布置“遞進(jìn)式”作業(yè)提高學(xué)生解決化學(xué)問(wèn)題的能力

銀媛琳

【摘 要】本文闡述通過(guò)布置遞進(jìn)式作業(yè)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過(guò)變式、遞進(jìn)來(lái)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，提高應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

【關(guān)鍵詞】化學(xué) 遞進(jìn)式作業(yè) 學(xué)習(xí)效率 解決問(wèn)題能力

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）12B-0087-02

學(xué)生的學(xué)習(xí)是由預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)三個(gè)基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，而作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程三環(huán)節(jié)中在每個(gè)環(huán)節(jié)都不可或缺的輔助環(huán)節(jié)，也可以說(shuō)作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的延伸。作業(yè)是老師要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)的必用手段，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)中鞏固學(xué)習(xí)成果的一種必用方法。但是，作業(yè)除了鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力，同時(shí)還起到將知識(shí)結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化的作用。老師在布置作業(yè)時(shí)會(huì)注意到將新授課的基礎(chǔ)知識(shí)在作業(yè)中體現(xiàn)，同時(shí)也會(huì)注意到對(duì)學(xué)生進(jìn)行因材施教。適當(dāng)布置或是增加一些選做題，通過(guò)選做題讓學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生都能有收獲。但我們往往會(huì)忽視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力的提升，為此，筆者在實(shí)踐中進(jìn)行了“遞進(jìn)式”作業(yè)的嘗試，收到了比較好的效果。下面就“遞進(jìn)式”作業(yè)進(jìn)行闡述，以為同行參考。

一、“遞進(jìn)式”作業(yè)解讀

所謂“遞進(jìn)式”作業(yè)是指在課后的作業(yè)設(shè)計(jì)中，將同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行不同角度的設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度進(jìn)行思考，從而學(xué)會(huì)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決不同環(huán)境的問(wèn)題，從而達(dá)到提升學(xué)生問(wèn)題解決的能力。

心理學(xué)家研究表明，我們?cè)趯W(xué)習(xí)知識(shí)的時(shí)候，可以將新學(xué)到的知識(shí)納入到我們已有的知識(shí)體系中去，這樣的過(guò)程稱為同化；而還有一種學(xué)習(xí)后將新有的知識(shí)結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化，形成一個(gè)知識(shí)的新體系，并與原大腦中的原有知識(shí)體系進(jìn)行整合，從而形成新的知識(shí)體系、新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)結(jié)構(gòu)，這樣的過(guò)程稱為順應(yīng)。同化不能優(yōu)化我們?cè)械闹R(shí)體系，可能在將已有知識(shí)調(diào)用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，比如我們做以前做過(guò)的題時(shí)，會(huì)覺(jué)得很容易完成，但如果是將相同的知識(shí)換了一個(gè)環(huán)境、換一個(gè)出題的方式，甚至是僅僅換了一種描述后就無(wú)法完成，這就說(shuō)明原有的知識(shí)體系存在一定缺陷；但順應(yīng)可以優(yōu)化我們的知識(shí)體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)，它可以讓我們適應(yīng)不同的環(huán)境、不同的出題方式，在這些新的環(huán)境和新的出題方式下能很容易地調(diào)用已有的知識(shí)體系，完成試題的解決。現(xiàn)在的高考試題，幾乎都是我們從未見(jiàn)過(guò)的試題，但是這些試題所涉及的知識(shí)點(diǎn)又是我們所學(xué)過(guò)的，命題專家僅將問(wèn)題解決的切入口改變。如果我們的知識(shí)體系出現(xiàn)了缺陷，則這類問(wèn)題也就無(wú)法解決。這也就是有些學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中能考出高分，但在高考時(shí)就會(huì)出現(xiàn)意外的原因。當(dāng)然，這可能有心理的原因，但很大程度上是因?yàn)槲覀兇竽X中的知識(shí)體系存在缺陷，不能隨意調(diào)用已有知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題解決。筆者在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用“遞進(jìn)式”作業(yè)，來(lái)讓學(xué)生對(duì)同一類問(wèn)題，從不同的角度進(jìn)行思考，從而在改變了試題的描述方式或是改變了問(wèn)題切入口的情況下將問(wèn)題順利解決。

