论文部分内容阅读
【摘 要】例举有关“中和反应”的迷思概念，从不同角度分析产生的原因，并通过厘清概念，实验引导，微观解释，问题辨析等方法，引导学生把握要点、科学推论，达到修正迷思概念的目的。
【关键词】中和反应；迷思概念；原因分析；修正
一、问题的提出
建构主义认为：“迷思概念是一种学生者自己建构出来的，一种针对自己经验的合理的解释，但却是一种不周全的解释。”所以学生对化学学习中一切知识点的理解都可能存在迷思概念。
“酸和碱的中和反应”是义务教育教科书中一个重要课题，也是初中化学中一个重要的知识点。所谓中和反应，是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其概念简洁明了，反应微观实质也很直观易懂，但在实际的教学过程中却发现关于“中和反应”学生却产生了一些迷思概念。本文基于义务教育概念学习的阶段性以及学生认知水平，结合三个典型“中和反应”迷思概念，试图分析其产生的原因并谈谈修正的方法。
二、迷思概念产生原因分析与修正
迷思概念1：酸性物质与碱性物质的反应，就是中和反应。
产生原因：生活事例中广义使用“中和”一词误导产生迷思概念
化学与生活密切相关，生活中许多事例或通用说法以及课本不确当的用词误导造成学生产生一些中和反应迷思概念。例如：硫酸厂的污水中含有硫酸等物质，常直接用生石灰来“中和”处理；根据土壤情况，利用“中和”反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，调节土壤的酸碱性，以利于农作物生长；胃酸过多，遵医嘱服用某些含碱性物质的药物，以“中和”过多的胃酸。
修正方法：引导厘清概念，审视把握涵义
引导学生从“中和反应”的概念出发，分析給此概念下定义的角度，从“酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应”，或“酸+碱→盐+水”可以看出，此概念中的反应物以及生成物都是从物质的分类角度进行定义的，因此要求学生先厘清物质的分类，区别酸与酸性物质、碱与碱性物质，知道如碳酸钠的溶液呈碱性，但它是盐，氧化钙能与酸反应，但氧化钙是氧化物，不是碱，不是将能否将酸除去或与碱反应的角度来判断是否是中和反应，判断时确定反应物一定是酸与碱，生成物一定是盐和水，否则不是中和反应，更要清晰区分化学概念“中和反应”与广义层面的“中和”的异同点。
迷思概念2：中和反应生成的盐一定是中性的。
产生原因：教材中的实验设计偏失产生了迷思概念
通过与学生对话调查发现，产生此迷思概念的原因来自教师的实验，再究其根源，是教材实验设计的偏失所致。
人教版“义务教育教科书”九年级化学下册第60页，课题开头引导学生思考：“酸具有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质，那么，酸与碱能否发生反应呢？”请注意：此问题的关键词是“能否发生反应”。
教材设计的实验是【实验10-8】：在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变为无色为止。请注意：此实验的关键词：“至溶液颜色恰好变为无色为止”。
分析：课本要证明酸和碱能否发生反应，推导中和反应的概念，是一个定性概念，即酸与碱反应生成盐和水，只要做一个证明“反应发生了”的定性实验，但教材却安排了一个定量实验，即中和滴定反应，且选用了一个强碱、强酸间恰好反应生成了中性状态的特殊的中和反应实验，学生关注的是“恰好反应”的瞬间现象：酚酞试剂刚刚褪色，此时为中性，学生就把这种现象当作中和反应的唯一现象，而学生没有“强酸与弱碱或弱酸与强碱的中和滴定，产生的盐不是中性的”的知识储备，所以认为中和反应结果就是产生了中性状态的反应，并没有将知识建构重点放在产生盐和水的概念外延上。
修正方法：实验引导分析，微观表征解释
1.在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加石蕊溶液。观察现象，引导学生分析此时溶液酸碱性，分析溶液中存在的微粒种类。
2.用滴管慢慢滴入稀盐酸，不断搅拌，观察现象，引导学生分析溶液酸碱性的变化，分析溶液中存在的微粒种类。
实验现象： 蓝色—紫色—红色。教师同步呈现实验过程中的离子种类变化微观表征图示（如图1），分析说明酸与碱发生了反应，在微观上，是HCl被电离成H+和Cl-，NaOH被电离成Na+和OH-，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，所以溶液中剩下的是钠离子和氯离子没有变化，所以酸和碱能发生反应，且反应的微观实质是“H++OH-→H2O”。
