化學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的影響

謝祥林　曾懿　左云霞

摘要：在離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)里，離子反應(yīng)的概念構(gòu)建和離子方程式書寫的內(nèi)涵認(rèn)識都是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對離子反應(yīng)微觀認(rèn)識的初步建立尤為重要。本研究從實驗的基礎(chǔ)上對離子反應(yīng)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計并對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及結(jié)果進(jìn)行了研究，同時對比于傳統(tǒng)的講授教學(xué)，闡述了實驗教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的影響。

關(guān)鍵詞：離子反應(yīng)；化學(xué)實驗；意義建構(gòu)；學(xué)習(xí)影響

文章編號：1008-0546（2014）04-0002-03 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

離子反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)重要的基本概念之一，是從微粒層面了解溶液中物質(zhì)反應(yīng)的實質(zhì)，其教學(xué)價值體現(xiàn)在發(fā)展學(xué)生從水溶液中微粒及微粒間的相互作用的角度認(rèn)識物質(zhì)及其變化的化學(xué)科學(xué)認(rèn)識方法。[1]引導(dǎo)學(xué)生對物質(zhì)變化的認(rèn)識方式從宏觀角度向微觀角度轉(zhuǎn)變，對培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)象看本質(zhì)的思維能力及解決實際問題的能力上都起到重要作用，因而也是高考中重點考查內(nèi)容。本文在了解學(xué)生離子反應(yīng)學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計了離子反應(yīng)教學(xué)的化學(xué)實驗，考查化學(xué)實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的影響，揭示了學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)概念的原理。

一、離子反應(yīng)學(xué)習(xí)狀況

為了了解目前離子反應(yīng)的教學(xué)效果及其原因，筆者在湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)和長沙市第十九中學(xué)高一年級進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示學(xué)生對離子反應(yīng)概念學(xué)習(xí)存在很多缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）學(xué)生對離子反應(yīng)概念的建構(gòu)不完整。在大部分學(xué)生的理解中，離子反應(yīng)“是生成沉淀、氣體或水的反應(yīng)”，“是離子之間的反應(yīng)”，“是電解質(zhì)在溶液中的反應(yīng)”。這些定義對離子反應(yīng)的概括并不完整。

（2）學(xué)生對離子反應(yīng)的本質(zhì)認(rèn)識尚不清晰。有的學(xué)生認(rèn)為其本質(zhì)是 “生成沉淀、氣體或水”，這部分學(xué)生對離子反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識還只是停留在宏觀表象上；有的學(xué)生則認(rèn)為是“離子之間的反應(yīng)”，這部分學(xué)生沒有深入認(rèn)識到離子的變化情況；還有的學(xué)生認(rèn)為是“離子濃度減小”，但這僅僅是針對兩種電解質(zhì)在溶液發(fā)生離子反應(yīng)而言的。

（3）學(xué)生缺乏對物質(zhì)在溶液中的存在狀態(tài)的認(rèn)識意識。針對“離子方程式的書寫步驟是‘寫、拆、刪、查，什么物質(zhì)不拆、為什么不拆”的問題，學(xué)生的回答絕大多數(shù)是“沉淀、氣體和水”、“除易溶于水的強電解質(zhì)”，至于為什么不拆，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這些物質(zhì)“難溶于水，或是弱電解質(zhì)”。這說明學(xué)生只是機械地記憶離子方程式的書寫步驟和規(guī)則，而并非了解電解質(zhì)在溶液存在的實際狀態(tài)。

離子反應(yīng)概念學(xué)習(xí)中，認(rèn)識的對象是離子反應(yīng)，因此離子反應(yīng)實驗是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是思維產(chǎn)生的基礎(chǔ)。并且，從分子、離子等微粒層面了解溶液中物質(zhì)的存在及反應(yīng)的實質(zhì)具有抽象性，不能簡單地通過語言描述和學(xué)生討論的方式來建立，因此必須以化學(xué)事實和反應(yīng)現(xiàn)象為依據(jù)?？紤]到高一學(xué)生對化學(xué)思維方式還比較生疏，對離子反應(yīng)的認(rèn)識還只能從實驗的表觀現(xiàn)象“產(chǎn)生水、氣體和沉淀” 等現(xiàn)象的層次開始，要進(jìn)一步建立微粒觀則需要通過教師引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象分析本質(zhì)，幫助學(xué)生真實地了解電解質(zhì)在溶液中進(jìn)行反應(yīng)的微觀過程，從而形成水溶液中微粒及微粒間的相互作用的微觀認(rèn)識。

