“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的教學(xué)價(jià)值(一)

摘  要：以“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”教學(xué)為例，同樣的化學(xué)知識點(diǎn)在不同教學(xué)理念指導(dǎo)下其教學(xué)價(jià)值相異，應(yīng)從三維教學(xué)目標(biāo)來來發(fā)掘化學(xué)知識與技能的教學(xué)價(jià)值，使蘊(yùn)涵其中的過程與方法價(jià)值得到應(yīng)有的體現(xiàn)。
 關(guān)鍵詞：教學(xué)價(jià)值  物質(zhì)的量濃度溶液的配制  高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)
 對化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的不同解讀將導(dǎo)致對化學(xué)知識教學(xué)價(jià)值的不同認(rèn)識，從而導(dǎo)致不同的目標(biāo)預(yù)設(shè)。在不同的目標(biāo)預(yù)設(shè)指導(dǎo)下的教學(xué)也將呈現(xiàn)出不同的教學(xué)特色，從而實(shí)現(xiàn)不同的教學(xué)價(jià)值。現(xiàn)以“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”教學(xué)為例加以闡述。
  “一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”是中學(xué)化學(xué)中重要的定量實(shí)驗(yàn)之一，無論是傳統(tǒng)教材還是新課程下的蘇教版教材，都安排在高一化學(xué)初始階段學(xué)習(xí)，并作為必修的重點(diǎn)知識。
 一、教學(xué)大綱指導(dǎo)下“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的教學(xué)價(jià)值分析
 從與同行的交流中可以得知，傳統(tǒng)教學(xué)對該部分內(nèi)容的教學(xué)價(jià)值有著比較明確的認(rèn)識，似乎成為定論。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，“物質(zhì)的量濃度”作為化學(xué)概念學(xué)習(xí)，其教學(xué)要求是C級層次，即“懂得‘為什么’，能夠領(lǐng)會概念和原理的基本內(nèi)涵，能夠解釋一些簡單的化學(xué)問題”；作為實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)，其教學(xué)要求是a級層次，即“在教師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作”。因此，一般來說，其教學(xué)價(jià)值往往定位于“物質(zhì)的量濃度”的概念和配制“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的實(shí)驗(yàn)操作技能，認(rèn)為通過該部分的教學(xué)，可以促使學(xué)生對容量瓶有比較全面的認(rèn)識，訓(xùn)練提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，如固體的稱量、液體的量取、溶解、轉(zhuǎn)移、容量瓶的檢漏、振蕩等，還可以在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及誤差分析的過程中發(fā)展思維能力。
 與此認(rèn)識相對應(yīng)，課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)往往大同小異，教學(xué)主線幾乎形成定式。其教學(xué)主線往往同是：先講解配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)原理，再簡要介紹實(shí)驗(yàn)儀器：容量瓶，再介紹實(shí)驗(yàn)操作步驟并分析各步驟的作用，然后進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生隨堂實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中講解操作注意點(diǎn)，最后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行誤差分析，促使學(xué)生認(rèn)識規(guī)范操作的必要性，并進(jìn)一步理解操作的方法。
 然而，由于學(xué)生缺乏配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的知識基礎(chǔ)，在教學(xué)過程中處于十分被動的地位，整個(gè)教學(xué)過程基本上是教師講，學(xué)生聽，教師做，學(xué)生看。另外，由于此實(shí)驗(yàn)主要涉及一些基本實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)過程中并沒有易引起學(xué)生興趣的新奇現(xiàn)象，因而難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。該部分內(nèi)容除了需要理解實(shí)驗(yàn)步驟，知道容量瓶的構(gòu)造特征之外，還需要掌握容量瓶的檢漏、液體轉(zhuǎn)移、定容、振蕩等基本操作，說出操作要點(diǎn)及原因。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主要是聽、記，并未對所學(xué)知識作深入加工，因而只能采取一種機(jī)械的記憶方法增加記憶負(fù)擔(dān)，效果不佳。事實(shí)證明，在進(jìn)行有關(guān)內(nèi)容的檢測時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)步驟及操作注意點(diǎn)方面會出現(xiàn)很多錯(cuò)誤。