通过以上分析，引导学生结合元素观、守恒观等认识中和反应，同时提醒学生，高中阶段会学习酸与碱恰好反应时生成的溶液并不是中性的事实，修正一定是中性的错误概念。
迷思概念3：具备了“H++OH-→H2O”微观反应实质的反应就是中和反应。
产生原因：逻辑推论错误产生迷思概念
教师引导学生通过微观图示分析：HCl与NaOH反应，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，溶液中的钠离子和氯离子没有变化，所以中和反应的微观实质是“H++OH-→H2O”，在引导通过几个中和反应的微观分析都得出相同的结论，并要求学生根据“H++OH-→H2O”写一个中和反应，通过上述学习与训练，学生由此产生了一个推论：具有“H++OH-→H2O”的微观实质的反应就是中和反应的迷思概念。
我们知道一个道理：命题正确，但逆命题不一定正确。可见学生犯了一个推论性的逻辑性错误。若教师没有就此进行即时例举纠正，学生又找不到证明逆命题错误的例子，所就产生了此迷思概念。
修正方法：例举问题辨析，引导学生科学推论
思考题：现有反应：NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，NaHSO4在溶液中能解离出Na+、H+、SO42-，溶液呈酸性，根据以上信息思考下列问题：
1.从离子角度看，该反应的本质是什么？
2.该反应是中和反应吗？
为修正此迷思概念，教师可以设计上述学生活动，要求学生先独立完成思考，然后小组内讨论，并在全班汇报结果，引发大家的思考，并引导学生建立“命题与逆命题”的逻辑关系正确思维方法。
【参考文献】
[1]杨光辉，许凯旋.我国化学迷思概念的研究状态、问题及建议[J].中学化学教与学，2013（2）：9～12
[2]叶静怡.“化学平衡”迷思概念的转变教学研究[J].化学教学，2010（6）：28～30
[3]义务教育教科书·化学，九年级，下册[M].第1版.北京：人民教育出版社，2012.5：60～61
[4]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室.无机化学（下册）[M].第四版.北京：高等教育出版社，2003：779
【关键词】中和反应；迷思概念；原因分析；修正
一、问题的提出
建构主义认为：“迷思概念是一种学生者自己建构出来的，一种针对自己经验的合理的解释，但却是一种不周全的解释。”所以学生对化学学习中一切知识点的理解都可能存在迷思概念。
“酸和碱的中和反应”是义务教育教科书中一个重要课题，也是初中化学中一个重要的知识点。所谓中和反应，是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其概念简洁明了，反应微观实质也很直观易懂，但在实际的教学过程中却发现关于“中和反应”学生却产生了一些迷思概念。本文基于义务教育概念学习的阶段性以及学生认知水平，结合三个典型“中和反应”迷思概念，试图分析其产生的原因并谈谈修正的方法。
二、迷思概念产生原因分析与修正
迷思概念1：酸性物质与碱性物质的反应，就是中和反应。
产生原因：生活事例中广义使用“中和”一词误导产生迷思概念
化学与生活密切相关，生活中许多事例或通用说法以及课本不确当的用词误导造成学生产生一些中和反应迷思概念。例如：硫酸厂的污水中含有硫酸等物质，常直接用生石灰来“中和”处理；根据土壤情况，利用“中和”反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，调节土壤的酸碱性，以利于农作物生长；胃酸过多，遵医嘱服用某些含碱性物质的药物，以“中和”过多的胃酸。
修正方法：引导厘清概念，审视把握涵义
引导学生从“中和反应”的概念出发，分析給此概念下定义的角度，从“酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应”，或“酸+碱→盐+水”可以看出，此概念中的反应物以及生成物都是从物质的分类角度进行定义的，因此要求学生先厘清物质的分类，区别酸与酸性物质、碱与碱性物质，知道如碳酸钠的溶液呈碱性，但它是盐，氧化钙能与酸反应，但氧化钙是氧化物，不是碱，不是将能否将酸除去或与碱反应的角度来判断是否是中和反应，判断时确定反应物一定是酸与碱，生成物一定是盐和水，否则不是中和反应，更要清晰区分化学概念“中和反应”与广义层面的“中和”的异同点。