二、離子反應(yīng)教學(xué)中化學(xué)實驗及教學(xué)設(shè)計

1.離子反應(yīng)概念構(gòu)建的化學(xué)實驗

實驗材料：Ba（OH）2溶液、稀H2SO4溶液、酚酞溶液、燒杯、膠頭滴管、鉑電極2根、電池、導(dǎo)線、G型電流計

實驗步驟：

（1）如圖1所示連接實驗裝置。

（2）在燒杯中加入Ba （OH）2溶液沒過電極，滴加1-2滴酚酞，讀出電流計示數(shù)。（注：實驗時用玻璃棒或磁力攪拌器不斷攪拌溶液，防止溶液發(fā)生微弱電解產(chǎn)生的氣體附著在電極表面影響電流計讀數(shù)。）

（3） 用膠頭滴管往燒杯中緩慢滴加稀H2SO4溶液，觀察溶液中的現(xiàn)象和電流計示數(shù)的變化。（注：當(dāng)電流計示數(shù)在0-2之間時，要慢慢逐滴滴加稀H2SO4溶液，以免電流計示數(shù)變化太快，學(xué)生觀察不到電流計示數(shù)為0的時刻。）

（4）當(dāng)電流計示數(shù)為0，再繼續(xù)滴加稀H2SO4溶液，讀出電流計示數(shù)。

2. 離子反應(yīng)教學(xué)過程設(shè)計

要使學(xué)生觀察到真實的離子反應(yīng)過程是學(xué)生自主建構(gòu)離子反應(yīng)概念基本條件。教學(xué)過程第一步是觀察Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的導(dǎo)電性以及Ba（OH）2與H2SO4反應(yīng)過程中溶液導(dǎo)電性的變化，引導(dǎo)學(xué)生對電流計示數(shù)的變化原因進(jìn)行分析，幫助學(xué)生認(rèn)識到Ba （OH）2和H2SO4在水溶液中的存在形式以及反應(yīng)過程中離子濃度的變化，使學(xué)生認(rèn)識反應(yīng)中離子的變化及離子之間的相互作用，初步認(rèn)識離子反應(yīng)過程。在實驗認(rèn)識的基礎(chǔ)上，通過用化學(xué)方程式和離子形式表示的化學(xué)方程式認(rèn)識離子反應(yīng)的具體過程，認(rèn)識離子反應(yīng)，寫出離子方程式。然后，通過提供三個離子反應(yīng)的實例（鹽酸與碳酸鈉、鹽酸與氫氧化鈉、鐵與硫酸銅），引導(dǎo)學(xué)生模擬Ba（OH）2和H2SO4反應(yīng)實質(zhì)的思維過程，從微粒角度認(rèn)識這些化學(xué)反應(yīng)，寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子形式的方程式和表示離子反應(yīng)實質(zhì)的方程式——離子方程式。從這些反應(yīng)的式子總結(jié)共性，達(dá)到對離子反應(yīng)本質(zhì)上的認(rèn)識，構(gòu)建離子反應(yīng)的概念并認(rèn)識離子方程式。最后，讓學(xué)生概括出離子反應(yīng)定義和離子方程式以及離子方程式書寫規(guī)則，達(dá)成離子反應(yīng)概念的全面意義建構(gòu)。

三、教學(xué)實踐研究

1. 被試選擇與研究方法

本研究選取湖南師大附中（示范高中）和長沙市第十九中（普通中學(xué)）高一年級中化學(xué)學(xué)習(xí)水平相近的學(xué)生共20名，將各校學(xué)生平均分成實驗組和對照組（每組10人）。實驗組進(jìn)行離子反應(yīng)實驗教學(xué)，對照組采用常規(guī)的教師講授的方式教學(xué)。

