对高中化学习题变式教学有效性的几点思考

再进一步，水的电离受到了促进，溶液中的H+和OH-又是怎样的呢？
变式4：25℃时，某溶液中由水电离且游离存在的C(H+)为10-amol/L，则该溶液的pH为(        )
A、如a>7,则PH为a或14-a
B、如a<7,则PH为a或14-a
C、如a<7,则PH为a
D、如a>7,则PH为a
用字母代替具体的数字，加大难度，只要学生理解了水的电离与溶液的酸碱盐的关系，就可以“不变应万变”。
通过4个变式这一连串由浅入深，由具体到抽象的变式，不仅有效解决了水的电离与酸、碱、盐溶液PH的关系这一难点，同时保证了各层次学生参与的需求。从课堂学生反应来看，学生觉得这样归纳、应用知识的过程是轻松愉快的。因此，这样一系列由浅至深的习题变式问题，是行之有效的。
三、习题变式要以提高学生思维能力为宗旨，实现知识的有效迁移。
认知结构迁移理论是奥苏贝尔在1977年提出，已被许多教育、教学工作者证实是比较成功的学习心理学理论。认知心理学告诉我们：学科的基本原理和结构是通向“训练迁移”的大道。换句话说，教学要实现迁移，必须训练学生准确牢固地掌握学科基本原理，塑造良好的认知结构，这是实现积极迁移的基础和保证。合理的认知结构对知识的迁移功能主要体现在迅速吸收新知识和有效运用知识等方面。
1、转换问题情境，将难题进行类化、分解变式。
这是实现知识有效迁移的关键。问题情境是问题的呈现方式。一个问题的呈现方式与构建的认知结构越接近，就越有利于知识的迁移和运用。在具体的训练过程中，要注意问题情境的转换。在实际教学中，常常感到一些学习者虽“储备”了解决新问题的各种化学知识，但在需要时难以及时准确地“提取”；对整个问题的解决事先不作通盘考虑，不知道自己所走的每一步究竟要解决哪方面的问题，因而只能抱着侥幸心理，一遍又一遍地盲目尝试，或套用固定的模式进行思维操作，一旦问题出现“枝节”则进退两难，直接妨碍知识的有效迁移。上述现象在中下水平的学生中尤为多见。为了提高学生知识运用的灵活性水平，变式训练将有助于化学知识的灵活迁移。
例6、在一恒定容积的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（g）+B（g）xC（g），达到平衡后，C的体积分数为W%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol、充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（    ）
A．只能为2 B．只能为3   C．可能是2，也可能是3   D．无法确定
笔者在讲解这道题时，将这道题变式为下面三道题，引导学生从下面分析
变式1、在恒温、恒容的条件下，进行反应2A（g）+B（g）2C（g），以两种不同的起始状态Ⅰ2molA、1molB；Ⅱ：0.6mol A、0.3mol B、1.4mol C，分析的平衡时C的浓度，C的体积分数，C的物质的量。
变式2、在恒温、恒压的条件下，进行反应2A（g）+B（g）2C（g），以两种不同的起始状态Ⅰ2molA、1molB；Ⅱ：4mol A、2mol B，分析的平衡时C的浓度，C的体积分数，C的物质的量。
变式3、在恒温、恒容的条件下，进行反应2A（g）+B（g）3C（g），以两种不同的起始状态Ⅰ2molA、1molB；Ⅱ：4mol A、2mol B，分析的平衡时C的浓度，C的体积分数，C的物质的量。

