分析化学知识在高中化学中的体现和教学策略研究

王爱香，张国文

(临沂大学化学化工学院,山东 临沂 276005)

开设高中化学的目的是让学生了解化学学科体系，掌握化学基本概念、原理、实验技能，形成化学学科核心素养[1]。分析化学作为化学的重要组成部分，高中化学有多处体现，这部分内容的教学也引起了广大一线教师的重视，一些教师对此发表了自己的观点。

兰建祥研究了高考化学试题中的中和滴定分析及其教学，以帮助学生初步认识多种常见的滴定分析，达到对中和滴定知识迁移和拓展的目的[2]。汤亚芳研究了任务驱动教学模式在"酸碱滴定法"教学中的应用，这种探究式学习能更好地激发学生的主动性，使学生对知识的理解更深刻[3]。陈云等人将翻转课堂教学模式引入到分析化学教学中，有利于提高学生的自主学习能力，使学生掌握的知识更牢固[4]。惠阳等人研究了提高分析化学课堂吸引力的教学策略，让学生成为分析化学课堂的主人翁，真正吸引他们投身其中[5]。夏淑萍提出用"案例教学法"开展分析化学教学，将高中化学的3个定量实验结合起来，让学生切实体会到了化学的用途，提高了学生的核心素养[6]。

分析化学相关知识的教学目标是让学生掌握定量分析的原理、分析方法，形成"量"的观念，培养学生严谨求实的科学态度和科学精神。这部分知识的教学方法与其他类型知识的教学方法有所不同，本文将通过问卷调查高中教师对分析化学知识教学的现状，存在哪些问题，应该采用那些教学策略提高教学效果，为一线教师的教学提供参考。

1 调查概况

调查方法以网络问卷调查为主，结合访谈，选取临沂三区九县10 所高中的85名化学教师作为调查对象，发放问卷85份，有效答卷82份。调查项目分为教学内容处理、教学目标制定、教学方法实施三个方面。

2 调查结果与分析

2.1 对“分析化学相关知识”的认知

由调查结果可以看出，多数老师对高中化学中的“分析化学相关知识”有一定的关注度，认为"分析化学相关知识"在高中化学知识体系中比较重要(67.07%)，在高中阶段有必要了解一些仪器分析方法，如核磁共振波谱法(100.00%)、质谱法(91.12%)，“分析化学相关知识”在高考中比较热(50.00%)，“分析化学相关知识”的主要教学目标是学习分析化学基本原理(73.17%)、定量分析方法(81.71%)，多数老师没有系统总结过高中化学中的"分析化学相关知识"(91.46%)，讲授过酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定和重量分析，讲授配位滴定的教师较少(6.10%)，多数老师认为"分析化学相关知识"的重点是相关计算(82.93%)、分析方法(63.41%)和分析化学基础知识(62.20%)的掌握，难点是相关计算(73.17%)。

2.2 对“分析化学相关知识”的教学

在“分析化学相关知识”的教学中多数教师采用的是讲授教学法(100.00%)和练习教学法(84.15%)；认为有效的提问应注意围绕教学目标精心设计问题(89.02%)，提问要难易适度并注意层次性(82.92%)，提问时注意学生已有的知识、给学生思考的时间、提问后的反馈(65.85%)；多数教师没有做酸碱滴定实验(87.71%)，或是采用看视频(网上下载)的方法(54.88%)；对于分析化学相关实验的教学，多数教师开门见山，直接讲实验目的和内容(68.29%)，少数老师创设情境，提出问题；实验过程中多数老师关注操作是否规范(76.83%)，结果是否准确(70.73%)，滴定管读数是否正确(57.32%)。

3 “分析化学相关知识”教学存在的问题与策略研究

3.1 存在的问题

3.1.1 对“分析化学相关知识”重视程度不够

尽管部分教师认为高中化学中的“分析化学相关知识”比较重要，但是认识不够深刻，没有把它放在整个化学学科中去考虑，没有充分认识分析化学对科学发展的重要作用，因此，一些老师没有认真总结过高中化学中的“分析化学相关知识”，更没有研究这些知识的教学，还有相当一部分老师没有做分析化学实验，只是观看网上下载的实验视频，或只是讲解实验。

3.1.2 对“分析化学相关知识”教学目标定位层次偏低

由于部分教师没有充分认识到分析化学对于培养学生的“定量观”、严谨求是的科学态度、诚信的品质等方面的作用，许多老师更看重"学习分析化学基本原理、定量分析方法、掌握相关计算"等基本教学要求。

3.1.3 对“分析化学相关知识”教学方法单一

由于多数教师没有系统总结“分析化学相关知识”，只是在做题过程中遇到分析化学方面的习题，才对用到的分析原理、计算方法、装置特点和实验操作进行讲解，更有的老师就题论题，采用的教学方法局限于讲授法和练习法，不利于学生对分析化学知识有一个系统整体的认识。

3.1.4 对“分析化学相关知识”实验教学忽略学生的主体地位

“化学是一门以实验为基础的学科”，要想学好化学离不开实验，分析化学更是如此，准确的分析结果决定于准确的操作。调查发现，许多老师不做实验，更不给学生提供动手实验的机会，而是让学生观看视频，甚至是干干巴巴的讲实验，这大大挫伤了学生学习分析化学知识甚至是化学的积极性，更不能培养学生的“定量观”、严谨求是的科学态度。

3.2 教学策略研究

3.2.1 构建分析化学知识体系，利用思维导图进行教学

四大滴定反应类型知识点间的联系密切，学生在复习中反思归纳总结，有效建立起内在联系，让滴定分析内容浑然一体，可以为自己减轻学习负担；教师可应用思维导图有效解决学生知识碎片化严重的问题。

