化學概念原理知識在不同階段層級發展的實踐研究

鄒玉滿

摘 要： “離子反應”是高中化學的一個重要概念原理知識，貫穿整個高中化學，如何分階段教學呢？本文提出了 “離子反應”知識體系建構的三個階段，給出了必修和選修的兩個教學設計，闡述不同階段的教學要求和認知層級是不同的。這種“螺旋式”上升的教學有利于知識體系的建構和提高教學質量。

關鍵詞：化學概念原理；離子反應；層級發展；知識體系；教學案例

引 言

化學概念原理知識是高中化學新課程的重要組成部分，在必修、選修不同模塊中都可能出現。比如“離子反應”知識出現在《化學1（必修）》、選修4《化學反應原理》的教材中；“化學反應的速率與限度”在《化學2（必修）》、選修4《化學反應原理》的教材中都有出現。相同的內容在不同的模塊中如何教學？需要教師整體把握同一內容在不同階段的層級發展，分層落實， 體現新教材“螺旋式”上升的編排思路 [1 ]。

新課程改革已實施多年， 但不少教師對如何處理必修模塊概念原理教學內容的深廣度仍感到很糾結，不少教師受舊教材的影響，在概念原理教學時習慣一步到位，把原來概念在教材中的處理套用到新課程教學中，拓展過多，挖得過深，從而造成必修模塊的教學課時不夠，學生學起來很困難。而到了選修模塊又把相同的知識再炒一遍，學生厭煩，自然教學效果很差，學生的認知水平、能力很難得以提升。因此教師在教學時必須關注到同一個概念原理在必修和選修模塊教材中的連續性發展，分階段、分層次逐步推進，幫助學生建構完整的知識體系。

為了更好地說明同一化學概念原理知識的教學在不同階段應關注發展性、層次性，體現教學在不同階段的層級發展、“螺旋式”上升，現以“離子反應”有關知識體系的建構為例予以說明。

1 “離子反應”有關知識的教學要求和在不同階段的層級發展

新課程標準在《化學1（必修）》中對“離子反應”有關要求的內容標準是，“知道酸、堿、鹽在溶液中能發生電離，通過實驗事實認識離子反應及其發生的條件，了解常見離子的檢驗方法” [2 ]。 選修4《化學反應原理》，其“溶液中的離子平衡”主題的內容標準描述為：“能描述弱電解質在水溶液中的電離平衡，了解酸堿電離理論。知道水的離子積常數，能進行溶液pH的簡單計算。初步掌握測定溶液pH的方法，知道溶液pH的調控在工農業生產和科學研究中的重要應用。認識鹽類水解的原理，歸納影響鹽類水解程度的主要因素，能舉例說明鹽類水解在生產、生活中的應用。能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉化的本質 ” [2 ] 。認真研讀以上內容標準可以發現： 課程標準在《化學1（必修）》中對“離子反應” 有關要求采用了比較簡約、含糊的表述；而在選修4《化學反應原理》中雖然沒有對“離子反應”提出明確要求，但出現了強弱電解質的概念，從整體角度來看，“溶液中的離子平衡”主題是以溶液中離子反應為核心的。對照高考考試大綱及新課程教材中“離子反應”有關知識的呈現方式 [3 ]，筆者認為“離子反應”在《化學1（必修）》和選修4《化學反應原理》的教學有不同層級發展要求，詳見表1。

