施揚敏

(福建省寧化第一中學(xué),福建 寧化 365400)

高中化學(xué)習(xí)題類型多種多樣,與之對應(yīng)的解題方式也靈活多變.依托解題教學(xué)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展是一種有效的核心素養(yǎng)培養(yǎng)手段.

1 解題中建構(gòu)化學(xué)模型

建模思想本質(zhì)是指對問題構(gòu)建一種認(rèn)識且有效解決的思想模型,使問題解決更加程序化、模塊化[1].在解題中通過引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)、運用這些化學(xué)模型可以提升學(xué)生的模型認(rèn)知能力、推理能力,有效落實學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

以化學(xué)平衡模型為例,在解題中教師若想讓學(xué)生建立具體的思維模型,使復(fù)雜問題簡單化,就應(yīng)結(jié)合例題逐步引導(dǎo)學(xué)生搭建模型、運用模型.

A.x=2

B.B的反應(yīng)速率為20%

C.平衡時A的濃度為0.75 mol

D.恒溫達(dá)到平衡時容器內(nèi)壓強為開始的85%

解析在解題中教師可以按照以下步驟引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型、解決問題、評價模型.首先,引導(dǎo)學(xué)生尋找相關(guān)平衡.針對該題,其中涉及到的平衡屬于化學(xué)反應(yīng)平衡.其次,確定影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素或者是應(yīng)用化學(xué)平衡原理.針對該題而言,需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合化學(xué)反應(yīng)平衡原理,理清各數(shù)量之間的關(guān)系,構(gòu)建化學(xué)平衡模型.根據(jù)化學(xué)方程式,可列出以下關(guān)系式子:

平衡式:

起始量/mol 6 5 0 0

變化量/mol 3 1 2 2

平衡量/mol 3 4 2 2

再者,運用化學(xué)反應(yīng)平衡模型解決實際問題.根據(jù)各數(shù)量之間的關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)平衡知識能夠得到:

n(D)=v(D)·t·V=0.1 mol·(L·min)-1×5 min×4 L=2 mol

2 依托實驗解題

在實驗類解題教學(xué)中要重點從培養(yǎng)學(xué)生提出問題及假設(shè)能力、實驗方案設(shè)計與分析、信息整合與創(chuàng)新等方面入手加強學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[2].尤其是引導(dǎo)學(xué)生積極主動完成實驗項目,使其在動手實踐中形成相適應(yīng)的能力.

例題2鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化.某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時,觀察到鐵完全溶解,并產(chǎn)生大量氣體.實驗室現(xiàn)有下列試劑:0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.01 mol/L KI溶液、KSCN溶液、3% H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水,請你協(xié)助他們探究所得溶液和氣體的成分.

解析首先,引導(dǎo)學(xué)生以現(xiàn)有的條件為依據(jù)合理提出猜想,盡量讓學(xué)生主動利用已有的條件及所學(xué)知識,或者是查閱資料作出合理的假設(shè).針對該題,結(jié)合題干信息,鐵與濃硫酸反應(yīng)生成氣體,但具體成分未知.結(jié)合所學(xué)金屬鐵的性質(zhì)及其與硫酸反應(yīng)的過程,合理提出猜想:①所得溶液中鐵離子包括兩種情況,一種是二價鐵離子,另一種是三價鐵離子.②所得氣體可能是氫氣、二氧化硫的一種或者兩種.其次,大膽實驗,驗證猜想.可讓學(xué)生先自主設(shè)計實驗驗證猜想,確認(rèn)猜想結(jié)果是否正確,適當(dāng)鼓勵學(xué)生互評,而后教師再對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行點評,使其找到自身的薄弱點,并對猜想進(jìn)行優(yōu)化、完善,從而促進(jìn)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神的養(yǎng)成.針對該題中的猜想①,題干提供了五種試劑,酸性KMnO4溶液能夠與二價鐵離子反應(yīng),出現(xiàn)褪色現(xiàn)象.三價鐵離子可與SCN-結(jié)合成配合物,顯血紅色.針對猜想②,結(jié)合所學(xué)二氧化硫能夠使酸性KMnO4溶液褪色.接下來,教師可讓學(xué)生自行總結(jié),并將其歸納成表格.該實驗的實施過程見表格1.