二、“遞進(jìn)式”作業(yè)示例

我們?cè)趯W(xué)習(xí)物質(zhì)的量及其相關(guān)概念時(shí)，經(jīng)常會(huì)接觸到相關(guān)的無(wú)數(shù)據(jù)題，那么這些無(wú)數(shù)據(jù)應(yīng)該如何解決呢？一般來(lái)說(shuō)，我們要建立一個(gè)模型來(lái)幫助解決。而這種模型的應(yīng)用需要通過(guò)難度的遞進(jìn)和訓(xùn)練來(lái)適應(yīng)，這些不都在課堂中解決，因而我們可以通過(guò)課后布置遞進(jìn)式作業(yè)，讓學(xué)生在這樣的遞進(jìn)和變式訓(xùn)練中得到提高。

【典例】如圖將一個(gè)充滿 HCl 氣體的試管倒扣到一個(gè)盛有足量水的水槽中，我們可以看到試管中的水面慢慢上升，并且溶液最終充滿了整個(gè)試管，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，且實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)______________mol/L。

〖解析〗假設(shè)試管中氣體的體積為 V 升，則最終溶液充滿試管，即所得鹽酸的體積為 V 升，而溶質(zhì) HCl 的物質(zhì)的量等于 V/22.4 mol，從而可以根據(jù)物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式得到鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

【遞進(jìn)一】在試管中充滿 NO2 氣體倒扣到一個(gè)盛有水的水槽中，我們可以看到試管中的水面上升，液面應(yīng)上升到試管的_______________處，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中的溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)______________mol/L。

〖解析〗本題同樣也是計(jì)算氣體溶于水而得到溶液的物質(zhì)的量濃度，但與原題所不同的是氣體在溶解過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)而使溶質(zhì)發(fā)生了改變：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

由反應(yīng)可以得到，生成硝酸的物質(zhì)的量為參加反應(yīng)的 NO2 的 2/3，而 NO2 在與水發(fā)生反應(yīng)后又生成了氣體 NO，NO 不溶于水，所以最終溶液不可能充滿試管，試管中會(huì)剩余 1/3 試管的 NO 氣體，即溶液的液面只能上升到試管的 2/3 處；同樣原試管中 NO2 氣體的體積為 V 升，則吸收后得到的溶液體積為試管的 2/3，即 2V/3L，而 NO2 氣體的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，則反應(yīng)后生成的硝酸為 V/33.6 mol/L，則根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式可以計(jì)算得到所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

【遞進(jìn)二】在試管中充滿 NO2 與 O2 的混合氣體，已知 NO2 與 O2 的體積比為 4∶1，倒扣到一個(gè)盛有足量水的水槽中，我們可以看到試管中的液面慢慢上升，并且溶液最終充滿了整個(gè)試管，假設(shè)溶液不從試管中向水槽中擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

〖解析〗本題中是將充滿 NO2 與 O2 的混合氣體的試管倒扣到一個(gè)盛有水的水槽中，我們可以看到試管中的液面上升，并最終充滿了整個(gè)試管，即我們可以假設(shè)原試管中氣體的體積為 V 升，則試管的體積也即為 V 升，吸收氣體后的溶液的體積也為 V 升；該混合氣體溶于水后發(fā)生的反應(yīng)為：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO+O2=2NO2

兩個(gè)反應(yīng)循環(huán)得到一個(gè)總反應(yīng)：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

則由反應(yīng)式可以看出吸收的 NO2 的氣體的物質(zhì)的量等于生成硝酸的物質(zhì)的量，而原試管中的 NO2 為 4 V/5 L，則 NO2 的物質(zhì)的量為 V/28 mol，則吸收后生成的硝酸的物質(zhì)的量也即為 V/28 mol，從而可以根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式得到所得硝酸的物質(zhì)的量濃度為 1/28 mol/L。

