溶解平衡，加入蒸餾水使鎂離子和氫氧根離子濃度下降，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng);第三種觀點(diǎn)在第二種觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出加入的水少時(shí)無明顯現(xiàn)象，只有加入較大量的水才能看到沉淀消失。

2.加入鹽酸：此處學(xué)生統(tǒng)一認(rèn)為會(huì)看到白色沉淀消失。原因是發(fā)生了酸堿中和反應(yīng)。

3.加入氯化銨：第一種觀點(diǎn)是無明顯現(xiàn)象，原因是前面學(xué)習(xí)沒有提到過難溶性堿可與鹽反應(yīng);第二種觀點(diǎn)是白色沉淀消失，原因是氯化銨因水解呈酸性，因此能溶解難溶性堿氫氧化鎂;第三種觀點(diǎn)是白色沉淀消失，原因是銨根離子和氫氧化鎂中的氫氧根離子結(jié)合成更弱的電解質(zhì)一水合氨，使溶液中氫氧根離子濃度下降，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。

（實(shí)驗(yàn)探究）學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（學(xué)生在預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后有著想了解真相的強(qiáng)烈愿望，在這種愿望的驅(qū)動(dòng)下以小組為單位進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)。此時(shí)他們的注意力高度集中，效率極高，且培養(yǎng)了合作的精神）

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象匯報(bào)及解釋）學(xué)生代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且對(duì)比自己的預(yù)測(cè)進(jìn)行討論得出合理的解釋。

觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以后，很多學(xué)生的迷思概念受到了沖擊，因而產(chǎn)生了強(qiáng)烈的求知欲，紛紛開始了激烈討論，并進(jìn)行了自己或者是組內(nèi)的觀點(diǎn)糾正。以下摘錄了有代表性的發(fā)言：

①加入蒸餾水：白色沉淀消失，原因是溶解的氫氧化鎂電離出鎂離子和氫氧根離子，加水后使離子濃度均下降，造成平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)，變化可用圖二來表示：

②加入鹽酸：因?yàn)辂}酸能與氫氧根離子反應(yīng)生成更弱的電解質(zhì)水，造成氫氧根離子濃度下降，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，變化可用圖三來表示：

③加入氯化銨溶液：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是白色沉淀溶解。對(duì)于此現(xiàn)象的解釋仍存在兩種觀點(diǎn)：一是認(rèn)為氯化銨溶液呈酸性，中和了溶液中的氫氧根離子造成離子濃度下降，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。二是認(rèn)為氯化銨電離出的銨根離子與氫氧根離子結(jié)合生成更弱的電解質(zhì)一水合氨造成離子濃度下降，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。

（設(shè)問）兩方面的觀點(diǎn)都似乎有道理，到底是哪個(gè)觀點(diǎn)正確呢？如何用實(shí)驗(yàn)證明？

（由于兩方面的觀點(diǎn)都有一定道理，而學(xué)生無法通過語言來辨出正誤。這里教師必須進(jìn)行干預(yù)，引導(dǎo)學(xué)生想出解決的方案。因?yàn)榛瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門科學(xué)，因此最好用實(shí)驗(yàn)的方案進(jìn)行探究。學(xué)生在此過程中可以充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性，探究的情緒十分高漲。）

（學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案）可能的原因分別是溶液呈酸性和銨根離子的存在，學(xué)生很快抓住了關(guān)鍵，得出了通過往氫氧化鎂懸濁液中加入醋酸銨溶液的實(shí)驗(yàn)方案。如果不溶解，就能證明造成沉淀溶解的原因是銨根離子的存在。

（實(shí)驗(yàn)探究）學(xué)生往氫氧化鎂懸濁液中加入適量的醋酸銨溶液。

學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：無明顯變化。

（討論結(jié)論與原因）學(xué)生通過直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出了結(jié)論，并用溶解平衡移動(dòng)的方法分析了氯化銨溶液使氫氧化鎂懸濁液變澄清的原因（如圖四）

（結(jié)尾）一個(gè)簡單沉淀溶解現(xiàn)象的本質(zhì)原因是沉淀的溶解平衡移動(dòng)。這是對(duì)難溶電解質(zhì)的溶解平衡的其中一個(gè)應(yīng)用。

三、教學(xué)評(píng)價(jià)與分析

大多數(shù)教師對(duì)這節(jié)課的評(píng)價(jià)是思路清晰、條理分明，學(xué)生參與度高、課堂氣氛活躍，教學(xué)效果良好;而學(xué)生普遍認(rèn)為這節(jié)課內(nèi)容接受起來容易，收獲頗豐。

筆者在設(shè)計(jì)這節(jié)課的時(shí)候思路是這樣的：由于初中化學(xué)只有一年學(xué)習(xí)的時(shí)間，學(xué)生在此之前又毫無基礎(chǔ)，因此教育有局限性。很多學(xué)生會(huì)形成這樣的一些迷思概念：“沉淀就是不溶于水的物質(zhì)”，“要是沉淀溶解就只有兩種情況，一是難溶堿與酸的反應(yīng)，二是某些難溶鹽與酸的反應(yīng)”。如果忽視這些事前想法，直接向?qū)W生灌輸“難溶電解質(zhì)的溶解實(shí)質(zhì)就是溶解平衡的移動(dòng)”，只會(huì)為學(xué)生繁重的記憶添負(fù)擔(dān)。因此利用PDEODE策略，先幫助學(xué)生找到迷思概念（預(yù)測(cè)），并把這些想法以語言的形式表達(dá)出來（討論、解釋）。教師不能簡單地通過否定來向?qū)W生灌輸科學(xué)概念，因此通過演示或者學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)（觀察）。當(dāng)學(xué)生觀察到現(xiàn)象與預(yù)測(cè)不相符，迷思概念自然受到?jīng)_擊，學(xué)生自發(fā)地糾正過去的錯(cuò)誤想法（討論），并以語言的形式表達(dá)出來（解釋）。

參考文獻(xiàn)

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