胡惠芳+包朝龍

摘要：以高三復(fù)習(xí)課“電解原理”為例，從電解原理的再現(xiàn)、電解原理的拓展、電解原理的應(yīng)用等3個(gè)方面，嘗試采用遞進(jìn)式問(wèn)題鏈驅(qū)動(dòng)化學(xué)課堂的互動(dòng)教學(xué)，以增強(qiáng)課堂中師生間的互動(dòng)，提升學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：遞進(jìn)式問(wèn)題鏈；高三復(fù)習(xí)；電解原理

文章編號(hào)：1005–6629（2015）9–0031–05 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

如何在高三復(fù)習(xí)中，既能達(dá)到鞏固基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、加強(qiáng)應(yīng)用、提升素養(yǎng)之目的，又能激發(fā)興趣，增強(qiáng)課堂互動(dòng)，提高課堂教學(xué)的有效性？筆者在近日舉行的寧波市高三化學(xué)復(fù)習(xí)研討會(huì)上，以高三復(fù)習(xí)課“電解原理”為例，嘗試采用了遞進(jìn)式問(wèn)題鏈驅(qū)動(dòng)化學(xué)課堂的互動(dòng)，收到了良好的教學(xué)效果，深受聽(tīng)課教師的好評(píng)和學(xué)生的喜愛(ài)。

學(xué)習(xí)總是從問(wèn)題開(kāi)始，問(wèn)題總是與學(xué)習(xí)伴行，所有問(wèn)題解決必定以對(duì)問(wèn)題存在的認(rèn)識(shí)為開(kāi)始[1]。在問(wèn)題的設(shè)計(jì)中，特別是高三復(fù)習(xí)課中，教師必須考慮的一個(gè)重要因素是學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。筆者依據(jù)美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)心理學(xué)教授凱勒（Keller，J. K.，1987）開(kāi)發(fā)的“ARCS”的動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)計(jì)和布局，包括注意、適切性、信心和滿(mǎn)意四個(gè)方面的內(nèi)容[2]。本課設(shè)計(jì)以問(wèn)題鏈來(lái)驅(qū)動(dòng)課堂的互動(dòng)，為了使所設(shè)計(jì)的問(wèn)題吸引并維持注意，教師運(yùn)用新奇的或意料之外的事情來(lái)激發(fā)學(xué)生的探究行為或更深層次的興趣，即認(rèn)知好奇心。其次，所設(shè)計(jì)的問(wèn)題必須是適合學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)的，這就是適切性。再次，學(xué)生面臨教師所設(shè)計(jì)的問(wèn)題時(shí)應(yīng)有一定的信心去解決。最后，如果行為的結(jié)果與學(xué)生的期望一致，而這一結(jié)果又是積極的，那么學(xué)生的動(dòng)機(jī)就會(huì)被激發(fā)，這就是滿(mǎn)意。只有設(shè)計(jì)維持注意，適切學(xué)生實(shí)際，學(xué)生有信心解決，且結(jié)果比較滿(mǎn)意的問(wèn)題才能保證學(xué)生的參與度，增強(qiáng)互動(dòng)性，這也是筆者設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈驅(qū)動(dòng)課堂互動(dòng)的初衷。

課堂教學(xué)中的問(wèn)題鏈，不僅方式多樣，功能也因“問(wèn)”而異。遞進(jìn)式問(wèn)題鏈，是根據(jù)事物之間的必然聯(lián)系，利用正向或逆向的思維方式提出一連串的由淺入深的問(wèn)題組。對(duì)于有一定深度的問(wèn)題，教師應(yīng)該采用分層次由淺入深的提問(wèn)方式，通過(guò)一環(huán)扣一環(huán)、一層進(jìn)一層的提問(wèn)，即問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生的思維向知識(shí)的深度和廣度發(fā)展，避免學(xué)生思維“卡殼”[3]。

電化學(xué)在高考中占有重要的地位，電解原理是電化學(xué)的核心內(nèi)容之一，在高三復(fù)習(xí)中，要以教材內(nèi)容為起點(diǎn)，結(jié)合近幾年高考的相關(guān)要求，建構(gòu)遞進(jìn)式問(wèn)題，增強(qiáng)師生間在課堂中的互動(dòng)，提升學(xué)生思維能力是本節(jié)課的出發(fā)點(diǎn)和著力點(diǎn)。

