浅谈以问题教学促进能力培养
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高三学生在高一高二时分别学习了化学必修1、必修2、选修4和选修5，很少接触过无机化工流程图题，即使在高三经过了一段时间的复习，由于能力还不高，无机化工流程图题仍是学生的难以攻克的题型。无机化工流程图题的特点是以实际化工生产为背景，以化学反应原理为主线，包括了元素化合物知识、化学实验基本操作、化学平衡理论、数据表和溶解曲线坐标图及环境保护和绿色化学理念等内容。试题背景陌生、综合性强、思维容量大，与实际生产紧密相联，主要考查学生的阅读能力、提取和加工信息的能力、分析图表的能力、表达能力等多方面综合能力。
在此类问题的评讲课中，若平铺直叙地讲解，尽管学生有许多迷惑的地方，但会使课堂气氛太平淡，学生很难提起精神，收效甚微。若在疑难处或易错点巧妙地设疑提问，让学生带着问题去思考、讨论，再由同学回答，老师点评讲解，则会起到事半功倍的效果。这里，一系列好的问题能激发学生求知欲，促进学生积极思考，引导学生有效阅读，提高学生获取信息和分析问题等能力；学生间的讨论，会使每人的个体思维通过相互的碰撞闪出新的火花，从而加深他们对问题的理解深度；教师最后的点评，会让他们的探究过程得以升华，使他们无论在知识的深度上、能力的高度上还是求知的兴致上都达到一个应有的高度。因此，这种问题教学法的关键是：如何巧妙地设置出达到上述要求的系列问题。
首先，问题的设置点要灵活多样，基本上应该选在学生有思维障碍处、易出错处提出有提示性或有启发性的问题，进而帮助学生独立思考，解决问题。其次，老师要充分了解学生情况、学生分析理解错误的原因、表达错误的类型，还要充分了解教学内容的难点、易错点等，只有这样，老师提出的问题才能有提示性、启发性和针对性，才能达到预期效果。
一、设疑启发，培养学生利用信息分析问题、解决问题的能力和知识迁移能力
案例1（2011年广东高考32题）.
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
（注 ：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为① 和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
学生疑难分析：
1.陌生的情境和术语（如浮渣）造成与解题无关联想和心里恐慌，如：活泼的钠和气态的氢气怎么会混在金属铝中？熔盐中的NaCl和KCl有什么作用？
2.由于反应原理不清楚和没注意到注解中的信息很难答对（2）中的两个问题。
3.本题最难处应数第（4）小题的第2空，因对AlCl4―和Al2Cl7―两离子太陌生和读不懂题意，且本题对学生能力要求较高，则很难写出正确的电极反应式。
教师问题引导：
老师要让学生清楚：在工业流程题中的超纲知识常与解答题目无关（如第1个问题），有关者一定有信息提示（如NaCl熔点和AlCl3在181℃升华）。粗铝中的杂质是工业上用熔盐电解法制取时引入的，联想选修4第四章第三节中电解原理的应用，电解氧化铝和冰晶石（Na3AlF6）共熔物制备铝，铝是在阴极上得电子生成的，就不难理解少量Na和H2也是由于H+和Na+在阴极上得电子生成的。针对学生解答此题中最难的（2）、（4）问题，老师可提出以下两问：
1.700℃时坩埚中发生哪些化学反应？生成物状态如何？
学生不难分析出坩埚中的反应有：2Al+3Cl2=2AlCl3、2Na+Cl2=2NaCl、H2+Cl2=2HCl，但是只有注意到AlCl3在181℃升华；NaCl熔点为801℃这一题中信息，才能判断700℃时生成物HCl和AlCl3为气态，NaCl为固体，才能顺利推出浮渣是NaCl、尾气经冷凝后的气体A是HCl、B是AlCl3，从而顺利完成（2）（3）中的问题。
700℃生成物的状态有很重要的提示和启发作用，可培养学生审题能力、挖掘题中信息能力、提高分析问题和解决问题的能力。
2.书写的电极反应式能否出现Cl-和Al3+？
学生根据已有知识常写出这样的电极反应式：
铝（阳）极：Al-3e―=Al3+或Al-3e-+4Cl―=AlCl4―或2Al-6e-+7Cl―=Al2Cl7―
在老师具有启发性的问题的引领下，学生会重新审题，加深理解题目中“熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在”的含义，即电极反应式中不能出现Cl-和Al3+，结合已有知识进行知识迁移，阳极Al失去电子，由AlCl4―和Al2Cl7―两种离子平衡电荷，由此写出正确的电极反应式，即铝（阳）极：Al-3 e-+7AlCl4―=4Al2Cl7―。
二、设疑提示，培养学生读取图表的能力和综合分析问题的能力
案例2（2007年广东高考21题）.
