如何设计有效的化学习题变式问题

课程改革要求我们改变教学理念，以全新的方式展示教学过程，为此我校推出了"问题导学"教学模式，以提高课堂的有效性。其中设计有效的习题变式问题就是落实"问题导学"提升教学质量的重要途径。本人经过不断地探索和课堂实践，产生如下思考以供同仁参考。

一、有效的化学习题变式问题的任务

1、变式后的问题须有明确的目标取向

变式的期望、对变式达成的目标应该清晰，而不能是含混不清，它表达了教师改造习题的意愿。

例1．用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列叙述中正确的是（ ）

A．25℃时，pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有OH - 数目为0.2NA

B．标准状况下，2. 24LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2 NA

C．室温下，21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 NA

D．标准状况下，22. 4L甲醇中含有的氧原子数目为0.1 NA

在讲评时A选项可作如下变式：

变式1：25℃时，1. 0L0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中含有的OH - 数目为，溶液的pH为

变式2：25℃时，将500mL pH=13的Ba(OH)2溶液与1LpH=12的Ba(OH)2溶液混合，溶液中OH -数目为。

变式3：25℃时，1. 0LpH=1的H2SO4溶液与1. 0L0.01mol/L的Ba(OH)2溶液混合，混合溶液的pH为。

变式1是为了让学生掌握求溶液中H+ 或OH-浓度或数目时，在已知条件为pH时与物质组成无关，而已知条件是物质的量时与物质组成有关。变式2是为了让学生领会计算混合溶液的pH时，当溶液呈碱性时，要抓住溶液中OH-浓度，而酸性溶液中则要抓住H+ 浓度计算，即抓大量放小量。变式3是为了让学生知道如果物质之间能发生反应，首先要将它们反应完后再分析，从而再回到变式2，这样可以提升学生的思维，培养他们的化学素养。以上3个变式问题的设计意图明显，有效落实了教学目标。

2、变式问题的设计安排要适时、合理

变式问题是对教材理解的合理补充、拓展，有效的习题变式问题能高效地帮助学生理解教材、发展思维，因此习题的变式问题编排要合理、适时，否则变式的效果就会大打折扣。

例2、将53. 0 g Na2CO3溶解在水中，配成500 mL溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度是多少？

变式1：将含Na+为6. 02×1023个的溶解在水中配成500 mL溶液，求所得溶液中Na+的物质的量浓度是多少？

变式2：将53. 0 g Na2CO3·10H2O 溶解在水中，配成500 mL溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度是多少？

变式3：将53. 0 g Na2CO3溶解在500 mL水中配成溶液，所得溶液的密度为ρg/cm3,求所得溶液的物质的量浓度？

变式1通过微粒数求物质的量，而这个内容是讲物质的量概念时的一个重点，因此变式1所达到的仅仅是对旧知识的复习巩固。变式2将无水盐变成带结晶水的盐，是通过晶体的质量来求溶质的物质的量，要求用晶体的摩尔质量代入。变式3是将溶液体积改为容剂体积。变式2、3的目的是在应用c=n/v 这一公式时，必须想办法寻找溶质的物质的量和溶液的体积，而不是溶剂的体积，既让学生深刻理解这一公式的内涵，同时还培养了学生的化学思维，由此可知变式2、3是必要的而且是有效的，而变式1却是不适宜的。

3、变式问题须对目标的游离程度进行必要的掌控

对目标的游离程度指的是与原问题目标的相关程度。对目标的游离程度越大与原问题目标的相关性就越小，反之亦然。对目标的游离程度太小，学生做变式问题时就容易照猫画虎，对思维发展帮助不大；对目标的游离程度太大，会使原问题的结构特征受到破坏，进而产生全新的问题，难以实现对目标的调整。因此在设计习题的变式问题时应调控好对目标的游离程度。

例3、例1中的B选项可做如下变式：

变式1：标准状况下，44. 8LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数是多少？

变式2：标准状况下。44. 8LCl2与过量Fe反应，转移的电子总数是多少？

对于上述两个变式，我们不难发现变式1对目标游离程度较小，学生很容易获得结论，从而使变式的价值降低；变式2通过对物质的变换是基本事件发生了变化，从而引发学生的求异思维，变式也因此产生了探索的价值，变式2对目标游离程度的调控比较成功。

二、有效的化学习题变式问题的解决过程

1、具备可参与性和可接受性

一个理想、有效的变式问题是离不开学生民主参与的，同时它也是课堂教学中各层次学生的现实要求，因此变式要贴近学生，体现"以人为本"的关怀取向，这是教科书无法达到的。按这样的要求设计变式，有利于学生融入课堂教学中，提高学生的参与度，也有利于教学目标的实现。

例4.比较CH3COONa溶液中各离子浓度的大小。

变式1：比较等体积、等浓度的CH3COONa与NaOH两溶液混合后，溶液中各离子浓度大小关系是。

变式2：等体积、等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液混合后，溶液呈酸性。比较所得溶液中离子浓度的大小关系是。

变式3：CH3COOH与CH3COONa两溶液混合后，混合液分别呈酸性、中性、碱性。试比较各种情况下，溶液中各离子浓度的大小关系是 。

变式4：1mol/LCH3COONa溶液500mL与1mol/L盐酸250mL混合，混合溶液中各离子浓度的大小关系是 。

课堂上通过这一连串由浅入深的变式，不仅有效地解决了离子浓度大小比较中出现的难点，同时保证了各层次学生参与的需求。因此，教师针对教材，设计出一系列由浅入深的习题变式问题，是行之有效的。

2、具备开放性和可探究性

一个有效的习题变式，应当能让学生通过问题获得参与的欲望，进而迸发出探究、探索的热情。一个具有探究性的变式问题，不仅有利于学生通过习题学习化学技能，而且有利于体验探究过程好学习的科学方法，激发学习化学的兴趣。转变学习方式，培养创新精神和实践能力，也是化学新课程重点倡导的基本理念。

例5、下列试剂可用来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的是（　）A. Ca (OH)2 B. CaCl2 C. H2O D. NaOH

变式：设计实验鉴别Na2CO3和NaHCO3

变式后可引导学生从不同角度设计实验方案，包括物理性质和化学性质方面，再引导学生从实验方案的科学性、可行性、简约性进行评价，最后选择实验进行探究，拟定实验步骤，观察实验现象，处理实验结果，获得实验结论。

通过这一变式调动了学生去主动参与，使学生获得充分的学习体验，培养了学生探究问题的意识，提高了学生探究问题的能力，效果显而易见。

三、有效的化学习题变式问题的效果

一个有效的化学习题变式问题应具有一定的生成性。通过变式，学生不仅仅解决的是变式后的问题的个体，更是问题解决的思路、变式的体验、结论的类比等产生的一系列新的问题。

通过例5变式的示范，学生不仅掌握了如何鉴别Na2CO3和NaHCO3，同时通过变式后的实验探究，使学生获得探究问题、解决问题的一般方法和思维方式，培养了学生化学学科的科学思维，使得变式从问题的设计到结论的出现，整个操作过程成为后续学习的示范，这样的生成发展了学生的能力，实现了真正意义上的有效教学。

总之，我们作为教师在设计习题的变式问题时，应精心准备，并对变式问题作出预测，经过课堂实践，最终作出评价，杜绝随意性，以提高教学效果。