对高中化学习题变式教学有效性的几点思考(二)

变式1：请写出向NaHCO3溶液中加入少量的澄清石灰水的离子方程式：
变式2：请写出向NaHCO3溶液中加入足量的澄清石灰水的离子方程式：
变式3：请写出向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液的离子方程式：
 变式1是为了让学生掌握除了要考虑反应的关键HCO3－与OH－会生成CO32-，还要注意溶液中还有少量的Ca2+会结合部分的CO32-。变式2是为了让学生领会书写离子反应方程式时还要注意反应物量的关系。变式3是为了让学生知道Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的溶解度小，所以沉淀应为Mg(OH)2。教师通过不断变换习题的条件，引深拓广，产生一个个既类似又有区别的问题，不仅能帮助学生深刻理解此类离子反应的规律，通过对练习的举一反三的变式训练，还能使学生产生浓厚的兴趣，在挑战中寻找乐趣，培养了思维的变通性，提高分析问题、解决问题的能力，促进知识的内化。同样也可对选项B进行如下变式：
 变式1：请写出在FeBr2溶液中通入足量的氯气的离子方程式：
 变式2：请写出在含1mol FeBr2溶液中通入1mol的氯气的离子方程式：
 变式3请写出在含1molFeI2溶液中通入1mol的氯气的离子方程式：
 通过这样的变式，学生解决的不仅仅是变式后问题的个体，更是根据问题的解决思路、变式体验、结论的类比等提高了分析问题、解决问题的能力。
 3、变式要能激发学生的兴趣，培养学生的探索精神和创新意识，提高学生的化学素养。
 情感、态度在过去的教师中不够重视。从理论上讲，学生对化学的情感和态度对学习化学至关重要。不可设想，一个对化学情感冷漠、态度消极的学生可以学好化学。练习是学生复习旧知、巩固新知、强化记忆、检测学习效果的重要手段，但过于平淡或机械反复的练习，又会使学生产生厌烦或拒绝的心理，使学生的思维处于被动和抑制状态，练习就达不到预期效果。变式练习可以不断地变换题目内容、题目形式、提问角度，使学生思维亢奋，激活学生的有意注意，调动学生的学习兴趣。变式练习的设计必须遵循科学、实用、精选精练的原则，由易到难，循序渐进，逐步提高学生的认识层次，激发学生的求知欲望。如在学习“等效氢”解题时，要求同学们先写出三种只有一类等效氢的烷烃，再写出10个碳原子以内的只有一类等效氢的烷烃，然后写出20个碳原子以内的只有一类等效氢的烷烃，在同学们激情澎湃的解题时，三类等效氢问题就掌握了。再看如例3：
 例3：请完成下列各空：
（1）0.01mol/LCH3COOH溶液的pH      2（填“>”或“<”）；
（2）pH= a的CH3COOH溶液稀释100倍后所得溶液pH      a +2（填“>”或“<”）
 （3）0.1mol/LCH3COONa溶液的pH      7（填“>”或“<”）；
 变式：设计实验，证明HA酸是弱电解质。
 变式后先引导学生从不同角度设计实验方案，激发学生的兴趣、发散学生的思维，开拓解题思路，既增长了知识，又培养了创新意识。再引导学生从实验方案的科学性、可行性、简约性等方面进行评价，最后选择实验进行探究，拟定实验步骤，观察实验现象，获得实验结论。通过这一变式调动了学生的主动参与，使学生获得充分的学习体验，培养了学生探究问题的意识，提高了学生探究问题的能力，效果显而易见。让学生在解决问题的过程中，提高化学素养。
 二、变式要以学生为主体，符合学生认知规律，优化学生认知结构。
 奥苏贝尔认为，当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时，意义学习便产生了。所以，影响课堂教学意义接受学习的最重要的因素是学生的认知结构。
 1、变式要在学生已有的认知基础上进行，要符合学生思维水平的“最近发展区”。
