布置“递进式”作业提高学生解决化学问题的能力

银媛琳

【摘 要】本文阐述通过布置递进式作业，让学生在学习中通过变式、递进来巩固基础知识，提高应用基础知识解决问题的能力。

【关键词】化学 递进式作业 学习效率 解决问题能力

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）12B-0087-02

学生的学习是由预习、上课、复习三个基本环节构成，而作业是学生学习过程三环节中在每个环节都不可或缺的辅助环节，也可以说作业是课堂学习的延伸。作业是老师要求学生巩固所学知识的必用手段，也是学生在学习中巩固学习成果的一种必用方法。但是，作业除了巩固所学知识，提高学生将所学知识进行应用的能力，同时还起到将知识结构化和網络化的作用。老师在布置作业时会注意到将新授课的基础知识在作业中体现，同时也会注意到对学生进行因材施教。适当布置或是增加一些选做题，通过选做题让学习能力不同的学生都能有收获。但我们往往会忽视学生对基础知识的应用能力的提升，为此，笔者在实践中进行了“递进式”作业的尝试，收到了比较好的效果。下面就“递进式”作业进行阐述，以为同行参考。

一、“递进式”作业解读

所谓“递进式”作业是指在课后的作业设计中，将同一个知识点进行不同角度的设问，引导学生从不同的角度进行思考，从而学会应用基础知识解决不同环境的问题，从而达到提升学生问题解决的能力。

心理学家研究表明，我们在学习知识的时候，可以将新学到的知识纳入到我们已有的知识体系中去，这样的过程称为同化；而还有一种学习后将新有的知识结构化、网络化，形成一个知识的新体系，并与原大脑中的原有知识体系进行整合，从而形成新的知识体系、新的知识网络和知识结构，这样的过程称为顺应。同化不能优化我们原有的知识体系，可能在将已有知识调用时出现问题，比如我们做以前做过的题时，会觉得很容易完成，但如果是将相同的知识换了一个环境、换一个出题的方式，甚至是仅仅换了一种描述后就无法完成，这就说明原有的知识体系存在一定缺陷；但顺应可以优化我们的知识体系和知识结构，它可以让我们适应不同的环境、不同的出题方式，在这些新的环境和新的出题方式下能很容易地调用已有的知识体系，完成试题的解决。现在的高考试题，几乎都是我们从未见过的试题，但是这些试题所涉及的知识点又是我们所学过的，命题专家仅将问题解决的切入口改变。如果我们的知识体系出现了缺陷，则这类问题也就无法解决。这也就是有些学生在平时的学习中能考出高分，但在高考时就会出现意外的原因。当然，这可能有心理的原因，但很大程度上是因为我们大脑中的知识体系存在缺陷，不能随意调用已有知识进行问题解决。笔者在教学实践中应用“递进式”作业，来让学生对同一类问题，从不同的角度进行思考，从而在改变了试题的描述方式或是改变了问题切入口的情况下将问题顺利解决。

二、“递进式”作业示例

我们在学习物质的量及其相关概念时，经常会接触到相关的无数据题，那么这些无数据应该如何解决呢？一般来说，我们要建立一个模型来帮助解决。而这种模型的应用需要通过难度的递进和训练来适应，这些不都在课堂中解决，因而我们可以通过课后布置递进式作业，让学生在这样的递进和变式训练中得到提高。

【典例】如图将一个充满 HCl 气体的试管倒扣到一个盛有足量水的水槽中，我们可以看到试管中的水面慢慢上升，并且溶液最终充满了整个试管，假设溶液不从试管中向水槽中扩散，且实验是在标准状况下完成，则试管中所得溶液的物质的量浓度为_______________mol/L。

〖解析〗假设试管中气体的体积为 V 升，则最终溶液充满试管，即所得盐酸的体积为 V 升，而溶质 HCl 的物质的量等于 V/22.4 mol，从而可以根据物质的量浓度计算公式得到盐酸的物质的量浓度为 1/22.4 mol/L。

【递进一】在试管中充满 NO2 气体倒扣到一个盛有水的水槽中，我们可以看到试管中的水面上升，液面应上升到试管的_______________处，假设溶液不从试管中向水槽中扩散，实验是在标准状况下完成，则试管中的溶液的物质的量浓度为_______________mol/L。

〖解析〗本题同样也是计算气体溶于水而得到溶液的物质的量浓度，但与原题所不同的是气体在溶解过程中发生了化学反应而使溶质发生了改变：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