 二、有關(guān)學(xué)者對“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的教學(xué)價(jià)值分析與實(shí)踐
 針對這種情況，王靜霞等人（化學(xué)教學(xué)2008年第1期：《“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)》）依據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對這部分知識進(jìn)行解讀，認(rèn)為應(yīng)立足于“探究教學(xué)”，突出學(xué)生已有知識的作用，通過問題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生興趣，減輕學(xué)生思維負(fù)擔(dān)，在引領(lǐng)學(xué)生尋找新知識與原有知識的聯(lián)系，把“一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制”作為“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的生長點(diǎn)，通過問題解決，引導(dǎo)學(xué)生在探究的過程中逐步獲得知識，并實(shí)現(xiàn)能力的發(fā)展。為此，提出創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)如下：
 問題引課：從配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)到配制物質(zhì)的量濃度。請大家參照配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的方法，思考如何配制250mL0.2mol/L的碳酸鈉溶液。
 學(xué)生通過計(jì)算，提出初步的實(shí)驗(yàn)方案：稱取5.3克碳酸鈉倒入燒杯中，再加入250mL水，攪拌溶解。
 師生分析：該實(shí)驗(yàn)方案跟物質(zhì)的量濃度的概念是否相符，比較溶液體積和溶劑體積的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生分析誤差在何處。從而得出結(jié)論：不能簡單地用量筒量取水的體積當(dāng)作溶液體積。引出容量瓶這一新的實(shí)驗(yàn)儀器。  
 教師介紹容量瓶的結(jié)構(gòu)。學(xué)生觀察容量瓶：容量瓶為細(xì)頸、梨形瓶，有一刻度線，有磨口玻璃塞，標(biāo)有容積和溫度。
 教師提出新的問題：容量瓶為什么要制成細(xì)頸？為什么在容量瓶上標(biāo)有溫度？
 學(xué)生探究：容量瓶的刻度線在細(xì)頸處可以減少誤差。標(biāo)明溫度是為了防止熱脹冷縮造成的誤差。并在老師的指導(dǎo)下對初步方案進(jìn)行修正：將稱取的碳酸鈉倒入容量瓶中，再加水�；虻谷霟�杯中，加適量水溶解，再轉(zhuǎn)移到容量瓶中，加水到刻度線，振蕩。
 然而，在教師的演示下，按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，分步提出相應(yīng)的問題并組織學(xué)生討論解決，比如，提出如何溶解？怎樣將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中？轉(zhuǎn)移后的實(shí)驗(yàn)操作及其理由？一次性用100mL洗滌再轉(zhuǎn)移和分次用25mL洗滌再轉(zhuǎn)移，應(yīng)選用哪種方法？容量瓶需要檢漏嗎，什么時(shí)候進(jìn)行？各步操作可能造成什么誤差等。
 該設(shè)計(jì)尊重了學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮原有知識的生長點(diǎn)作用，把演示實(shí)驗(yàn)改為改探究邊演示邊分析誤差的師生共同探究學(xué)習(xí)的過程，巧設(shè)探究情境，緊緊抓住學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性， 從而較好地實(shí)現(xiàn)了鞏固“物質(zhì)的量濃度”的概念，獲得配制“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的實(shí)驗(yàn)知識和操作技能，學(xué)會運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等手段獲取信息，對實(shí)驗(yàn)中的操作提出質(zhì)疑，比較積極在參與實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識到定量實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性和誤差分析的重要性等三維教學(xué)目標(biāo)。