  建构主义强调，学习者并不是空着脑袋进入学习情境的，提倡在教师指导下以学习者为中心，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者和灌输者。学生是学习信息加工的主体，是意义建构的主动者，而不是知识的被动接受者和被填灌的对象。所以我们要帮助学生找到自己的“最近发展区”，将一道陌生的习题，变化为在学生的认知触角之内，同时又能拓展学生的思维。
　　例4、在500mL含有Fe3+、Cu2+的溶液中放入10g铁粉反应完全后过滤，所得到固体物质干燥后质量为11g。滤液中的金属离子用0.3molOH-恰好使他们完全沉淀。请问下列说法正确的是（        ）
A、11g固体物质全部是铜                  
B、原溶液中的Fe3+的浓度为0.01mol/L   
C、原溶液中的Cu2+的浓度为0.01mol/L      
D、以上结论都不正确
 学生要完成例4，首先要掌握铁先与Fe3+反应（2Fe3++Fe=3Fe2+），再与Cu2+反应（Cu2++Fe=Fe2+ +Cu）。还要运用极端思维判断加入的10g铁粉是否过量：假设原溶液中只有Fe3+，根据电荷守恒，含Fe3+为0.3/3=0.1mol，所以最多溶解铁粉为2.8g；假设原溶液中只有Cu2+，根据电荷守恒，含为0.3/2=0.15mol，所以最多溶解铁粉为8.4g。由此可得铁粉过量，再运用差量法，列出方程求解。我们知道，我们在平时的教学中关于“铁三角”的复习是很充分到位的，电解质溶液的电荷守恒思想也一直在强调或重复，在计算中也经常用极端法来判断过量或范围。但是对这些知识和方法的教学过程，一般都是在孤立的知识情景中，通过一个明确的问题的解决，使学生获得这样的认知或能力。学生主要的思维难点可能是在自己原有的发展区中没有找到这类题目的原型，从而不能利用“0.3molOH-”和“干燥后质量为11g”这两个数据，方法和思想的切入找不到原有的发展区或者说相关知识的回忆和加工非常困难。所以，在平时的教学中要训练学生构建各种模型，从而让学生能够“跳得起来摘树上的桃子”。
 变式1： 500mL含有Cu2+的溶液中放入10g铁粉反应完全后过滤，若过滤所得到固体物质干燥后质量为11g，试求原溶液中Cu2+的物质的量的浓度。
 变式2：在500mL含有Fe3+、Cu2+的溶液中放入10g铁粉反应完全后过滤，滤液中的金属离子用0.3molOH-恰好使他们完全沉淀，请判断铁粉是否过量。
  在学生已掌握的基础知识上，这些方法和思想构建后，学生才能应付这些复杂和陌生的试题，所谓“不变应万变”。从课堂学生的反应来看，学生的思维找到了切入点。所以我们平时的习题变式教学的有效性就是在学生原有的认知水平上，建构起基础知识和学科思想相融会贯通的一些模型。
 2、变式要有梯度，循序渐进，要符合学生的认知规律。
 认知心理学研究表明：人的认识总是由浅入深，由表及里，由具体到抽象，由简单到复杂。所以，变式切不可搞“一步到位”，否则会使学生产生畏难情绪，影响问题的解决，降低学习的效率 。
 例5、25℃时， 0.1 mol/L盐酸中由水电离的氢离子浓度是多少？
 学生要完成例5，要理解水溶液中H+和OH-的离子积常数这个概念的内涵和外延，还要用平衡移动的原理分析水的电离平衡，从而对学生的逻辑推理能力在掌握知识的基础上的运用提出了更高的要求。
 变式1：25℃时， 0.1 mol/L氢氧化钠溶液中由水电离的氢离子浓度是多少？
 看似和例5一样，实际上变式1大多数学生都能解决的Kw的问题。
 变式2： 25℃时， 某溶液中由水电离的氢离子浓度为10-13mol/L，则该溶液的pH为多少？
 逆向思维一下，对思维能力强的学生是一个触及溶液本质的问题：水溶液无非就是酸、碱或盐，水的电离明显是受到了抑制。通过变式1和变式2，学生已经基本理解了例5。
 变式3：25℃时， PH=4  NH4Cl溶液中由水电离产生的C(OH-) 和C(H+) ？溶液中游离存在的C(OH-) 和C(H+) ？

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