例談基于化學(xué)觀念建構(gòu)高中化學(xué)概念教學(xué)

許俊杰

（江蘇省常州市第一中學(xué)）

例談基于化學(xué)觀念建構(gòu)高中化學(xué)概念教學(xué)

許俊杰

（江蘇省常州市第一中學(xué)）

從近期高三一輪復(fù)習(xí)過程發(fā)現(xiàn)學(xué)生中存在的一些問題，反思自己在高一、高二教學(xué)過程，結(jié)合自己以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以及現(xiàn)在的教學(xué)實(shí)際，借鑒其他地區(qū)的各類聽課學(xué)習(xí)所吸取的經(jīng)驗(yàn)和理念，再加上自己參加名師工作室的課題研究，主要圍繞如何在概念教學(xué)中滲透化學(xué)觀念談?wù)勛约旱囊恍┫敕ê鸵娊狻?/p>

化學(xué)觀念；概念教學(xué)；課例研究

化學(xué)觀念是一種隱性的，依托于化學(xué)的教學(xué)過程而進(jìn)行的一種非顯性的教學(xué)內(nèi)容，而很多時(shí)候，教師很少在這個(gè)方面給學(xué)生一種顯性的體驗(yàn)，因此，教學(xué)缺乏有效性和延續(xù)性，學(xué)生缺少對化學(xué)核心素養(yǎng)的理解和提升。

概念教學(xué)一直以來都是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其在高三進(jìn)入一輪復(fù)習(xí)階段，有一批同學(xué)在復(fù)習(xí)的過程感到，內(nèi)容可以理解，但是當(dāng)自己獨(dú)立做題時(shí)會出現(xiàn)各種不適應(yīng)，無法準(zhǔn)確地理解題意，從而在解題的過程中遇到各種困難。但是，另一批同學(xué)則在解題上非常順暢。這是怎么回事？通過大量與學(xué)生交流，問題還是在學(xué)生第一次學(xué)習(xí)知識的時(shí)候就已經(jīng)埋下隱患，而這與教師的教學(xué)過程存在密切的關(guān)系。結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)歷和參與的聽評課學(xué)習(xí)等，談?wù)勛约夯诨瘜W(xué)觀念建構(gòu)概念教學(xué)的一點(diǎn)理解。

一、以微粒觀突破疑似概念

例如：高一化學(xué)“電解質(zhì)和非電解質(zhì)”的教學(xué)過程，首先，把電解質(zhì)和非電解質(zhì)的定義投影出來，然后對比兩者的差異，接著就電解質(zhì)和非電解質(zhì)包含具體物質(zhì)類別分類討論，最后拿出一些例題來讓學(xué)生進(jìn)行辨析。教師在教學(xué)過程中主導(dǎo)的作用體現(xiàn)得比較全面，帶著學(xué)生一起學(xué)習(xí)，巨細(xì)無遺，分析到位，感覺已經(jīng)學(xué)得很好了。但是，對學(xué)生的后續(xù)發(fā)展，如理解離子反應(yīng)，弱電解質(zhì)的電離，化學(xué)反應(yīng)原理中的電離平衡，難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡等沒有起到應(yīng)有的基石作用。如何從化學(xué)觀念的角度來設(shè)計(jì)？首先，對兩個(gè)疑似概念的解讀應(yīng)有明確的指導(dǎo)：（1）化合物是兩個(gè)概念的物質(zhì)類別和范圍；（2）是否導(dǎo)電成為區(qū)分電解質(zhì)和非電解質(zhì)的關(guān)鍵差異，導(dǎo)電本身用燈泡是否發(fā)光這樣顯性的現(xiàn)象展示給學(xué)生觀察；（3）水溶液或熔融狀態(tài)是導(dǎo)電與否的條件，在固體狀態(tài)下，電解質(zhì)是不導(dǎo)電的，同樣的有些由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在分子狀態(tài)下也不導(dǎo)電，溶于水后導(dǎo)電，還需要考慮是否與水反應(yīng)后生成新的物質(zhì)等問題。因此，電解質(zhì)和非電解質(zhì)組成微粒成為突破這對疑似概念的有效手段，由離子構(gòu)成的物質(zhì)在熔融狀態(tài)下肯定是可以導(dǎo)電的，因?yàn)樵谠摖顟B(tài)下，離子之間的作用力被破壞了，變成自由移動的離子，導(dǎo)電是必然的，而離子構(gòu)成的物質(zhì)未必在其水溶液中能導(dǎo)電，因?yàn)檫@關(guān)系到該物質(zhì)的溶解度。由分子構(gòu)成的物質(zhì)在保持其分子形態(tài)的狀態(tài)下是不可能導(dǎo)電的，熔融條件必然不能導(dǎo)電，而在水溶液中該分子是在水分子的作用下直接電離，還是與水分子結(jié)合生成新的物質(zhì)再電離。原子構(gòu)成的物質(zhì)基本上沒有導(dǎo)電的可能性。因此，在理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)這樣一對疑似概念時(shí)，充分挖掘其內(nèi)在的微粒觀念，對學(xué)生掌握概念有著獨(dú)到的優(yōu)勢，而且這與原來的教學(xué)設(shè)計(jì)并沒有很大的出入，只是需要教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)突出即可。