由反应可以得到，生成硝酸的物质的量为参加反应的 NO2 的 2/3，而 NO2 在与水发生反应后又生成了气体 NO，NO 不溶于水，所以最终溶液不可能充满试管，试管中会剩余 1/3 试管的 NO 气体，即溶液的液面只能上升到试管的 2/3 处；同样原试管中 NO2 气体的体积为 V 升，则吸收后得到的溶液体积为试管的 2/3，即 2V/3L，而 NO2 气体的物质的量为 V/22.4 mol，则反应后生成的硝酸为 V/33.6 mol/L，则根据物质的量浓度的计算公式可以计算得到所得硝酸溶液的物质的量浓度为 1/22.4 mol/L。

【递进二】在试管中充满 NO2 与 O2 的混合气体，已知 NO2 与 O2 的体积比为 4∶1，倒扣到一个盛有足量水的水槽中，我们可以看到试管中的液面慢慢上升，并且溶液最终充满了整个试管，假设溶液不从试管中向水槽中扩散，实验是在标准状况下完成，则试管中所得溶液的物质的量浓度为 mol/L。

〖解析〗本题中是将充满 NO2 与 O2 的混合气体的试管倒扣到一个盛有水的水槽中，我们可以看到试管中的液面上升，并最终充满了整个试管，即我们可以假设原试管中气体的体积为 V 升，则试管的体积也即为 V 升，吸收气体后的溶液的体积也为 V 升；该混合气体溶于水后发生的反应为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO+O2=2NO2

两个反应循环得到一个总反应：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

则由反应式可以看出吸收的 NO2 的气体的物质的量等于生成硝酸的物质的量，而原试管中的 NO2 为 4 V/5 L，则 NO2 的物质的量为 V/28 mol，则吸收后生成的硝酸的物质的量也即为 V/28 mol，从而可以根据物质的量浓度的计算公式得到所得硝酸的物质的量浓度为 1/28 mol/L。

【递进三】将一个充满了 NO 气体的试管，倒扣到一个盛有足量水的水槽中，并向试管中慢慢通入 O2，如图所示。观察到试管中液面不断上升，当溶液充满整个试管的时候，不考虑溶液的扩散，并且假设实验是在标准状况下完成，则试管中所得溶液的物质的量浓度为 。

〖解析〗因为 NO 是一种不溶于水的气体，但在通入 O2 时，发生了反应如下：

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

这样的两个反应不断循环，我们可以得到一个总反应：

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

从总反应式可以看出每反应掉 4 mol NO 就可以得到 4 mol 硝酸，因而可以假设原试管中的 NO 气体体积为 V 升，吸收后的溶液体积也就为 V 升，原试管中 NO 气体的物质的量为 V/22.4 mol，则吸收后生成的硝酸的物质的量为 V/22.4 mol，根据物质的量濃度的计算公式可以求得气体吸收后得到硝酸溶液的物质的量浓度为 1/22.4 mol/L。

本类型问题的作业设置还可以通过其他变换，如将气体换成氨气、二氧化硫或者换成二氧化碳与氢氧化钠进行组合等方法设计成不同的实验，也可以变换实验的方法，如设计成喷泉实验的形式然后围绕浓度的计算及实验的操作等设置为不同难度和角度的问题，从而形成递进作业。

以上“递进式”作业的布置与训练，不仅可以巩固喷泉实验后的溶液浓度计算的一般方法，同时，我们通过起始气体的组成和气体溶解后溶液体积的变化等进行变换，从而在计算物质的量浓度的一般方法的指导下，改变了问题解决的角度，从而通过这样的难度、思考问题的角度等的递进关系，提高学生的思维能力、分析和解决问题的能力，同时还可以消除一个思维定势，以为用气体在标准状况下完成喷泉实验后，假设溶液不扩散时的物质的量浓度都为 1/22.4 mol/L。

三、“递进式”作业应用反馈

通过“递进式”作业的布置，不仅可以巩固本节课所学的基础知识，更为重要的是，它可以对相似问题进行比较、可以对一个概念从不同的角度进行设问，可以经过这样的递进训练，让学生学会同一类问题在不同提问方式或是描述方式下，顺利找到问题解决的切入口。如果是学习基本概念，如元素周期律、化学反应速率与化学平衡、氧化还原反应等时，用这样的递进式作业不仅可以强化所学概念和所学概念的应用，而且还可以达到辨析概念的目的，进一步对概念的理解和对不同概念的辨析与比较。通过“递进式”作业的实践，并进行了后测，发现运用这样“递进式”作业的班级的学业成绩有明显的提高。虽然在编制这样的“递进式”作业时需要更多的研究与耐心，但还是期待有更多的同仁能推广应用这样的作业，并通过实践提高学生学习的效率和解决问题的能力。

（责编 卢建龙）