 不難發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)設(shè)計(jì)仍囿于知識與技能的傳授層面上，只是在傳授方法中引入邊實(shí)驗(yàn)探究邊分析實(shí)驗(yàn)操作，通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制來發(fā)展新濃度配制，引導(dǎo)學(xué)生探究、試誤加深認(rèn)識等教學(xué)方法上有所突破。
 三、課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”的教學(xué)價(jià)值分析與實(shí)踐
 我認(rèn)為，“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的配制與學(xué)生已有的“一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液”的配制存在著知識繼承關(guān)系，把后者作為學(xué)習(xí)前者的知識生長點(diǎn)實(shí)現(xiàn)有效的類比遷移是符合化學(xué)教學(xué)規(guī)律的，但僅僅限于繼承還不夠，尚有潛隱的教學(xué)價(jià)值還有待于發(fā)掘。繼承是為了創(chuàng)新，在該實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中，在教師的組織下，學(xué)生完全可以自主探究實(shí)現(xiàn)溶液配制，一定物質(zhì)的量的溶質(zhì)是如何獲得的，怎樣實(shí)現(xiàn)溶液體積的控制，為了達(dá)到溶質(zhì)完全轉(zhuǎn)移到溶液中，怎樣來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作等問題，并在問題解決中感受發(fā)展和創(chuàng)新的快樂。另外，實(shí)驗(yàn)中的重要儀器容量瓶也是一個(gè)難得的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的例子，對引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)儀器是為實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆��?wù)的，并不是一成不變，而是根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要?jiǎng)?chuàng)造出來的，對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望，初步學(xué)習(xí)為了達(dá)到一定實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新實(shí)驗(yàn)儀器可以采取哪些方法提供教學(xué)素材。因此，我們還應(yīng)認(rèn)識到本節(jié)教學(xué)內(nèi)容還潛隱著創(chuàng)新這一寶貴的教學(xué)價(jià)值。
 為了實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)價(jià)值，我設(shè)計(jì)的教學(xué)方案如下：
 （一）學(xué)習(xí)背景分析
 “一定物質(zhì)的量濃度溶液”的配制是高中化學(xué)第一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，既要求學(xué)生掌握配制的原理，又要掌握配制的操作及其流程，其中還應(yīng)涉及到儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)因素的控制。在教學(xué)中，往往是通過教師講解示范，學(xué)生模仿來學(xué)習(xí)。一般是在學(xué)完“物質(zhì)的量濃度”概念后要求觀察老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，再到實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)。
 然而，學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往存在著照方抓藥的不良習(xí)慣，實(shí)驗(yàn)效果差，即使是新手做過的實(shí)驗(yàn)，也難以形成有條理的記憶。其原因是多方面的，但實(shí)驗(yàn)過程中缺乏必要的反思，對實(shí)驗(yàn)知其然不知其所以然，沒有把實(shí)驗(yàn)操作“升華”是重要原因。
 事實(shí)證明，這種教學(xué)模式側(cè)重于實(shí)驗(yàn)本身，然教學(xué)效果仍然不理想。在實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生還得“照方抓藥”，對已觀察過的操作步驟和操作要領(lǐng)難以自如運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)完畢后，也很難說出完整的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)儀器，對實(shí)驗(yàn)中存在的誤差分析更不到位。
 看來，必須改變業(yè)已形成的教學(xué)策略，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)原理、反思操作背后的理由，從更深層次體現(xiàn)教學(xué)價(jià)值。