2. 教學(xué)結(jié)果及分析

（1）學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況分析

按照實驗教學(xué)設(shè)計進(jìn)行教學(xué)，其教學(xué)情況列于表1。

通過對學(xué)生的課堂表現(xiàn)的對比可以看出，在有化學(xué)實驗的教學(xué)中，學(xué)生通過完成實驗使思維得以有真實的對象，學(xué)生的概念構(gòu)建可以在教師的引導(dǎo)下主動完成，課堂中學(xué)生表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的積極性。這是因為學(xué)生通過實驗觀察到實驗現(xiàn)象，產(chǎn)生了真實的問題，也就產(chǎn)生了解反應(yīng)進(jìn)行的實際過程的愿望。在教師引導(dǎo)下，真正地了解了溶液中離子的反應(yīng)行為，離子反應(yīng)的概念不是“聽說”的，而是“看到”的，這樣在后來的對離子反應(yīng)的描述（將化學(xué)方程式表達(dá)成離子形式）及反應(yīng)實質(zhì)（離子反應(yīng)方程式）的表述中順利形成，因而很自然地構(gòu)建了概念。

而在教師講授的教學(xué)中，學(xué)生概念的形成是建立在語言描述上的，并且學(xué)生幾乎是以接受的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以學(xué)習(xí)的積極性不高。其次是因為講授教學(xué)是以語言的形式學(xué)習(xí)的，學(xué)生學(xué)習(xí)的是一些規(guī)則，其思維并沒有與真實的離子反應(yīng)聯(lián)系起來，因此他們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是一些語言表達(dá)，包括離子方程式的寫法，學(xué)生對這些寫法所表示的真正意義并不了解。

（2）學(xué)習(xí)結(jié)果及分析

a.學(xué)生對離子反應(yīng)概念延伸認(rèn)識和離子方程式書寫情況及分析

學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識和離子方程式書寫情況分別列于表2和表3。

表2數(shù)據(jù)表明在理解離子反應(yīng)概念上實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生；表3數(shù)據(jù)說明學(xué)生對于簡單離子方程式書寫差異不大，但對于難度稍大的題目，實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生。兩個題目測試結(jié)果表明采用實驗教學(xué)對學(xué)生掌握離子反應(yīng)概念和離子方程式的書寫是大有裨益的。

這種學(xué)習(xí)結(jié)果說明：（1）由于常規(guī)教學(xué)中教師對離子反應(yīng)的概念只是用語言描述，對照組學(xué)生對離子反應(yīng)的理解基本上是建立在課堂上教師例舉的為數(shù)不多離子反應(yīng)實例上，學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識缺乏完整性；而實驗組的學(xué)生在動手實驗的情境下，思維得以開闊，能夠?qū)⒏鞣N離子反應(yīng)聯(lián)系起來，概括出離子反應(yīng)的共性內(nèi)涵，形成準(zhǔn)確且完整離子反應(yīng)概念。（2）在書寫離子方程式的方面，對于生成物中有難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)的離子反應(yīng)，實驗組和對照組的學(xué)生都能正確寫出離子方程式，但是當(dāng)反應(yīng)物中有難溶的物質(zhì)時，對照組的正確率就遠(yuǎn)低于實驗組。這是因為對照組的教學(xué)中，教師過于強調(diào)“寫、改、拆、查”的書寫規(guī)則和離子反應(yīng)發(fā)生的條件，學(xué)生對生成物中是否難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)太過關(guān)注，而忽略了難溶的反應(yīng)物。另外常規(guī)教學(xué)中用硫酸鈉與氯化鋇的反應(yīng)作為學(xué)習(xí)書寫離子方程式的例子，給學(xué)生造成了離子反應(yīng)是陰離子和陽離子反應(yīng)的第一印象的誤導(dǎo)。而實驗組的教學(xué)注重的是物質(zhì)在溶液中的實際存在的形式，并且通過化學(xué)實驗，學(xué)生對反應(yīng)過程有完整的認(rèn)識，對以離子形式存在溶液中的物質(zhì)還是難溶的物質(zhì)都有了直觀的感受。同時學(xué)生對離子方程式的意義能脫離語言層面的理解，寫離子方程式時，不再是對規(guī)則的單純記憶，而是理解了規(guī)則，對規(guī)則有了直覺的認(rèn)識，所以有很好的知識遷移性。

