课堂三环节提高初中生化学鉴别和推理能力
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【摘 要】物质的检验、除杂和推断，从知识角度看，反映了初中生对物质的性质及其变化规律的熟练程度，从能力角度看，反映了初中生根据相关线索，展开推理，最终解决问题的能力。教师根据问题解决的一般过程（表征问题、联系知识技能、尝试解决、检验与反思）设计适合任教学生的教学环节，不仅有利于双基的落实，更会有助于学生问题解决能力的提高。
经过学习，绝大部分学生都会知道，长时间露置在空气中的氢氧化钠溶液会变质，也能够对该现象做出解释，因为氢氧化钠溶液能与空气中的二氧化碳发生反应。
然而学生们常常会对于因为氢氧化钠溶液变质而带来的新问题表现得束手无策，如“怎样证明氢氧化钠溶液变质后的产物”、“如何使变质后的氢氧化钠溶液变得纯净”、“怎样判断氢氧化钠溶液是否完全变质”。
能否解决三类问题，反映的是学生运用化学知识、技能解决实际问题的能力，具体而言主要是物质的检验、除杂和推断能力。只有当学生们能够运用相关知识解决真实问题的时候，学习活动才会走出死记硬背、机械学习的困境，要做到这一点，需要老师们精准地设计学生的课堂学习活动。
实践证明，根据问题解决过程的一般模型（表征问题联系知识技能尝试解决反思评价确定解决方案），结合由氢氧化钠溶液变质而带来的新问题，运用题组，合理设计教学环节，有利于初中生提高化学鉴别和推理的能力。
一、集中呈现关联的题组，有利于学生表征问题能力的提高
不恰当的练习，并不能提高学生问题解决的能力。实践发现，如果教师孤立的、反复地呈现不同却又似曾相识的问题，有些学生会凭记忆重复上一次成功的经验（上次做是加酸的，这次也是吧），一旦发生错误，又有可能凭印象瞎猜（到底是该加氢氧化钙溶液，还是加氯化钙溶液），重复次数多了，一些学生就会出现厌烦的情绪（这题做过了，怎么还要做），有些学生由于没有真正弄懂，不断重复、不断失败的结果，最终可能使这些学生完全丧失学习的信心和兴趣。
事上，虽然三类问题的背景相同，但是问题目标却不同（见表1），而正确表征问题是问题解决的起点，老师用题组集中呈现相似但却不同的问题，并要求学生用自己的话正确描述问题解决的目标，有助于学生问题表征能力的提高。
分析三类问题，可以清楚地发现三类问题在解题目标上的差异，问题1与问题3都是检验，但检验的物质不同，分别检验“有无碳酸钠”和“有无氢氧化钠”，而问题2是为了“除去碳酸钠，得到纯净的氢氧化钠溶液”。倘若学生还没有理清问题目标，盲目答题，则无论做对还是做错（尤其是选择题），都不能达成练习的目标，问题稍加变化，学生就束手无策的现象也就不奇怪了。
二、在问题解决的过程中，熟练相关的知识和技能
正确地表征问题，仅仅是问题解决的第一步。众所周知的事实是，在一个三十余人的班级中，甚至可能有个别学生连“氢氧化钠溶液在空气中会变质成碳酸钠”都不知道。仅仅依靠听讲，对于初中生来说难免枯燥，而且也难以满足全体学生的学习特点（研究表明，约3/4的人群，会主要依靠视觉或听觉学习）和需求（实践表明，总有不少学生在这样的听讲过程中，会因为已经知道或完全不知道而分心）。因此以小组合作的方式，促使学生熟练相关知识和技能，是一种比较好的教学组织策略。教师的责任在于提出明确的要求、对特殊学生给予特别的指导。
在三类氢氧化钠溶液因变质而带来的新问题中，有经验的老师都知道，只有在熟练掌握“氢氧化钠的性质及现象”、“碳酸钠的性质及现象”、“除杂”、“排除干扰”等知识和技能的基础上，学生才有可能顺利解决全部问题。记忆可以帮助学生获得知识，但技能的训练却离不开学生的主动尝试和不断反思，因此在三个问题中，问题2与问题3是教学的难点，也是教师促使学生反思和评价的关键。