1 環(huán)節(jié)1 對(duì)電解原理的再現(xiàn)——經(jīng)典案例的變換

問(wèn)題1 觀(guān)察電解飽和食鹽水（圖1）的裝置思考，根據(jù)什么現(xiàn)象可以推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是什么？分別寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)1后必須具備的認(rèn)知基礎(chǔ)，從現(xiàn)象推知產(chǎn)物是學(xué)生在高中階段最基本的電解問(wèn)題。而書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式，則是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)2時(shí)的要求，《浙江省普通高中學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)》明確要求“通過(guò)對(duì)電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置”[4]。后半問(wèn)明顯是考查學(xué)生對(duì)電解原理的遷移能力。教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生能熟練地根據(jù)三個(gè)現(xiàn)象判斷出其產(chǎn)物，并順利寫(xiě)出其電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。

問(wèn)題2 如果電解一段時(shí)間后，切斷電源，溶液中存在哪些離子？

設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)是在問(wèn)題1基礎(chǔ)上的延伸，由易到難，激發(fā)學(xué)生積極思考。學(xué)生能否想到生成物之間的化學(xué)反應(yīng)是本問(wèn)題的關(guān)鍵，這也是教師有意考查學(xué)生思維全面性的好點(diǎn)子，在與學(xué)生的互動(dòng)交流中發(fā)現(xiàn)有不少學(xué)生忽略溶液中含有ClO-。

問(wèn)題3 若要增加溶液中的ClO-濃度，在其他條件（電解原料、電源和電極）不變的情況下，只改變裝置即可達(dá)到目的，你能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，并畫(huà)出裝置圖，說(shuō)明其原理。

設(shè)計(jì)意圖：要增加ClO-濃度，首先必須要充分接觸，顯然圖1裝置中，陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2，不可能與溶液中生成的OH-有充分的接觸，那么如何通過(guò)改變裝置來(lái)增大其接觸呢？這就是本問(wèn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，源于生活中消毒液發(fā)生器的聯(lián)想，一些聰明的學(xué)生還是不難想到可以用圖2的形式呈現(xiàn)，并能根據(jù)圖2裝置，指出陰陽(yáng)極，說(shuō)明產(chǎn)生較多ClO-的理由。

問(wèn)題4 若要杜絕ClO-的產(chǎn)生，有什么辦法？

設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)題的設(shè)計(jì)，雖然學(xué)生容易想到不讓Cl2與OH-接觸，但不少學(xué)生不明白有什么方法使之分開(kāi)，此時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生重新回到教材中，通過(guò)對(duì)圖3的再認(rèn)，明確陽(yáng)離子交換膜的功能，為后續(xù)“海水淡化”提供知識(shí)背景，進(jìn)一步了解電解反應(yīng)可通過(guò)條件的改變朝著我們所需要的方向進(jìn)行，滲透學(xué)以致用的目的。

這一環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的基本目的是使學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能得到鞏固和加強(qiáng)，特別是成績(jī)中等及偏下的學(xué)生，給他們?cè)俅晤I(lǐng)悟的機(jī)會(huì)，使他們掌握最基礎(chǔ)的知識(shí)，學(xué)會(huì)最基本的分析問(wèn)題的方法，使他們也能學(xué)會(huì)、學(xué)通，同時(shí)也不讓中上等的學(xué)生認(rèn)為這只是在“炒冷飯”，因此教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題的時(shí)候必須考慮原有知識(shí)的延伸和拓展，這里從最基礎(chǔ)的電解飽和食鹽水延伸到消毒液的制備，再到離子交換膜的應(yīng)用，對(duì)所有的學(xué)生而言都會(huì)有耳目一新的感覺(jué)。

