祁曉黎

摘要：證據(jù)推理與模型建構(gòu)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)起著重要作用。在初中化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)宏觀辨識(shí)與微觀探析的再認(rèn)知，讓學(xué)生親歷問題解決過程的學(xué)習(xí)方式，保證學(xué)生思維的活躍度和深度。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；證據(jù)推理；建構(gòu)模型；初中化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)

在復(fù)習(xí)階段，面臨中考?jí)毫?，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，部分化學(xué)教師的復(fù)習(xí)教學(xué)只重視知識(shí)點(diǎn)重現(xiàn)，學(xué)習(xí)活動(dòng)仍主要圍繞考試開展，活動(dòng)探究過程流于形式。為進(jìn)一步提高初中化學(xué)復(fù)習(xí)課的教育功能，本文嘗試通過構(gòu)建探究未知溶液的成分——幾種常見離子的檢驗(yàn)的思維模型，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)宏觀辨識(shí)與微觀探析的再認(rèn)知，讓學(xué)生親歷問題解決過程的學(xué)習(xí)方式，保證學(xué)生思維的活躍度和深度，以期突破中考化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的困境。

一、制定學(xué)習(xí)目標(biāo)

本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是理解一種離子可以有多種檢驗(yàn)方法，對(duì)這些檢驗(yàn)的操作方法進(jìn)行歸納提升，掌握檢驗(yàn)物質(zhì)的一般思路和方法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)方法進(jìn)行優(yōu)選及在離子檢驗(yàn)中要注意排除干擾，并檢驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的探究本質(zhì)有更深的認(rèn)識(shí)，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。筆者制定了以下三個(gè)具體學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.學(xué)會(huì)單一離子（Cl-、CO32-、SO42-、OH-）的檢驗(yàn)，并對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行分類；理解混合溶液中離子的檢驗(yàn)原理和方法，依據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)試劑和事實(shí)證據(jù)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)設(shè)可能出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象、支持什么樣的結(jié)論，并根據(jù)證據(jù)，推理出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因；理解優(yōu)選方案的原則和排除干擾的方法。

2.通過對(duì)多種方法的歸納和分類，體會(huì)歸納和分類方法在學(xué)習(xí)中的作用，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠總結(jié)和提煉，建立認(rèn)知模型，逐漸形成解決問題的思路方法；在物質(zhì)檢驗(yàn)中，體會(huì)變不可見為可見、從現(xiàn)象到結(jié)論的邏輯推理方法，提高綜合分析問題和解決問題的能力。

3.體驗(yàn)物質(zhì)檢驗(yàn)在社會(huì)生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的價(jià)值，通過合作探究解決真實(shí)問題，形成離子檢驗(yàn)的思維模型，并運(yùn)用思維模型解決新情境問題。

二、設(shè)計(jì)教學(xué)方案

（一）回顧舊知，導(dǎo)入復(fù)習(xí)

【引入】關(guān)于部分酸堿鹽的溶解性表（20℃）、物質(zhì)的溶解性及顏色特征，你能否清晰記憶？

（二）科學(xué)表達(dá)，明晰要點(diǎn)

【探究活動(dòng)1】單一離子的檢驗(yàn)。

教師要注意觀察分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)理解和認(rèn)知水平、操作技能、探究能力、參與意識(shí)、合作精神、分析問題的思路、表達(dá)交流等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并注意引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范對(duì)“實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)測(cè)現(xiàn)象和結(jié)論”的表達(dá)（見表1）。

學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方法。在列出的方法中，根據(jù)現(xiàn)象歸納檢驗(yàn)方法可分為顯色法、化氣法、沉淀法，總結(jié)出在不同的情況下可以選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案，原則是操作簡(jiǎn)便易行，現(xiàn)象明顯即可。在此基礎(chǔ)上，可以推出兩個(gè)模型：一是離子鑒別的“沉淀法”“化氣法”“顯色法”模型；二是“實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)測(cè)現(xiàn)象和結(jié)論”表達(dá)的通用句式模型——取少量樣品溶液于潔凈的試管中，向試管中滴加_______，若出現(xiàn)現(xiàn)象_______，則原溶液中有_______。

【探究活動(dòng)2】混合溶液中離子的檢驗(yàn)。

有一瓶稀鹽酸和稀硫酸的混合溶液，如何鑒別（見圖1）？

【討論】當(dāng)SO42-和Cl-共存，SO42-會(huì)干擾對(duì)Cl-的檢驗(yàn)，但Cl-不會(huì)干擾對(duì)SO42-的檢驗(yàn)。

【方案設(shè)計(jì)】取少量樣品溶液于試管A中，再向

試管中滴入過量Ba（NO3）2 溶液。若A試管中產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中有 SO42- 。靜置試管，取少量上層清液于另一支試管B中，滴入適量AgNO3溶液，若B試管中產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中有Cl-。

第三個(gè)是離子鑒別防干擾模型：先檢驗(yàn)SO42-，后除去干擾離子SO42-，再檢驗(yàn)Cl-。

【探究活動(dòng)3】混合溶液中離子的檢驗(yàn)：一瓶敞口、久置的氫氧化鈉溶液，判斷是否變質(zhì)？

教師此處可以引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)試劑和事實(shí)證據(jù)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（見表2），預(yù)設(shè)可能出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象、支持什么樣的結(jié)論，并根據(jù)證據(jù)推理出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的反常現(xiàn)象，能夠主動(dòng)地尋找證據(jù)，探究原因。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠總結(jié)提煉，建立認(rèn)知模型，逐漸形成解決問題的思路方法。以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)探究過程，充分體現(xiàn)了學(xué)生解決問題的自主性。只有讓學(xué)生親歷問題解決過程，才能保證學(xué)生思維的活躍度和深度。