以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适
温度为 。
（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方
法及操作是 。
（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯
产品的方法是 。
学生疑难分析：
1.（NH4）2SO4和NaCl在溶液中能反应吗？
2.出现新的实验操作，如：趁热过滤。
3.Na2SO4的溶解度曲线挺特殊，如何解读？怎样判断问题（3）中析出NH4Cl晶体的合适温度？
教师问题引导：
1.为什么（NH4）2SO4和NaCl两种可溶性物质在溶液中能反应？这符合复分解反应进行到底的规律吗？
问题1对学生有提示和启发作用，提示学生回顾复分解反应发生的条件之一是有难溶物或有挥发性物质或有难电离物质生成，让学生认定（NH4）2SO4和NaCl两种可溶性物质在此工艺中能反应的事实，启发学生带着问题分析流程图，这样不难分析出流程中趁热过滤之后得到了Na2SO4固体和溶液中的溶质NH4Cl两种生成物，即反应为：2NaCl+（NH4）2SO4=Na2SO4+2NH4Cl，只是反应是在100℃且蒸发掉了很多水的条件下进行的，与反应：NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3只是温度不同，并不违背复分解反应发生的条件的规律。反应原理清楚了，完成题（1）的计算也就轻而易举了，同时对“为什么要趁热过滤”也就没有疑问了，使复杂问题变得简单化了。
2.析出NH4Cl晶体的合适温度为什么不是40℃？也不是30℃？
40℃是大多数同学所选的答案，因为40℃时Na2SO4的溶解度最小，不会从溶液中析出，这部分学生根本没分析NH4Cl的溶解度曲线特点，没考虑NH4Cl析出量多少的部题。但老师的提问否定了这个答案，学生带着疑问重新分析溶解度曲线，蒸发结晶时（100℃）Na2SO4先达到饱和（溶解度大约为42.5g）先析出，此时NH4Cl溶解度大，不析出；冷却降温过程中NH4Cl过饱和而不断析出，Na2SO4随温度降低溶解度先增大后减小，从饱和到不饱和，降至33℃时重新达到饱和，再降到30℃就会有较多的Na2SO4从溶液中析出混在NH4Cl晶体中，所以30℃不行。经过综合分析溶解度曲线图，大部分同学则能分析出：只要保证Na2SO4不从溶液中析出，温度越低，NH4Cl晶体析出的越多。这样，自然会选出最佳温度33-35℃。
虽然图表对学生而言有难度，但只要弄清横、纵坐标的含义，带着问题去读图，则分析图表的能力会不断提高，这对今后的学习也会有很大帮助的。
为了使学生充分理解题（5）中的答案“重结晶”的含义，老师可补充提问：NH4Cl产品中含有少量的硫酸钠杂质，在重结晶时还要趁热过滤吗？从而让学生总结两种可溶性混合物分离的方法，培养学生综合分析、解决问题的能力。
通过以上两个案例的分析，让我们深入认识一下“问题教学法”的本质。所谓问题式教学法，就是教师首先提出问题，学生带着问题自学教材、理解问题、讨论问题，最后教师根据讨论的情况，有针对性地讲解，准确地引导学生解决问题的教学方法。在化学教学中，老师采用问题教学法进行教学时，必须充分了解学情，认真钻研教材，提出有针对性、有启发性的问题，就能促进学生积极思考，帮助学生正确分析，启迪学生智慧的火花，同时逐步培养学生的知识迁移能力、提取有用信息分析问题的能力、分析图表解决实际问题的能力等，充分体现课堂教学以学生为主体，教师为主导的新课程教学理念。
收稿日期：2013-06-20