迷思概念2：中和反应生成的盐一定是中性的。
产生原因：教材中的实验设计偏失产生了迷思概念
通过与学生对话调查发现，产生此迷思概念的原因来自教师的实验，再究其根源，是教材实验设计的偏失所致。
人教版“义务教育教科书”九年级化学下册第60页，课题开头引导学生思考：“酸具有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质，那么，酸与碱能否发生反应呢？”请注意：此问题的关键词是“能否发生反应”。
教材设计的实验是【实验10-8】：在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变为无色为止。请注意：此实验的关键词：“至溶液颜色恰好变为无色为止”。
分析：课本要证明酸和碱能否发生反应，推导中和反应的概念，是一个定性概念，即酸与碱反应生成盐和水，只要做一个证明“反应发生了”的定性实验，但教材却安排了一个定量实验，即中和滴定反应，且选用了一个强碱、强酸间恰好反应生成了中性状态的特殊的中和反应实验，学生关注的是“恰好反应”的瞬间现象：酚酞试剂刚刚褪色，此时为中性，学生就把这种现象当作中和反应的唯一现象，而学生没有“强酸与弱碱或弱酸与强碱的中和滴定，产生的盐不是中性的”的知识储备，所以认为中和反应结果就是产生了中性状态的反应，并没有将知识建构重点放在产生盐和水的概念外延上。
修正方法：实验引导分析，微观表征解释
1.在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加石蕊溶液。观察现象，引导学生分析此时溶液酸碱性，分析溶液中存在的微粒种类。
2.用滴管慢慢滴入稀盐酸，不断搅拌，观察现象，引导学生分析溶液酸碱性的变化，分析溶液中存在的微粒种类。
实验现象： 蓝色—紫色—红色。教师同步呈现实验过程中的离子种类变化微观表征图示（如图1），分析说明酸与碱发生了反应，在微观上，是HCl被电离成H+和Cl-，NaOH被电离成Na+和OH-，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，所以溶液中剩下的是钠离子和氯离子没有变化，所以酸和碱能发生反应，且反应的微观实质是“H++OH-→H2O”。
通过以上分析，引导学生结合元素观、守恒观等认识中和反应，同时提醒学生，高中阶段会学习酸与碱恰好反应时生成的溶液并不是中性的事实，修正一定是中性的错误概念。
迷思概念3：具备了“H++OH-→H2O”微观反应实质的反应就是中和反应。
产生原因：逻辑推论错误产生迷思概念
教师引导学生通过微观图示分析：HCl与NaOH反应，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，溶液中的钠离子和氯离子没有变化，所以中和反应的微观实质是“H++OH-→H2O”，在引导通过几个中和反应的微观分析都得出相同的结论，并要求学生根据“H++OH-→H2O”写一个中和反应，通过上述学习与训练，学生由此产生了一个推论：具有“H++OH-→H2O”的微观实质的反应就是中和反应的迷思概念。
我们知道一个道理：命题正确，但逆命题不一定正确。可见学生犯了一个推论性的逻辑性错误。若教师没有就此进行即时例举纠正，学生又找不到证明逆命题错误的例子，所就产生了此迷思概念。
修正方法：例举问题辨析，引导学生科学推论
思考题：现有反应：NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，NaHSO4在溶液中能解离出Na+、H+、SO42-，溶液呈酸性，根据以上信息思考下列问题：
1.从离子角度看，该反应的本质是什么？
2.该反应是中和反应吗？
为修正此迷思概念，教师可以设计上述学生活动，要求学生先独立完成思考，然后小组内讨论，并在全班汇报结果，引发大家的思考，并引导学生建立“命题与逆命题”的逻辑关系正确思维方法。
【参考文献】
[1]杨光辉，许凯旋.我国化学迷思概念的研究状态、问题及建议[J].中学化学教与学，2013（2）：9～12
[2]叶静怡.“化学平衡”迷思概念的转变教学研究[J].化学教学，2010（6）：28～30
[3]义务教育教科书·化学，九年级，下册[M].第1版.北京：人民教育出版社，2012.5：60～61
[4]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室.无机化学（下册）[M].第四版.北京：高等教育出版社，2003：779