表2 混合溶液中離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)測(cè)現(xiàn)象和結(jié)論 判斷氫氧化鈉溶液中是否有碳酸鈉（檢驗(yàn)CO32-） 方案一：取少量樣品溶液于試管中，向試管中滴入足量稀鹽酸（稀硫酸） 若試管中產(chǎn)生氣泡，則原溶液中有CO32- 方案二：取少量樣品溶液于試管中，向試管中滴入CaCl2溶液（或硝酸鈣溶液或氫氧化鈣溶液） 若試管中產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中有CO32- 方案三：取少量樣品溶液于試管中，向試管中滴入BaCl2溶液（或硝酸鋇溶液或氫氧化鋇溶液） 若試管中產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中有CO32- ]

【提煉核心問題】直接檢驗(yàn)CO32-的存在（因?yàn)镺H-不會(huì)干擾對(duì)CO32-的檢驗(yàn)）。

能否用酚酞來檢驗(yàn)CO32-？為什么？

【討論】不能。Na2CO3溶液和NaOH溶液都呈堿性，都能使酚酞試液變紅色。

【歸納】?jī)煞N重要除雜方法模型：“沉淀法”“化氣法”除雜模型。

“沉淀法”與“化氣法”是兩種重要的除雜方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)式地習(xí)得了除雜的三個(gè)原則“不增、不減、易分離”，并將除雜的思路巧妙利用各種有趣的表情包言簡(jiǎn)意賅地概括出來，讓學(xué)生形象地理解“真正的雜質(zhì)離子”這一概念，將除雜思路生動(dòng)形象地概括為“拆分”“配對(duì)”“統(tǒng)一”三部曲。

【模型思考】物質(zhì)檢驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)試題或綜合試題中常見的問題，物質(zhì)檢驗(yàn)的核心是基于物質(zhì)性質(zhì)確定檢驗(yàn)方法，分為定性檢驗(yàn)和定量檢驗(yàn)。常見的試題類型有：

①檢驗(yàn)單一物質(zhì)或離子；

②檢驗(yàn)混合物中的某種物質(zhì)或離子；

③判斷離子是否共存；

④具體問題情境中的物質(zhì)檢驗(yàn)，如洗滌過程中，通過檢驗(yàn)物質(zhì)或離子確定是否洗滌干凈。

解答試題時(shí)，應(yīng)依據(jù)物質(zhì)檢驗(yàn)的解題模型即“物質(zhì)分類←→物質(zhì)性質(zhì)←→檢驗(yàn)試劑和方法←→實(shí)驗(yàn)操作→實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→結(jié)論”進(jìn)行分析。

【探究活動(dòng)4】混合溶液中離子的檢驗(yàn)：一瓶敞口、久置的氫氧化鈉溶液，判斷變質(zhì)程度（成分確定）？

實(shí)驗(yàn)方案見上頁(yè)表3。

【提煉核心問題】檢驗(yàn)OH-的存在。

第四個(gè)是離子鑒別防干擾模型：先除去CO32-，再檢驗(yàn)OH-（因?yàn)镃O32-會(huì)干擾對(duì)OH-的檢驗(yàn)）。

【探究活動(dòng)5】如何除去氫氧化鈉溶液中的碳酸鈉？

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：除去碳酸根離子需加入含有鈣離子或鋇離子的可溶性物質(zhì)：CO32-+Ca2+=CaCO3↓，CO32-+Ba2+=BaCO3↓。

方案1：用適量CaCl2或BaCl2溶液來除去CO32-（會(huì)生成新的雜質(zhì)，無法得到純凈的氫氧化鈉）。

方案2：用適量Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液來除去CO32-（不會(huì)生成新的雜質(zhì)）。

根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行如下操作，向溶液中加入Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，再過濾，裝瓶。

第五個(gè)模型見圖2。

（三）模型運(yùn)用，提高效率

教師應(yīng)該對(duì)近幾年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行整理和研究，并緊緊圍繞實(shí)驗(yàn)考查的核心知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行深度拓展和挖掘，設(shè)計(jì)融合高頻考點(diǎn)與易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)的對(duì)學(xué)生思維發(fā)展起引領(lǐng)作用的專題，并通過在陌生情境下的鞏固練習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的修正完善，提高學(xué)習(xí)效率。

教師若認(rèn)真分析“證據(jù)推理與建構(gòu)模型”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵不難發(fā)現(xiàn)，其目標(biāo)指向是通過化學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)，培育學(xué)生證據(jù)意識(shí)；提高依據(jù)目標(biāo)獲取信息、分析加工、概括整合、解釋論證等邏輯思維能力；建立起解決化學(xué)問題的認(rèn)識(shí)模型與思維框架；并調(diào)用模型框架解釋現(xiàn)象、揭示本質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)“從化學(xué)視角認(rèn)識(shí)事物和解決問題的思想、方法、觀點(diǎn)”的化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）