b. 學(xué)生微觀認(rèn)識發(fā)展結(jié)果及分析

學(xué)生從微觀角度對物質(zhì)的定性變化和定量變化的認(rèn)識情況列于表4中。

題3主要考查學(xué)生思維能力發(fā)展中對新問題的判斷能力，題4是從量的角度考查學(xué)生的思維發(fā)展。從上述這兩個測試題的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，在具體問題的解決中，對照組的學(xué)生是從宏觀現(xiàn)象和宏觀物質(zhì)的角度來分析問題，而實驗組的學(xué)生能夠從微觀角度對問題進(jìn)行把握。

在針對離子反應(yīng)中物質(zhì)變化的題3中，對照組的學(xué)生下意識沿用的是初中學(xué)習(xí)的酸、堿、鹽和復(fù)分解反應(yīng)的知識來進(jìn)行分析，經(jīng)過提醒后才在書寫化學(xué)方程式的過程中發(fā)現(xiàn)離子方程式的不同。這說明常規(guī)方式教學(xué)在教師的說明下經(jīng)過化學(xué)方程式的“改、拆、查”后而產(chǎn)生，這樣將離子方程式的書寫演變成了教師的講述下的形式學(xué)習(xí)，將離子方程式演變成了化學(xué)方程式的形式轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致了學(xué)生認(rèn)為離子方程式是化學(xué)方程式的變形結(jié)果的錯覺，學(xué)生的對反應(yīng)實質(zhì)認(rèn)識能力比較薄弱。而實驗組教學(xué)通過化學(xué)實驗中電流表的讀數(shù)反映出物質(zhì)是以離子形式存在于溶液中，并且通過電流表的讀數(shù)變化讓學(xué)生認(rèn)識到發(fā)生的化學(xué)變化是離子之間的相互作用，從而將宏觀表象和微觀粒子反應(yīng)聯(lián)系起來，在對物質(zhì)的變化過程的實質(zhì)進(jìn)行探究的同時，實現(xiàn)認(rèn)識從宏觀角度向微觀角度轉(zhuǎn)變。另外在解決題4的定量問題中，實驗組的學(xué)生能從微觀角度對化學(xué)變化中量的關(guān)系進(jìn)行快速又準(zhǔn)確的把握，而對照組的學(xué)生仍然要依賴于化學(xué)方程式，說明實驗教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展有很好的促進(jìn)作用。

四、結(jié)論

在離子反應(yīng)的化學(xué)實驗中，水溶液里存在的微粒以及微粒之間的相互作用通過實驗現(xiàn)象表現(xiàn)來刺激學(xué)生的視覺神經(jīng)和大腦，學(xué)生的思維得以激發(fā)，在教師引導(dǎo)下學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的表象由表及里地分析和思考，從而能夠自主構(gòu)建離子反應(yīng)的概念，并領(lǐng)會離子方程式的實際意義，同時，學(xué)生微觀認(rèn)識水平的也會得到發(fā)展，并且從觀念上形成的微觀認(rèn)識更容易在問題的解決中得到遷移。

參考文獻(xiàn)

[1][2]何彩霞. 整體把握和實施觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)研究——以高中化學(xué)必修1“離子反應(yīng)”單元為例[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（7）：12-14

而在教師講授的教學(xué)中，學(xué)生概念的形成是建立在語言描述上的，并且學(xué)生幾乎是以接受的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以學(xué)習(xí)的積極性不高。其次是因為講授教學(xué)是以語言的形式學(xué)習(xí)的，學(xué)生學(xué)習(xí)的是一些規(guī)則，其思維并沒有與真實的離子反應(yīng)聯(lián)系起來，因此他們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是一些語言表達(dá)，包括離子方程式的寫法，學(xué)生對這些寫法所表示的真正意義并不了解。

