深入挖掘教材,以建构主义理论为基础拓展实验探究能力.doc

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1、深入挖掘教材，以建构主义理论为基础拓展实验探究能力元济高级中学吴泉明314300【内容摘要】结合教学实践，通过对教学过程中产生的疑惑，阐述了实验教学中除了要注重知识的迁移，还要深度挖掘教材，提高对知识进行加工、拓展的能力，培养学生的科学探究意识、探究思维、探究能力，最终提高学生的科学素养。【关键词】深度挖掘教材；迁移、拓展实验探究能力近两年浙江理综化学卷的实验题均以物质的制备作为素材展开。“如何从溶液中获取溶质固体”是其中的重要组成部分，在2015年的高考复习中，笔者遇到了大量此类型的复习题，其中江苏2011年高考化学卷第19（2）题让我印象深刻。一、试题及

2、情况分析19.（15分）高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取NaCl04(aq)＋NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)＋NaCl(aq)……(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）、干燥。……答案：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤。实际教学过程中，笔者在一次复习研讨会中听到一节公开课，用到这一题时提供的思路和答案是“加热蒸发，趁热过滤，去除NaCl之后将滤液冷却结晶，减

3、压过滤，冰水洗涤”；在一次本校的练习中也使用了该题，结果学生的答案绝大部分与上述上课老师提供的一致。是题目有问题？如果没问题的话，为什么老师、学生都上当了呢？这道题的源头在哪里？精髓是什么？二、源于教材。高考是永远的知识点，变化的情景。对知识点进行情景变化来创造新的高考题是高考命题的一种很重要的方式，可以说，高考热点永远不变，但每年总是常考常新。知识本质上是建构性的，是认识主体在与外部世界相互作用的基础上建构的产品，有相对的客观性，是开放的、发展的。结合教材中关于结晶或沉淀问题的相关资料，分析学生的思维起点，有两处与这个题或许相关。一是苏教版《必修1》专题2

4、第二单元拓展视野介绍的侯式制碱法，但稍微对比后会发现区别较大，侯式制碱法得到的碳酸氢钠已是晶体，跟“从溶液中获取溶质固体”大相径庭，不太可能是学生建构知识的起点；二是苏教版《实验化学》专题一课题3硝酸钾晶体的制备，联系在教材所处位置及所起到的作用，我认为大部分人的思维起点源于此。那么，是教材编排值得商榷？还是我们（包括教师）4的理解浮于表面，挖掘不够深呢？让我们再次回到课本中。从知识预备上看，提供了氯化钠、氯化钾、硝酸钠和硝酸钾的溶解度曲线（右图），并介绍了结晶的方法“通过蒸发溶液，减少一部分溶剂，使溶液达到饱和而析出晶体的方法称为蒸发结晶，此法主要用于溶解

5、度随温度改变变化不大的物质（如氯化钠）。通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法称为冷却结晶，此法主要用于溶解度随温度下降明显减小的物质。在实际应用中常将两种结晶方法结合使用。”我们经常会以氯化钠或硝酸钾为例来介绍这两种方法，或者举例为除杂问题，如氯化钠中混有少量硝酸钾，应加热蒸发，待有大量晶体析出时，趁热过滤；或硝酸钾中混有少量氯化钠，应加热浓缩，冷却结晶，减压过滤。做到这一点，应该说对两类结晶的方法理解的比较透彻了。不过，我们千万不能忽略最后一句话的重要性。教材为了说明这一点，又增加一段描述“若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾，使溶液浓

6、缩，将有氯化钠晶体析出。趁热过滤，即可分离出氯化钠晶体。将滤液冷却至室温，可使硝酸钾晶体析出。”这一段文字举实例来说明两类结晶方法的结合使用，同时也为后面的课题方案设计做了铺垫。但是问题可能就出在这里，如果只是简单的把这段话当成提纲性的内容，那么在课题方案设计中就会缺少警惕，忽略一些必要的计算，致使有的人理解上出现了偏差，或者说没有能深刻理解结晶方法的运用，而只是利用经验在设计实验方案。还有一个疑问，这一段文字所描述的跟前面所给的结晶概念有冲突，既然是制备硝酸钾，观察溶解度曲线，结合结晶概念，为什么不直接加热浓缩，冷却结晶呢？我们来简单计算一下，便知分晓。教

7、材中原料加入量为20g硝酸钠和17g氯化钾。通过简单的计算，物质的量分别为0.235mol和0.228mol，比值接近于1:1，待溶于水后，理论上产生硝酸钾和氯化钠的物质的量也接近于1:1，即质量之比为101:58.5。然后对照溶解度曲线，100℃时氯化钠溶解度为39.8g，硝酸钾溶解度为246g，结合实际数据可知此时加热蒸发溶剂，应是氯化钠先大量析出后，硝酸钾才达饱和，当然不能直接冷却结晶了，而是可以将析出的氯化钠先趁热过滤除去，再利用降温结晶使滤液析出大量硝酸钾晶体，从而得到粗产品。如果先加热浓缩至有晶膜出现，然后冷却结晶，则析出硝酸钾产量较低，不利于生

8、产。综上，教材中硝酸钾晶体的制备方案是很合理的。三、