復(fù)習(xí)課的目的不是單純地儲(chǔ)備知識(shí)，而是在于提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，復(fù)習(xí)就是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力的過(guò)程。因此設(shè)計(jì)習(xí)題時(shí)，還要從整體把握，看習(xí)題的設(shè)計(jì)是否有利于學(xué)生思維能力的形成，我們據(jù)此設(shè)計(jì)了本課的第二環(huán)節(jié)。

2 環(huán)節(jié)2 對(duì)電解原理的拓展——混合系統(tǒng)的分析

回歸教材，對(duì)單一溶質(zhì)溶液的電解分析，重在基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用是環(huán)節(jié)1的基本定位，那么環(huán)節(jié)2主要是考查多種溶質(zhì)混合溶液的電解情況，并且涉及到有關(guān)定量分析，對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題能力有了較高的要求。

問(wèn)題1 將1L物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的CuSO4和NaCl的混合溶液用如圖4裝置進(jìn)行電解，寫(xiě)出陰陽(yáng)兩極的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。

設(shè)計(jì)意圖：在環(huán)節(jié)1中，主要介紹了經(jīng)典的電解飽和食鹽水的案例，學(xué)生能不加思考地寫(xiě)出其電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。在多種溶質(zhì)的混合系統(tǒng)中，要正確書(shū)寫(xiě)出其電極反應(yīng)式和總反應(yīng)并非易事，因?yàn)檫@關(guān)系到一個(gè)離子放電順序的知識(shí)基礎(chǔ)，這也是《浙江省普通高中學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)》里對(duì)學(xué)生提出的發(fā)展要求。本問(wèn)題除了考查學(xué)生在多種離子共存的情況下離子放電先后順序知識(shí)外，還要求學(xué)生能從定量的角度分析，離子放電在不同的階段會(huì)有不同的結(jié)果。

問(wèn)題2 若將圖4裝置中的左邊石墨電極更換為鐵，寫(xiě)出兩極反應(yīng)式，并描述電解池中可能發(fā)生的現(xiàn)象，寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式。

設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)顯然是在問(wèn)題1基礎(chǔ)上的延伸，問(wèn)題1的認(rèn)知要求是知道常見(jiàn)離子在電極上的放電順序，但如遇到活性電極時(shí)，情況又如何？這給學(xué)生提出了新的思維挑戰(zhàn)。而且在活性電極參與反應(yīng)的情況下，還要求學(xué)生能敏銳地觀(guān)察到溶液中相關(guān)微粒的后續(xù)反應(yīng)，并考查學(xué)生是否能根據(jù)反應(yīng)情況用化學(xué)用語(yǔ)正確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

問(wèn)題3 以問(wèn)題1為背景的實(shí)驗(yàn)裝置畫(huà)出電解過(guò)程中溶液pH隨時(shí)間t變化的大致曲線(xiàn)圖（不考慮電極產(chǎn)物的溶解）。電解一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，計(jì)算電路中共轉(zhuǎn)移多少mol電子。

設(shè)計(jì)意圖：?jiǎn)栴}1、2是圍繞離子（或活性電極）放電順序?yàn)楹诵牡闹R(shí)和能力考查，并在此基礎(chǔ)上，從另一維度（溶液的酸堿度的變化）和學(xué)科的重要思想——守恒思想，分別設(shè)計(jì)了兩個(gè)有意義的問(wèn)題。這不但考查學(xué)生在分析混合液電解情況的基礎(chǔ)上，能用圖示法表示溶液酸堿度的變化（如圖5），對(duì)學(xué)生的計(jì)算能力提出了一些要求，更是對(duì)學(xué)生思維能力的一種考驗(yàn)。

本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)旨在使學(xué)生在電解原理復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)原理有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和提升，由簡(jiǎn)單（單一組成）到復(fù)雜（混合組成），從定性（離子放電順序）到定量（守恒原理的應(yīng)用）。實(shí)踐證明，3個(gè)問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生很快進(jìn)入到積極的思考狀態(tài)中，并通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的討論，能有效提升學(xué)生對(duì)電解原理的深度理解。

3 環(huán)節(jié)3 對(duì)電解原理的應(yīng)用——綜合能力的提升

通過(guò)環(huán)節(jié)2，學(xué)生對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)的混合物電解情況有了進(jìn)一步的了解，面對(duì)陌生的情境，學(xué)生能否應(yīng)對(duì)？教師設(shè)計(jì)如下問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)入電解原理的應(yīng)用環(huán)節(jié)：

