情景教學在高中奧林匹克化學競賽教學中的應用初探
——以《分析化學》教學為例

張瑞超 簡少國 張衛(wèi)健 王娜 張瑤

（陜西省西安交通大學附屬中學）

高中奧林匹克化學競賽是高中學生重要的課外活動，可以增強學生學習的興趣，培養(yǎng)學生靈活利用化學知識解決實際問題的能力，起到了培養(yǎng)應用型化學拔尖人才的作用。但傳統(tǒng)的競賽教學方法一般是以知識的傳授，培養(yǎng)學生的解題能力為主。往往忽視了在教學中培養(yǎng)學生利用競賽知識解決實際問題的能力和教學的趣味性。而近年的競賽命題也加強了對實際問題解決能力的考查，尤其是與實際生活息息相關的《分析化學》部分內容1。分析化學在日常生產生活中的作用是舉足輕重的，例如2003年全國決賽（理論）考查了土壤成分的研究（土壤中硫酸根離子的檢驗）；2003年全國決賽（實驗）考查了阿司匹林藥片中的乙酰水楊酸含量；2010年全國決賽考查了人體生理和病理指標的檢測（人體中尿磷的檢測）、2014年考查了工業(yè)產品的成分測定（漂白粉的含量測定）……因此，在化學競賽的培訓工作中，進行能夠提出問題的情景教學有利于解題思路的培訓，并增強學生對于化學競賽的興趣［2］。

一、情景創(chuàng)設的原則

1.目的性

情景創(chuàng)設是為了特定的教學目標服務的。在化學競賽的培訓中，由于時間緊，內容量大。要注意素材的選擇應當貼合目標，將不必要的內容簡化，提高效率。

2.全程性

好的情景創(chuàng)設應當能做到全程呼應，整個教學設計應當圍繞情景素材，讓學生從中提煉出問題，并能夠引導學生分析問題、解決問題。

3.真實性

情景素材的選取應當真實，讓學生感受化學與生產生活的息息相關。盡可能使學生切身體會如何運用化學知識解決生產生活中的問題的過程。

4.正面性

化學在給人們帶來便利的同時，也帶來了危害。情景素材的選取，要貼近實際，但也要正面、客觀地選擇，并正面、客觀地引導學生。

5.實驗性

化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗對于學生的視覺、聽覺和觸覺的刺激是最直觀的，能夠強烈地引發(fā)學生的興趣。實驗的選擇應當選擇現(xiàn)象明顯且安全的。

二、情景創(chuàng)設的途徑

1.從生活經驗創(chuàng)設情景

化學競賽中的知識難度較大，數學原理復雜深奧，需要大量的推導公式。如果能從生活經驗出發(fā)，可以將“定量”的知識轉化為“定性”的知識，降低難度，同時可以引導學生理解概念的意義和用途，幫助學生理解和應用。

例1.在“數據處理”內容中，引入“絕對誤差”和“相對誤差”概念時，我設計了如下問題：

（1）購買一斤蘋果時，少稱100g影響大，還是購買1噸煤炭時少稱100g影響大？

（2）用分析天平（±0.1mg）和托盤天平（±0.1g）稱量 10g物質，哪個誤差會更大？

學生很容易回答出對于1斤的影響更大和利用托盤天平誤差更大。這樣，可以直觀地展現(xiàn)出相對誤差的概念——誤差在真實值中所占的百分率，并且指出引入相對誤差的意義，評判測量值對于測量結果的影響，效果良好。

2.利用社會問題創(chuàng)設情景

《分析化學》部分內容與結構化學、無機化學和有機化學相比，更加貼近社會實際問題，激發(fā)學生主動探究化學競賽知識，并應用于題目求解。

例2.在“酸堿中和”內容中，講解有機物含氮量方法時，從“三聚氰胺事件”中蛋白質含量的不完善測量方法入手，引出“蛋白質含量測定方法是根據蛋白質中含氮量較為固定”（一般認為，蛋白質的質量分數是氮元素質量分數的6.25倍），將有機物的氮元素轉化為氨氣后，用極弱酸硼酸吸收后，再進行滴定。課堂氣氛良好。

3.利用普通高中課本創(chuàng)設情景

普通高中課本中受到課程標準和課時安排的限制，很多問題無法拓展，給學生留下很大的疑問和探究空間。利用課本知識的疑問進行情境創(chuàng)設，降低難度，激發(fā)學生的學習興趣。

例3.在普通高中課本中《有機化學基礎》中《醇 酚》一節(jié)中關于苯酚和濃溴水反應生成三溴苯酚的用途中提到，該反應可以用于苯酚的定性檢驗和定量測定3。而在介紹利用氧化還原滴定——碘量法測定苯酚含量時，我設計如下問題，創(chuàng)設情境：

（1）能否利用生成的三溴苯酚沉淀的質量，通過方程式計算苯酚的質量？

由于反應中生成三溴苯酚沉淀，很多學生錯誤地理解成“該方法是測定苯酚的質量，從方程式中求解苯酚的含量”。而實際實驗中，為了使苯酚徹底沉淀，需要加入過量的濃溴水，而過量的溴單質又會溶解在三溴苯酚中，使得沉淀質量增大，無法準確測量。

（2）過量的溴單質如何除去？如果不能除去，能否測量出溴單質的量？

學生根據間接碘量法的基本思路，向苯酚中加入過量且定量的溴單質（由KBrO3和KBr混合物制備），與苯酚充分反應后，利用過量碘化鉀將剩余的溴單質轉化為碘單質，再利用硫代硫酸鈉標準溶液滴定碘單質，即可求得過量的溴單質，進而求得苯酚消耗的溴單質以及苯酚的含量。

總之，營造良好的情景教學氛圍，可以在競賽培訓中激發(fā)學生的興趣和思維，開發(fā)學生的潛能，從而提高教學質量。

［1］張瑞超，陳國永，卓穎.全國高中化學奧林匹克決賽（理論）分析化學試題分析［J］.中國校外教育，2015（6）:115，141.

［2］裴堅.中國化學奧林匹克競賽試題解析（2010-2015）［M］.北京：北京大學出版社，2016.