三、指导学生反思和评价问题解决方案，是提高鉴别和推理能力的关键
学生合作和互助过程中的信心交流，可以帮助学生快速回忆并熟练氢氧化钠和碳酸钠的相关性质、现象。但课堂观察可以发现，在选择相关知识解决问题过程中，不同的小组和个体仍会存在差异，如：会有一些学生认为用稀盐酸可以除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠。通过教师的追问可以发现，一些学生无法回答为什么要先加足量的氯化钙溶液除去碳酸钠。观察学生的任务单可以发现，相当数量的小组并不会写清楚加入试剂的量。
演示实验、教师讲解、要求学生根据化学方程式分析，有助于学生反思和评价能力的提高。稀盐酸是学生们熟悉的一种物质，也是学生解决三类问题的首选。教师可以演示分别向氢氧化钠溶液、氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液中滴加少量稀盐酸的实验，事实上学生并不能马上观察到气泡产生的，如果改为氢氧化钙溶液或氯化钙溶液却可以很快完成鉴别。
初中生的好奇心决定了实验可以激发学生学习的兴趣，但仅仅是满足于好奇心是不够的，在教师提示问题的指引下，如“稀盐酸仅仅与碳酸钠反应吗”、“滴加少量氢氧化钙、氯化钙溶液后，溶液的成分是什么”、“想要完全除去杂质碳酸钠，应如何控制氢氧化钙溶液的量”等，要求学生写出相关的化学方程式并对反应物、生成物做出分析，是促使学生反思和评价的重要环节。也唯有促使学生主动反思和评价，才能在解决三类氢氧化钠溶液因变质而带来的新问题的同时，帮助学生深度体验除杂和排除干扰这两个重要的技能，实现学生推理和问题解决能力的提高。
四、诠释和讨论
1.基于结构良好问题解决的教学设计和教学环节
虽然说“教无定法”，但是作为一种结构良好问题，初中化学的检验与推断却可以参考问题解决模型与程序教学理论，精确分析学生的学习需求，主要包括表征问题联系知识技能反思评价方案三个环节。依据这三个基本环节，通过诊断学生作业和访谈，可以发现不同类型学生难以解决此类问题的原因所在。
事实上，大部分学生并不是因为知识的缺乏（不知道氢氧化钠、碳酸钠的性质），或者是不知道除杂、排除干扰的原则而导致错误的发生。因此，教师反复讲解碳酸钠溶液呈碱性、盲目追加各种跟进性练习往往会收效甚微。作为课堂教学的组织者，教师理应创造各种条件，制造矛盾冲突，倾听学生表达，运用反馈，帮助学生在澄清问题目标的基础上，反思并不断改善已有的认知，从而实现问题解决能力的提高。
2.关于教学资源和教学手段
问题的解决离不开知识技能的熟练，而知识技能的熟练需要一定数量的练习。轻负而优质的教学，需要教师通过研究大量的习题，筛选设计相似却不同的关联性题组，以帮助学生思考问题之间的区别和联系，发展和提高学生表征问题的能力。
初中科学教学强调科学实验，重视学生间的合作和互助。在课堂教学中，教师充分运用上述手段的同时，理应关注实验的类型和目的（验证性实验、探究性实验、还是为了满足学生的兴趣），重视问题的设计（再现已有的知识、反思已有的方案、归纳一般的技能）。鉴于不同学生在认知水平、学习特点等方面的差异，适时适度的指导也是必需的。
【参考文献】
[1]安德森等编著，皮连主译.学习、教学和评估的分类学[M].上海：华东师范大学出版社，2007
[2]P・L・史密斯，T・J・雷根著，庞维国等译.教学设计（第三版）[M].上海：华东师范大学出版社，2008