围绕若干重点、难点或疑点的教学内容从不同角度构造问题，通过演练促使学生全面准确地理解问题的本质属性，在新的情境中提高变通能力。所以，训练问题的变式分解，既辨析了知识原理的核心（怎么来的），又训练了知识的运用（怎么去的），此之谓“迁移之一”。
2、运用对比、归纳教学，难题的变式可以提高学生知识迁移能力。
在化学学习过程中，知识与技能的迁移并不是简单地将已有的知识、经验“移位”或机械模仿，而是需要在面临新的问题情境时，能迅速找出新旧知识之间存在的共同因素，从而确定所需解决的新问题可归属于已有的何类知识的延伸或扩展。比如，学生在运用复分解反应原理、电离平衡原理、盐类水解原理来解释某些反应现象时，常常会出现运用原理错误。通过习题的对比，原理的归纳，让学生在知识迁移时变得有效。
例7、下面问题的解释，是否正确：在NH4Cl溶液中加入浓氨水，溶液PH值增大。其原因：NH4+ + H2ONH3·H2O + H+，NH3·H2O NH4+ + OH-，加入后H+ + OH- =H2O降低了原溶液中的氢离子浓度。
解释看起来是正确的，但是事实上，NH3·H2O的电离程度是很小的，氨水中c(NH3·H2O)>>c(OH-)，所以NH3·H2O对NH4+水解的抑制是主要的。在实际教学中，为了让学生充分理解原理分析时，如何抓住主要矛盾，特意设计如下变式训练。
变式1、下面问题的解释，是否正确：在NH4Cl溶液中加入固体NaOH出NH3。其原因：NH4+ + H2ONH3·H2O+H+，加入NaOH后H+ + OH- =H2O，使平衡右移，NH3·H2O分解出NH3
通过例7的解释，学生学会了知识和思维的迁移，明白NH4+水解程度很小，加入NaOH后，NH4+与OH-复分解反应是主要的。
变式2、下面问题的解释，是否正确：在Mg(OH)2固体溶于NH4Cl 溶液。其原因：溶解平衡Mg(OH)2（s）Mg2++ 2OH-，水解平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+，加入后H++ OH- =H2O，溶解平衡右移而溶解。如果错误，请你给出正确的解释，并设计实验证明自己的解释。
通过例7和变式1，学生归纳出分析问题要抓住主要矛盾的规律，所以不管是溶解还是的水解程度都是很小的，体系中NH4+及Mg(OH)2的量是主要的，因而NH4+结合OH-，Mg(OH)2结合H+是主要的反应，从而促进了两个平衡右移，使Mg(OH)2溶解。进一步的提问，可以让学生的思维更加的活跃，矛盾的冲突也更加的激烈，能力训练更加有效。
变式3、下面问题的解释，是否正确：NaHCO3既与酸反应，又与碱反应。其原因：HCO3- H++ CO32- ， HCO3- +H2OH2CO3+OH-，加入碱后，大量OH-抑制HCO3-水解，H++ OH- =H2O，使电离平衡右移；加入酸后H++ HCO3- =H2O+CO2↑，复分解反应得以完成。
通过前面的练习，学生就不难悟出变式3的解释时正确的。最后和学生一起归纳思路：1、弱电解质的电离、一般盐的水解程度都是很小的，基本可认为只有1%。2、在此基础上，应分析体系中，哪种微粒为主，然后，最多的微粒与其它微粒所发生复分解的则发生复分解，不能复分解反应，解释时，才考虑其他原理（电离平衡或盐类的水解平衡）解释。

通过思维的碰撞和问题情境的类比，学生真正理解化学反应原理的运用如何解释实验的现象，我们也可以很好衡量教与学的有效性。
综上所述，有效的化学习题变式教学要以三维目标为导向，要以学生为主体，以提高学生思维能力为宗旨，要坚持因材施教。有效的习题变式不仅能巩固知识，形成技能，而且能完善学生的认知结构，增强应变能力，克服思维定势，还能提高学生发现问题、解决问题的能力，培养学生灵活多变的思维品质与创新意识。

参考文献
1、加里·D·鲍里奇. 有效教学方法［M］. 南京:江苏教育出版社
2、熊新华. 对化学习题变式教学有效性的探讨[J]. 中学化学教学参考，2009（12）：56—57
3、高树浪. 构建有效课堂——高中化学课堂教学有效性探索. 科学技术文献出版社. 2010

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