（2）學(xué)習(xí)結(jié)果及分析

a.學(xué)生對離子反應(yīng)概念延伸認(rèn)識和離子方程式書寫情況及分析

學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識和離子方程式書寫情況分別列于表2和表3。

表2數(shù)據(jù)表明在理解離子反應(yīng)概念上實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生；表3數(shù)據(jù)說明學(xué)生對于簡單離子方程式書寫差異不大，但對于難度稍大的題目，實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生。兩個題目測試結(jié)果表明采用實驗教學(xué)對學(xué)生掌握離子反應(yīng)概念和離子方程式的書寫是大有裨益的。

這種學(xué)習(xí)結(jié)果說明：（1）由于常規(guī)教學(xué)中教師對離子反應(yīng)的概念只是用語言描述，對照組學(xué)生對離子反應(yīng)的理解基本上是建立在課堂上教師例舉的為數(shù)不多離子反應(yīng)實例上，學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識缺乏完整性；而實驗組的學(xué)生在動手實驗的情境下，思維得以開闊，能夠?qū)⒏鞣N離子反應(yīng)聯(lián)系起來，概括出離子反應(yīng)的共性內(nèi)涵，形成準(zhǔn)確且完整離子反應(yīng)概念。（2）在書寫離子方程式的方面，對于生成物中有難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)的離子反應(yīng)，實驗組和對照組的學(xué)生都能正確寫出離子方程式，但是當(dāng)反應(yīng)物中有難溶的物質(zhì)時，對照組的正確率就遠(yuǎn)低于實驗組。這是因為對照組的教學(xué)中，教師過于強調(diào)“寫、改、拆、查”的書寫規(guī)則和離子反應(yīng)發(fā)生的條件，學(xué)生對生成物中是否難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)太過關(guān)注，而忽略了難溶的反應(yīng)物。另外常規(guī)教學(xué)中用硫酸鈉與氯化鋇的反應(yīng)作為學(xué)習(xí)書寫離子方程式的例子，給學(xué)生造成了離子反應(yīng)是陰離子和陽離子反應(yīng)的第一印象的誤導(dǎo)。而實驗組的教學(xué)注重的是物質(zhì)在溶液中的實際存在的形式，并且通過化學(xué)實驗，學(xué)生對反應(yīng)過程有完整的認(rèn)識，對以離子形式存在溶液中的物質(zhì)還是難溶的物質(zhì)都有了直觀的感受。同時學(xué)生對離子方程式的意義能脫離語言層面的理解，寫離子方程式時，不再是對規(guī)則的單純記憶，而是理解了規(guī)則，對規(guī)則有了直覺的認(rèn)識，所以有很好的知識遷移性。

b. 學(xué)生微觀認(rèn)識發(fā)展結(jié)果及分析

學(xué)生從微觀角度對物質(zhì)的定性變化和定量變化的認(rèn)識情況列于表4中。

題3主要考查學(xué)生思維能力發(fā)展中對新問題的判斷能力，題4是從量的角度考查學(xué)生的思維發(fā)展。從上述這兩個測試題的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，在具體問題的解決中，對照組的學(xué)生是從宏觀現(xiàn)象和宏觀物質(zhì)的角度來分析問題，而實驗組的學(xué)生能夠從微觀角度對問題進(jìn)行把握。

在針對離子反應(yīng)中物質(zhì)變化的題3中，對照組的學(xué)生下意識沿用的是初中學(xué)習(xí)的酸、堿、鹽和復(fù)分解反應(yīng)的知識來進(jìn)行分析，經(jīng)過提醒后才在書寫化學(xué)方程式的過程中發(fā)現(xiàn)離子方程式的不同。這說明常規(guī)方式教學(xué)在教師的說明下經(jīng)過化學(xué)方程式的“改、拆、查”后而產(chǎn)生，這樣將離子方程式的書寫演變成了教師的講述下的形式學(xué)習(xí)，將離子方程式演變成了化學(xué)方程式的形式轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致了學(xué)生認(rèn)為離子方程式是化學(xué)方程式的變形結(jié)果的錯覺，學(xué)生的對反應(yīng)實質(zhì)認(rèn)識能力比較薄弱。而實驗組教學(xué)通過化學(xué)實驗中電流表的讀數(shù)反映出物質(zhì)是以離子形式存在于溶液中，并且通過電流表的讀數(shù)變化讓學(xué)生認(rèn)識到發(fā)生的化學(xué)變化是離子之間的相互作用，從而將宏觀表象和微觀粒子反應(yīng)聯(lián)系起來，在對物質(zhì)的變化過程的實質(zhì)進(jìn)行探究的同時，實現(xiàn)認(rèn)識從宏觀角度向微觀角度轉(zhuǎn)變。另外在解決題4的定量問題中，實驗組的學(xué)生能從微觀角度對化學(xué)變化中量的關(guān)系進(jìn)行快速又準(zhǔn)確的把握，而對照組的學(xué)生仍然要依賴于化學(xué)方程式，說明實驗教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展有很好的促進(jìn)作用。