問(wèn)題1 人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖6，寫(xiě)出陽(yáng)極室和陰極室中的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

設(shè)計(jì)意圖：環(huán)節(jié)2中的混合系統(tǒng)（CuSO4和NaCl溶液），學(xué)生非常熟悉，但此問(wèn)考查學(xué)生的“NaCl-尿素的混合組成”卻是一個(gè)陌生情境，面對(duì)這樣的情境，學(xué)生能否順利應(yīng)對(duì)？學(xué)生只要知道尿素是非電解質(zhì)，在溶液中不電離，問(wèn)題就非常簡(jiǎn)單，說(shuō)是“混合”實(shí)則“單一”，學(xué)生只要具備前面的電極產(chǎn)物能否發(fā)生后續(xù)反應(yīng)的認(rèn)知基礎(chǔ)，并能仔細(xì)閱讀圖中的提示，問(wèn)題可以輕松解答?！澳吧锌际煜?，熟悉中考創(chuàng)新”是當(dāng)前高考命題的走向。

問(wèn)題2 圖6中質(zhì)子交換膜的功能是什么？電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比（填“增大”、“減小”或“不變”）。

設(shè)計(jì)意圖：本問(wèn)題的設(shè)計(jì)源于環(huán)節(jié)1的問(wèn)題4中的“離子交換膜”的功能遷移，學(xué)生如果知道“離子交換膜”的功能就能推出“質(zhì)子交換膜”的功能，并了解兩種膜的區(qū)別，問(wèn)題就迎刃而解，這是近年來(lái)高考經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，復(fù)習(xí)時(shí)希望能引起學(xué)生關(guān)注。

問(wèn)題3 利用本節(jié)課復(fù)習(xí)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)海水淡化裝置。如果有人設(shè)計(jì)了圖7裝置來(lái)進(jìn)行海水淡化，你認(rèn)為其原理是什么？

設(shè)計(jì)意圖：本問(wèn)題設(shè)計(jì)是基于前面各環(huán)節(jié)的綜合考慮，也是本節(jié)課的亮點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)此問(wèn)的設(shè)計(jì)，主要考查學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)造知識(shí)的能力。課堂教學(xué)實(shí)踐證明在課堂中很難有學(xué)生能創(chuàng)造出如圖7的實(shí)驗(yàn)裝置。

本環(huán)節(jié)是考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，主要是使學(xué)生對(duì)概念的內(nèi)涵和外延有透徹的理解，形成有序的思維認(rèn)識(shí)，將概念中蘊(yùn)涵的思想、方法內(nèi)化才能自如運(yùn)用知識(shí)。

好的問(wèn)題，猶如風(fēng)乍起，吹皺一池春水；好的問(wèn)題，好比水中投石，激起千層浪花，能打破學(xué)生腦海里的平靜，使之漣漪陣陣，甚至波瀾迭起。因此教學(xué)過(guò)程中建立一個(gè)恰當(dāng)?shù)?、合理的?wèn)題系統(tǒng)相當(dāng)重要。本節(jié)課從經(jīng)典的案例開(kāi)始，讓學(xué)生從電解原理的再認(rèn)、電解原理的拓展和電解原理的應(yīng)用等角度，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)，從具體到抽象，由單一到綜合，全面梳理知識(shí)。并根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生的不同特點(diǎn)，采取不同的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生的思維始終保持在一種活躍的狀態(tài)。教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈時(shí)，要注意各問(wèn)題之間的銜接和過(guò)渡，既要避免梯度太大，也要避免將問(wèn)題設(shè)計(jì)得太細(xì)、太具體而導(dǎo)致系統(tǒng)的內(nèi)容分解得支離破碎，否則既不利于學(xué)生形成相對(duì)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，也不利于培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和獨(dú)立性[5]；既要給學(xué)生指出思維的方向，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，又不能將學(xué)生的思維限制得過(guò)死，要鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)表自己的看法。

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