【遞進(jìn)三】將一個(gè)充滿了 NO 氣體的試管，倒扣到一個(gè)盛有足量水的水槽中，并向試管中慢慢通入 O2，如圖所示。觀察到試管中液面不斷上升，當(dāng)溶液充滿整個(gè)試管的時(shí)候，不考慮溶液的擴(kuò)散，并且假設(shè)實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為 。

〖解析〗因?yàn)?NO 是一種不溶于水的氣體，但在通入 O2 時(shí)，發(fā)生了反應(yīng)如下：

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

這樣的兩個(gè)反應(yīng)不斷循環(huán)，我們可以得到一個(gè)總反應(yīng)：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

從總反應(yīng)式可以看出每反應(yīng)掉 4 mol NO 就可以得到 4 mol 硝酸，因而可以假設(shè)原試管中的 NO 氣體體積為 V 升，吸收后的溶液體積也就為 V 升，原試管中 NO 氣體的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，則吸收后生成的硝酸的物質(zhì)的量為 V/22.4 mol，根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式可以求得氣體吸收后得到硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 1/22.4 mol/L。

本類型問(wèn)題的作業(yè)設(shè)置還可以通過(guò)其他變換，如將氣體換成氨氣、二氧化硫或者換成二氧化碳與氫氧化鈉進(jìn)行組合等方法設(shè)計(jì)成不同的實(shí)驗(yàn)，也可以變換實(shí)驗(yàn)的方法，如設(shè)計(jì)成噴泉實(shí)驗(yàn)的形式然后圍繞濃度的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)的操作等設(shè)置為不同難度和角度的問(wèn)題，從而形成遞進(jìn)作業(yè)。

以上“遞進(jìn)式”作業(yè)的布置與訓(xùn)練，不僅可以鞏固噴泉實(shí)驗(yàn)后的溶液濃度計(jì)算的一般方法，同時(shí)，我們通過(guò)起始?xì)怏w的組成和氣體溶解后溶液體積的變化等進(jìn)行變換，從而在計(jì)算物質(zhì)的量濃度的一般方法的指導(dǎo)下，改變了問(wèn)題解決的角度，從而通過(guò)這樣的難度、思考問(wèn)題的角度等的遞進(jìn)關(guān)系，提高學(xué)生的思維能力、分析和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)還可以消除一個(gè)思維定勢(shì)，以為用氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成噴泉實(shí)驗(yàn)后，假設(shè)溶液不擴(kuò)散時(shí)的物質(zhì)的量濃度都為 1/22.4 mol/L。

三、“遞進(jìn)式”作業(yè)應(yīng)用反饋

通過(guò)“遞進(jìn)式”作業(yè)的布置，不僅可以鞏固本節(jié)課所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，更為重要的是，它可以對(duì)相似問(wèn)題進(jìn)行比較、可以對(duì)一個(gè)概念從不同的角度進(jìn)行設(shè)問(wèn)，可以經(jīng)過(guò)這樣的遞進(jìn)訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會(huì)同一類問(wèn)題在不同提問(wèn)方式或是描述方式下，順利找到問(wèn)題解決的切入口。如果是學(xué)習(xí)基本概念，如元素周期律、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)等時(shí)，用這樣的遞進(jìn)式作業(yè)不僅可以強(qiáng)化所學(xué)概念和所學(xué)概念的應(yīng)用，而且還可以達(dá)到辨析概念的目的，進(jìn)一步對(duì)概念的理解和對(duì)不同概念的辨析與比較。通過(guò)“遞進(jìn)式”作業(yè)的實(shí)踐，并進(jìn)行了后測(cè)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用這樣“遞進(jìn)式”作業(yè)的班級(jí)的學(xué)業(yè)成績(jī)有明顯的提高。雖然在編制這樣的“遞進(jìn)式”作業(yè)時(shí)需要更多的研究與耐心，但還是期待有更多的同仁能推廣應(yīng)用這樣的作業(yè)，并通過(guò)實(shí)踐提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和解決問(wèn)題的能力。

（責(zé)編 盧建龍）