四、結(jié)論

在離子反應(yīng)的化學(xué)實驗中，水溶液里存在的微粒以及微粒之間的相互作用通過實驗現(xiàn)象表現(xiàn)來刺激學(xué)生的視覺神經(jīng)和大腦，學(xué)生的思維得以激發(fā)，在教師引導(dǎo)下學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的表象由表及里地分析和思考，從而能夠自主構(gòu)建離子反應(yīng)的概念，并領(lǐng)會離子方程式的實際意義，同時，學(xué)生微觀認(rèn)識水平的也會得到發(fā)展，并且從觀念上形成的微觀認(rèn)識更容易在問題的解決中得到遷移。

參考文獻(xiàn)

[1][2]何彩霞. 整體把握和實施觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)研究——以高中化學(xué)必修1“離子反應(yīng)”單元為例[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（7）：12-14

而在教師講授的教學(xué)中，學(xué)生概念的形成是建立在語言描述上的，并且學(xué)生幾乎是以接受的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以學(xué)習(xí)的積極性不高。其次是因為講授教學(xué)是以語言的形式學(xué)習(xí)的，學(xué)生學(xué)習(xí)的是一些規(guī)則，其思維并沒有與真實的離子反應(yīng)聯(lián)系起來，因此他們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是一些語言表達(dá)，包括離子方程式的寫法，學(xué)生對這些寫法所表示的真正意義并不了解。

（2）學(xué)習(xí)結(jié)果及分析

a.學(xué)生對離子反應(yīng)概念延伸認(rèn)識和離子方程式書寫情況及分析

學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識和離子方程式書寫情況分別列于表2和表3。

表2數(shù)據(jù)表明在理解離子反應(yīng)概念上實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生；表3數(shù)據(jù)說明學(xué)生對于簡單離子方程式書寫差異不大，但對于難度稍大的題目，實驗組的學(xué)生的正確率都明顯高于對照組的學(xué)生。兩個題目測試結(jié)果表明采用實驗教學(xué)對學(xué)生掌握離子反應(yīng)概念和離子方程式的書寫是大有裨益的。

這種學(xué)習(xí)結(jié)果說明：（1）由于常規(guī)教學(xué)中教師對離子反應(yīng)的概念只是用語言描述，對照組學(xué)生對離子反應(yīng)的理解基本上是建立在課堂上教師例舉的為數(shù)不多離子反應(yīng)實例上，學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識缺乏完整性；而實驗組的學(xué)生在動手實驗的情境下，思維得以開闊，能夠?qū)⒏鞣N離子反應(yīng)聯(lián)系起來，概括出離子反應(yīng)的共性內(nèi)涵，形成準(zhǔn)確且完整離子反應(yīng)概念。（2）在書寫離子方程式的方面，對于生成物中有難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)的離子反應(yīng)，實驗組和對照組的學(xué)生都能正確寫出離子方程式，但是當(dāng)反應(yīng)物中有難溶的物質(zhì)時，對照組的正確率就遠(yuǎn)低于實驗組。這是因為對照組的教學(xué)中，教師過于強調(diào)“寫、改、拆、查”的書寫規(guī)則和離子反應(yīng)發(fā)生的條件，學(xué)生對生成物中是否難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)太過關(guān)注，而忽略了難溶的反應(yīng)物。另外常規(guī)教學(xué)中用硫酸鈉與氯化鋇的反應(yīng)作為學(xué)習(xí)書寫離子方程式的例子，給學(xué)生造成了離子反應(yīng)是陰離子和陽離子反應(yīng)的第一印象的誤導(dǎo)。而實驗組的教學(xué)注重的是物質(zhì)在溶液中的實際存在的形式，并且通過化學(xué)實驗，學(xué)生對反應(yīng)過程有完整的認(rèn)識，對以離子形式存在溶液中的物質(zhì)還是難溶的物質(zhì)都有了直觀的感受。同時學(xué)生對離子方程式的意義能脫離語言層面的理解，寫離子方程式時，不再是對規(guī)則的單純記憶，而是理解了規(guī)則，對規(guī)則有了直覺的認(rèn)識，所以有很好的知識遷移性。