 根據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，我們需要從三個(gè)維度來認(rèn)識教學(xué)目標(biāo)，需要從化學(xué)知識載體所承載的過程與方法來認(rèn)識其教學(xué)價(jià)值。
 （二）教學(xué)目標(biāo)
 1、知識與技能目標(biāo)：根據(jù)物質(zhì)的量濃度的概念和配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液來類比遷移學(xué)會“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的配制。能正確辨認(rèn)容量瓶及其設(shè)計(jì)原因，初步學(xué)會溶液配制的實(shí)驗(yàn)操作和誤差分析。
 2、過程與方法目標(biāo)：分析質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制的實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)操作步驟來領(lǐng)會溶液配制需控制哪些因素，分析定量實(shí)驗(yàn)精確度的影響因素，在模仿與自主探究的技能學(xué)習(xí)過程中學(xué)會配制溶液的方法。在容量瓶設(shè)計(jì)分析過程中初步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理。
 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：在師生共同探究“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的配制過程中，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、定量實(shí)驗(yàn)的精確度控制和操作過程中的誤差分析等思維，體會到配制溶液的嚴(yán)謹(jǐn)性，從而有助于嚴(yán)謹(jǐn)思維與創(chuàng)新思維等科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
 （三）目標(biāo)達(dá)成片段
 師：讓大家回顧物質(zhì)的量濃度的概念，現(xiàn)要配制1mol/L250mL的氯化鈉溶液，需要溶質(zhì)質(zhì)量是多少？
 教學(xué)意圖：反思物質(zhì)的量濃度，讓學(xué)生理解配制該溶液時(shí)需要確定溶質(zhì)質(zhì)量和溶液體積兩個(gè)關(guān)鍵。通過計(jì)算溶質(zhì)質(zhì)量，鞏固物質(zhì)的量濃度的簡單計(jì)算，明確配制物質(zhì)的量濃度盡管涉及到溶質(zhì)的物質(zhì)的量，但需要轉(zhuǎn)化成宏觀中的質(zhì)量才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
 師：根據(jù)大家計(jì)算，我們本節(jié)課重點(diǎn)解決怎么配制這種溶液。為此，請大家先回顧初中學(xué)過的“一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制”的步驟，需要用到哪些儀器？應(yīng)怎樣配制？請以配制100g10%的氯化鈉溶液為例說明。
 生：用天平稱取10g氯化鈉放在燒杯中，用量筒量取90mL水倒入，用玻璃棒攪拌到完全溶解即可。
 教學(xué)意圖：幫助學(xué)生回顧，為配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液作比較。
 師：可見，配制溶液需要用到的儀器取決于配制原理。根據(jù)物質(zhì)的量濃度的定義，請大家想一想需要確定哪些物理量？
 生：溶質(zhì)的物質(zhì)的量，在轉(zhuǎn)化成宏觀的物質(zhì)的質(zhì)量才能用天平進(jìn)行稱取，還要確定溶液體積。
 師：與質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的是，本實(shí)驗(yàn)需要確定溶液而不是溶劑的體積。請大家設(shè)計(jì)一下，怎樣做才能確定溶液體積？
 生：自主討論。
 師：歸納大家看法，需要一個(gè)儀器，應(yīng)能滿足以下要求：確定體積、精密度高、能平穩(wěn)放在桌上。擁有較大的容積的現(xiàn)有儀器如燒杯，但精密度不高；要求精密度高就必須是頸細(xì)，如量筒、溫度計(jì)等，怎樣實(shí)現(xiàn)以上功能？
 生：各取其長，交流設(shè)計(jì)方案。歸納設(shè)計(jì)新儀器應(yīng)具有如下特點(diǎn)：容量大，底平穩(wěn)，頸細(xì)，只需一個(gè)刻度，在一定溫度下精確度高，可以分別集燒瓶、燒杯、量筒的特點(diǎn)于一身。
 教學(xué)意圖：學(xué)生在熟悉的實(shí)驗(yàn)儀器尋找各自優(yōu)點(diǎn)，自主討論設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)儀器的途徑，形成實(shí)驗(yàn)儀器是人們根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要而設(shè)計(jì)的，激活創(chuàng)新。
 師：展示容量瓶實(shí)物，請學(xué)生觀察。肚大頸細(xì)長可以滿足以上要求，容積精密度與頸的精細(xì)關(guān)系密切，你還有什么發(fā)現(xiàn)？能解釋嗎？