表1 實驗探究過程表

圖1 實驗裝置示意圖

3 依托化學(xué)反應(yīng)解題

基于宏觀辨識與微觀探析的解題教學(xué)要求學(xué)生在宏觀層面能掌握物質(zhì)的基本特征,在微觀層面能探究物質(zhì)內(nèi)在本質(zhì),進(jìn)而運用正確的化學(xué)符號表示出其物質(zhì)的化學(xué)意義.這就要求教師在解題教學(xué)中注重從不同層次分析引導(dǎo)學(xué)生分析問題,解決問題.

例題3如圖2所示化學(xué)反應(yīng)微觀圖,問①結(jié)合圖2,推導(dǎo)出該反應(yīng)的化學(xué)方程為____.

圖2 化學(xué)反應(yīng)微觀圖

解析這道題主要考查的是從宏觀、微觀角度看待化學(xué)反應(yīng),為了使學(xué)生具備多層次認(rèn)識物質(zhì)的觀念,結(jié)合宏觀、微觀視角解決化學(xué)問題.首先,從微觀粒子角度分析圖2,根據(jù)圖示,反應(yīng)前有4個鎂原子、3個碳原子、6個氧原子.其中3個碳原子與6個氧原子組成了3個二氧化碳分子.反應(yīng)后有2個碳原子、4個氧化鎂分子、1個二氧化碳分子.接下來,運用化學(xué)符號表示出來:4個Mg、3個CO2,反應(yīng)后有1個CO2、4個MgO,2個C.化學(xué)反應(yīng)過程可表示為:

培養(yǎng)學(xué)生注重從“宏、微、符”三重表征的角度去認(rèn)識和理解化學(xué),同時強化守恒觀.從這道題目的解析中不難看出,探究該題需要不斷地變換分析角度,從宏觀、微觀兩個層面入手,對反應(yīng)中的粒子變化進(jìn)行分析,分析出其代表的宏觀含義.再從宏觀表現(xiàn)結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識,運用化學(xué)符號、化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行二次分析,得出最終的結(jié)論.在這個過程中,學(xué)生的宏觀、微觀思維會得到鍛煉,且宏觀、微觀意識也會加強,最終形成良好的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng).

4 依托生活化題目

科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的本質(zhì)是通過理解化學(xué)技術(shù)、社會、環(huán)境之間的關(guān)系,形成應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任,一般情況下,多是選擇與生活聯(lián)系緊密的題目,將化學(xué)知識與生活現(xiàn)象、名人故事等聯(lián)系在一起,作為價值觀共享的橋梁.

例題4亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會中毒.現(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實驗.下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( ).

A.先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振蕩,若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉

B.加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振蕩,若溶液褪色,則樣品為亞硝酸鈉

C.先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀鹽酸酸化,振蕩,若溶液變黃色,則樣品為亞硝酸鈉

D.先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振蕩,若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉

分析這一道選擇題在字里行間隱藏了許多的育人功能與素養(yǎng)價值.如從問題的提出角度來看,選擇以亞硝酸鈉為素材,引出其與食鹽的關(guān)系及對人體的危害,旨在暗示學(xué)生要在日常生活中注意甄別兩種物質(zhì),做到健康生活.尤其是凸顯出了問題研究的現(xiàn)實意義,彰顯出了化學(xué)學(xué)科與社會問題之間的聯(lián)系,改變了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知.其次,從選項來看,四個選項都是有關(guān)鑒定亞硝酸鈉的內(nèi)容,且還包含了具體的操作步驟,涉及到了多種化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)物質(zhì),需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識綜合分析、判斷結(jié)論是否準(zhǔn)確,對培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力非常有用.尤其是能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,養(yǎng)成有利于終身發(fā)展的研究習(xí)慣.最后,從解決問題的主要方法來看,學(xué)生需要依據(jù)實驗操作步驟,結(jié)合化學(xué)變化規(guī)律、物質(zhì)特性判斷實驗現(xiàn)象,其科學(xué)探究意識也會增強.

經(jīng)分析可知,C正確.

高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)深入解讀五大核心素養(yǎng)內(nèi)涵,并采用合理的教學(xué)方式將其滲透到解題過程,從而達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)的目的.尤其是要充分依據(jù)例題內(nèi)容、解題方式針對性地開展核心素養(yǎng)培養(yǎng),使其能真正形成適應(yīng)社會發(fā)展及終身發(fā)展的品質(zhì)和能力.