b. 學(xué)生微觀認(rèn)識發(fā)展結(jié)果及分析

學(xué)生從微觀角度對物質(zhì)的定性變化和定量變化的認(rèn)識情況列于表4中。

題3主要考查學(xué)生思維能力發(fā)展中對新問題的判斷能力，題4是從量的角度考查學(xué)生的思維發(fā)展。從上述這兩個測試題的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，在具體問題的解決中，對照組的學(xué)生是從宏觀現(xiàn)象和宏觀物質(zhì)的角度來分析問題，而實驗組的學(xué)生能夠從微觀角度對問題進(jìn)行把握。

在針對離子反應(yīng)中物質(zhì)變化的題3中，對照組的學(xué)生下意識沿用的是初中學(xué)習(xí)的酸、堿、鹽和復(fù)分解反應(yīng)的知識來進(jìn)行分析，經(jīng)過提醒后才在書寫化學(xué)方程式的過程中發(fā)現(xiàn)離子方程式的不同。這說明常規(guī)方式教學(xué)在教師的說明下經(jīng)過化學(xué)方程式的“改、拆、查”后而產(chǎn)生，這樣將離子方程式的書寫演變成了教師的講述下的形式學(xué)習(xí)，將離子方程式演變成了化學(xué)方程式的形式轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致了學(xué)生認(rèn)為離子方程式是化學(xué)方程式的變形結(jié)果的錯覺，學(xué)生的對反應(yīng)實質(zhì)認(rèn)識能力比較薄弱。而實驗組教學(xué)通過化學(xué)實驗中電流表的讀數(shù)反映出物質(zhì)是以離子形式存在于溶液中，并且通過電流表的讀數(shù)變化讓學(xué)生認(rèn)識到發(fā)生的化學(xué)變化是離子之間的相互作用，從而將宏觀表象和微觀粒子反應(yīng)聯(lián)系起來，在對物質(zhì)的變化過程的實質(zhì)進(jìn)行探究的同時，實現(xiàn)認(rèn)識從宏觀角度向微觀角度轉(zhuǎn)變。另外在解決題4的定量問題中，實驗組的學(xué)生能從微觀角度對化學(xué)變化中量的關(guān)系進(jìn)行快速又準(zhǔn)確的把握，而對照組的學(xué)生仍然要依賴于化學(xué)方程式，說明實驗教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展有很好的促進(jìn)作用。

四、結(jié)論

在離子反應(yīng)的化學(xué)實驗中，水溶液里存在的微粒以及微粒之間的相互作用通過實驗現(xiàn)象表現(xiàn)來刺激學(xué)生的視覺神經(jīng)和大腦，學(xué)生的思維得以激發(fā)，在教師引導(dǎo)下學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的表象由表及里地分析和思考，從而能夠自主構(gòu)建離子反應(yīng)的概念，并領(lǐng)會離子方程式的實際意義，同時，學(xué)生微觀認(rèn)識水平的也會得到發(fā)展，并且從觀念上形成的微觀認(rèn)識更容易在問題的解決中得到遷移。

參考文獻(xiàn)

[1][2]何彩霞. 整體把握和實施觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)研究——以高中化學(xué)必修1“離子反應(yīng)”單元為例[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（7）：12-14