学生依据思维导图将酸碱中和滴定法同其他三种滴定反应类型有机联系在一起，教师在引导学生建构思维导图的过程中让学生养成独立思考的习惯，对滴定法从反应类型方面进行分类归纳和总结，提高学生分类表征的核心素养，学生通过知识网络了解自身不足，有针对性复习，进而熟悉滴定反应的基本原理和各类型滴定反应的一般规律，完善知识体系，完整地认识滴定分析。

3.2.2 精心设计实验过程，鼓励学生自主实验

鼓励学生自主实验，在教师指导下，学生结合自己的学习需求、认知水平等，自主完成实验课题的确定，方案设计和内容实施，在自主实验的过程中学生学习热情高涨，主动性提高，这对提高学生科学素养，促进学生全面发展有明显的积极意义[7-8]。

分析化学实验对于学生练习实验操作、巩固分析化学知识、形成量的观念、养成严谨求实的态度和诚信的品质至关重要，因此必须加强实验教学，滴定分析实验更适合学生实验，由学生自主实验，体验实验乐趣，深入理解实验滴定原理，学生才能获得解决实际问题的能力，教师用心引导学生设计实验，将实验项目紧密贴合实际，将专业理论知识与生活生产结合起来。如用高考题目，高锰酸钾回滴草酸钠的实验过程，正是解决实际应用问题高锰酸钾法测定水样化学需氧量的关键一步，教师可统筹实验资源和环境条件鼓励学生设计完整实验，学生依据自身水平和需求进实验室操作，深度学习超前学习，认真完整地完成预设的实验过程，深刻认识并切实掌握氧化还原滴定反应类型和返滴定法的原理。

3.2.3 实施合作学习，开展模块化课堂教学

随着新课改提出，合作学习业已成为教研重点和普及的教学策略，在变革教学组织形式、发展学生个性特长方面举足轻重[9]，模块化课堂已经得到了广泛应用。

学生学习四大滴定反应类型的过程中以酸碱中和滴定为基础，只有对这一基础滴定反应类型轻车熟路，吃透滴定原理，才能在学习新滴定反应类型的时候做到无影树栽。在酸碱中和滴定法中，滴定终点的判断及现象表述是教学重点，教师在结合板书前可让学生分组讨论表述形式，老师课堂巡视，比较整合各小组的表达，取精删冗，最终形成准确严谨的表述。“当滴入最后一滴标准液后，(锥形瓶中的原待测)溶液变色且半分钟内不恢复原来颜色”。此时恰好达到滴定终点。不少学生在自主探索和组内交流时应认识到在达到滴定终点前会看到溶液颜色深度的变化，甚至会出现色彩上短暂的变化或消失，这时应放慢滴加速度。判断滴定终点的多次练习，半滴操作的观看与操练，滴定曲线图的概念吸收，学生从中进一步认识“量”的重要性，克服主观上"量"的随意，强化宏微结合和实验探究的核心素养。

学生通过合作学习掌握了酸碱滴定的基本原理、酸碱滴定操作、相关计算和误差分析后，再去学习氧化还原滴定、沉淀滴定和配位滴定其它3个模块的知识就容易多了，因为各类滴定之间具有相似点，但是更要注意不同点，其它3个模块的学习重点是各自的特点。通过模块化学习，既可以节省学习时间，又可以深刻理解各类知识之间的相互联系，突出不同点，从而提高教学效果。

3.2.4 实施翻转课堂，充分发挥学生主体作用

对于基本概念的学习，可适当采用翻转课堂教学模式，高中生的学习深度仍然以学科前期的素养培养为主，一些概念的接受，我们只需先知道它的用处，和其它物理量的关系，谨慎演算习题，熟悉以后自然会明白概念内涵，这样在记忆的基础上理解一方面降低了学习难度，另一方面提高了学生的计算能力和对公式的记忆效果，多次练习可有效避免学生出现“眼高手低”[10]。

“物质的量”指的是某种确定物质的多少，如1.8 kg纯净蒸馏水中就含有100NA个水分子；在学习过物质的微观组成以后，下一步要建立微观粒子数量与宏观量(质量、体积等)的联系。作为桥梁，学生并非一定要用语言详尽表述“物质的量”的涵义，曾有大量化学工作者用"摩尔数"来代替"物质的量"表达，这样不仅不会影响工作，还会使结果更简明，因为它的单位就是摩尔(mole)。作为国际七大基本物理量之一，“物质的量”的应用是非常广泛的，像时间、温度一样，它的吸收过程重在内化和感知。加上"物质的量"作为中心概念，其派生概念和所涉公式繁多，这就要求学生相对于初中阶段，稳打自己的计算能力。教师少讲，可以适当地翻转课堂，提前做好微动画，可用视频格式或PPT格式等文件展示"物质的量"和其他物理量之间的关系；学生多练，将公式的记忆、关系的疏通连接置于练习题中，学生建立的"物质的量"与宏观量和微观粒子数之间的联系是非人为性的，学生将宏微结合的素养培养无痕于主动下的被动，在发现问题的过程中亦可点滴滋养累积本能，循序渐进培养自身的主体意识。

4 结论

通过对临沂市的82名高中化学一线教师的调查和访谈，了解了当前高中化学中“分析化学相关知识”的教学情况，分析了教学中存在的问题。分析化学相关知识是化学学科的重要组成部分，有助于学生完善高中化学知识体系和结构，因此高中教师可以构建分析化学知识体系，利用思维导图进行教学，精心设计实验过程，鼓励学生自主实验，实施合作学习，开展模块化课堂教学，实施翻转课堂，充分发挥学生主体地位，充分调动学生学习的积极性，提高课堂教学质量。