 生：只一條刻度線。因?yàn)榕渲迫芤和�往是固定體積，而不是可變體積。
 生：標(biāo)有溫度。溫度不同溶液的密度不同，體積會發(fā)生變化。要求配制溶液要在儀器規(guī)定的20℃進(jìn)行。
 生：……
 師：請大家觀察演示實(shí)驗(yàn)，觀察后與一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液配制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較提出自己的問題。演示實(shí)驗(yàn)（略）。
 生：質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液配制時(shí)就在燒杯中進(jìn)行，溶解完即完成實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)為什么不在容量瓶中直接配制？為什么要洗滌燒杯？為什么在燒杯中溶解后還要冷卻到室溫？向容量瓶加水時(shí)為什么不直接加到刻度線？
 師：要求學(xué)生模仿教師演示實(shí)驗(yàn)邊自主實(shí)驗(yàn)邊講解分析。
 教學(xué)意圖：模仿是動作技能學(xué)習(xí)的有效方法，邊模仿邊實(shí)踐，邊討論邊實(shí)踐相結(jié)合，有利于實(shí)驗(yàn)動作技能的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)原理的理解。
 師：大家做完實(shí)驗(yàn)，能否說清實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟？每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作用到什么儀器？有哪些操作要領(lǐng)？其理由是什么？
 生：多數(shù)學(xué)生能正確解決上述問題。
 師：根據(jù)配制過程中的第一個(gè)步驟，請你想一想哪些操作環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤操作會引起實(shí)驗(yàn)誤差？實(shí)驗(yàn)誤差如何分析？
 生：具體分析略。
 （四）教學(xué)反思
 從教學(xué)效果來看，經(jīng)過學(xué)生問題提出、情景回顧、相互交流和動手實(shí)驗(yàn)，問題逐個(gè)得到解決，實(shí)驗(yàn)步驟一清二楚，印象深刻。
 教師的講解、演示是必要的，但要讓學(xué)生深刻領(lǐng)會，還需要激發(fā)學(xué)生內(nèi)省力。只有來自學(xué)生內(nèi)省的，才是穩(wěn)定持續(xù)的，才能真切地理解。
 物質(zhì)的量濃度的配制，不能僅當(dāng)作是一個(gè)實(shí)驗(yàn)或一個(gè)技能來看。還應(yīng)看到這個(gè)載體所承載的方法教育的功能。從質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配制到物質(zhì)的量濃度的配制，有許多不同處，每一個(gè)不同處都反映了根據(jù)概念要求而變的方法論，其中，控制哪些變量、如何控制變量、實(shí)驗(yàn)誤差及其控制都是定量實(shí)驗(yàn)的共性。
 傳統(tǒng)教學(xué)往往把教學(xué)關(guān)注點(diǎn)集中到化學(xué)知識的傳授上，而忽略化學(xué)知識教學(xué)的內(nèi)在價(jià)值。比如，“一定物質(zhì)的量濃度溶液”的配制實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從化學(xué)角度來看，其教學(xué)價(jià)值在于學(xué)生能配制符合要求的溶液，但如果學(xué)生今后不從事化學(xué)有關(guān)的工作，那么，很有可能這一技能就失去用武之地。我們認(rèn)為，學(xué)習(xí)化學(xué)知識和技能是學(xué)生成長的載體，化學(xué)教學(xué)是面向全體學(xué)生，除了知識與動作技能本身，還需要能體現(xiàn)出其內(nèi)在的教學(xué)價(jià)值。本節(jié)課，我們發(fā)掘了容量瓶的設(shè)計(jì)為載體，重在過程和方法，來不是簡單的實(shí)物呈現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新并提供一種創(chuàng)新方法；發(fā)掘了溶液配制從原理到儀器選擇到操作理由，從而把動作技能學(xué)習(xí)融入原理理解中，體現(xiàn)了教學(xué)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)。
 結(jié)語：學(xué)生頭腦不是一只杯子，等待著老師來灌注，而是一把還未點(diǎn)燃的火炬，需要老師用智慧來引燃智慧。對化學(xué)知識的不同解讀，教學(xué)價(jià)值的不同理解，將導(dǎo)致不同的課堂教學(xué)目標(biāo)�！耙欢ㄎ镔|(zhì)的量濃度溶液”配制的教學(xué)既可以停留在知識與技能層面上，也可以在方法與過程的層面上有所突破，還可以在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新提供良好的教學(xué)素材，帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)中的創(chuàng)新快樂。
 
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