表1 離子反應在必修1和選修4中教學的層級發展要求

高中理科生對“離子反應”知識體系的建構大致分三個階段：必修形成初步認識，選修4《化學反應原理》建構起相對完整的知識體系，高考復習進一步完善知識體系。不同階段，切入的視覺不同，認知達到的層級也不同。第一階段， 必修中學生認識常見的化學物質，學習重要的化學概念，形成基本的化學觀念和科學探究能力，更多關注化學與生活、生產聯系，較少關注知識的邏輯性、系統性。魯科版必修1第二章第二節“電解質”的教學，從學生已知的酸、堿、鹽水溶液的導電性實驗及從不同的角度對化合物進行分類作為切入點，引入電解質概念，進而引導學生從微觀粒子的角度認識酸、堿、鹽在水溶液的變化。此階段學生只能“看到”溶質離子和水分子（只有強電解質電離的概念），認識到復分解反應的實質是離子反應，認識到離子互換型離子反應的發生條件是有水、氣體或沉淀生成，反應的結果使某種或某些離子的濃度減小。這個階段的教學主要是使學生初步建立“離子反應”的有關概念，形成基本的化學觀念（微粒觀）并初步學會從微觀角度認識水溶液中反應的思想和方法，在以后的學習中靈活運用并得以鞏固發展，為選修4中進一步建構“離子反應” 有關知識體系打下基礎。第二階段， 選修模塊的教學是必修模塊的拓展和延伸。魯科版選修4第三章“物質在水溶液中的行為”是以“離子反應”為核心，運用化學平行衡理論進行系統的探究，從動態的微觀視角來研究水溶液中弱電解質電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡，發展學生對離子反應的認識（離子互換型離子反應的發生條件是有弱電解質、氣體或沉淀生成，離子反應的類型還包括有離子參加的氧化還原反應等），形成從平衡、動態、微觀、定量的角度分析水溶液中物質及其變化的思路和方法，建構起比較完整的“離子反應”的知識體系。第三階段， 高考復習，整合不同模塊的知識，并注意與其它的化學概念原理融合，提高運用“離子反應”有關知識來分析處理元素化合物、有機化學、社會生活生產等中問題的能力，完善“離子反應”有關知識體系，使之更加系統化、網絡化。

2 體現不同階段層級發展的教學實踐案例

必修教學和選修教學如何體現“離子反應”有關知識體系認知建構的螺旋式上升？下面請看2個案例。

2.1 初建概念的必修1的教學

初中化學只簡單地介紹了酸、堿、鹽的概念，酸、堿、鹽之間的復分解反應及復分解反應的條件，學生只能從宏觀上去認識這些反應，離子反應有關概念，學生在初中沒有接觸，因此在必修1初建電解質、電離、離子反應等核心概念的教學中應當注意知識深廣度的把握，不要隨意提升難度，加重學生負擔。

[案例1]必修1中離子反應第2課時的教學設計（只節選離子反應及其發生條件的一段），見表2。

[點評]從表2的教學設計可以看出，本節課立足于必修1的教學目標，充分利用演示實驗和學生實驗調動學生的積極性，培養學生學習興趣，同時根據高一學生的認知特點，采取了循序漸進、引導探究的方法，讓學生認識酸、堿、鹽在溶液中反應的實質，建立離子反應的概念，學會簡單的離子方程式書寫及根據有無沉淀、氣體或水生成來判斷水溶液中復分解反應型的離子反應能否發生，同時使學生初步形成從微觀角度研究水溶液的思路和方法，為以后元素化合物知識的學習及選修中 “離子反應”有關知識體系進一步建構打下基礎。

2.2 建構比較完整的“離子反應”知識體系的選修4的教學

選修4《化學反應原理》，對課標中“溶液中的離子平衡”主題的編排，不同版本的教材是有區別的，共同點：都把“離子反應”滲透于該主題的弱電解質電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡中；不同點：人教版、蘇教版、魯科版教材中，只有魯科版在該主題的最后設置了一節“離子反應”，對離子反應進行歸納總結。筆者認為，教學中根據知識的層進性和學生的認知規律，在該主題的最后增加一節“離子反應”是很有必要的，這時學生已有一定的知識基礎，教師可以引導學生在較高層面上，從平衡及微觀的角度探究水溶液體系，對眾多的離子反應進行系統歸納總結，幫助學生建構起比較完整的知識體系。

[案例2]選修4中離子反應的教學設計（只節選離子反應及其發生條件的一段），見表3。

` [點評]本節以離子反應為綱把學生接觸過的一些離子反應進行系統歸納，尋找共同規律，使學生對離子反應的認識產生質的飛躍，學會對離子反應發生的條件進行分類（生成沉淀、氣體、弱電解質或發生氧化還原反應），學會了書寫有離子參加的氧化還原反應的離子方程式，幫助學生從微觀層面以及從平衡的角度對離子反應進行重新認識，將前面的知識在這一節課進行整合，建構起比較完整的“離子反應”知識體系，同時使學生建立從多層次、多角度研究水溶液反應的思路和方法。

3 總結

教師要認真研讀課標和教材，關注知識體系的螺旋式上升和學生的認知規律，從整體上把握教學目標，設計合理的、科學的、符合不同階段層級發展的教學過程和學習過程，有利于提高教學質量和使學生的學科素養得到充分提升。

參考文獻：

[1] 莘贊梅，李明熹.元素化合物知識在不同階段層級發展的實踐研究[J].化學教育，2013，34（3）：15-19.

[2] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3] 陸軍.新課程下高中化學必修和選修內容教學的銜接[J].中學化學教學參考，2007（4）：33-34.