二、以轉(zhuǎn)化觀突破原理概念

原電池的基本原理歷來是高考的重點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)。原電池憑借著豐富的社會資源，不斷地推陳出新，各種新型電池，歷來成為學(xué)生學(xué)習(xí)的重災(zāi)區(qū)?？疾橹攸c(diǎn)就在于學(xué)生對理論的理解以運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力，而往往就是對原理本質(zhì)理解的缺失，導(dǎo)致電化學(xué)的問題經(jīng)常出錯(cuò)。以原電池的工作原理一節(jié)為例來談?wù)勅绾卫棉D(zhuǎn)化觀突破電化學(xué)難點(diǎn)。

普遍的原電池教學(xué)設(shè)計(jì)中，以實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)，學(xué)生觀察不一樣的現(xiàn)象，以4個(gè)對比實(shí)驗(yàn)展開講述，以連接一根導(dǎo)線之后，銅片上產(chǎn)生了氣泡，電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，然后開始講解原電池的基本原理，正極、負(fù)極，氧化還原，得失電子等基本概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候還是能基本理解，但是一旦改變電解質(zhì)溶液，改變電極材料之后，學(xué)生就遇到了困難，因?yàn)閷W(xué)生無法運(yùn)用自己的所學(xué)來解決實(shí)際問題，所以在第一次接觸原電池的工作原理的時(shí)候如何讓學(xué)生理解本質(zhì)成為解決問題的關(guān)鍵。

以轉(zhuǎn)化觀為突破口，建構(gòu)原電池的工作原理。首先，原電池原理是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，那什么是化學(xué)能呢？能量依托于物質(zhì)的載體發(fā)揮它的作用，原電池的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中有電子的得失與轉(zhuǎn)移，這就是化學(xué)能的體現(xiàn)，而原電池的原理就是把得失電子的過程人為地分開，利用電子在移動過程中產(chǎn)生的電能。所以在講解原電池原理的時(shí)候與氧化還原反應(yīng)結(jié)合起來，效果會非常好。因?yàn)樵姵乇揪褪茄趸€原反應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的一種。對比4個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，讓學(xué)生理解為什么是這樣設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，前三個(gè)都是對照實(shí)驗(yàn)，而第四個(gè)實(shí)驗(yàn)的特殊性在于銅片上的氣泡，然后引導(dǎo)學(xué)生思考銅片上的氣泡是什么？確定是氫氣之后，再考慮是怎么產(chǎn)生的？一根導(dǎo)線是否改變了銅的性質(zhì)，使銅能夠置換出氫氣呢？還是鋅片的電子跑到銅片上給氫離子電子呢？此時(shí)再引入電流計(jì)就順理成章，就是為了檢驗(yàn)電子的移動是否真實(shí)的發(fā)生了，進(jìn)一步加深學(xué)生的印象，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量的轉(zhuǎn)化是同時(shí)發(fā)生的，只有充分讓學(xué)生體驗(yàn)到轉(zhuǎn)化觀，才能建構(gòu)好類似原電池的原理。

三、以平衡觀突破互逆概念

難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡應(yīng)用中列舉了重晶石硫酸鋇的處理方法，用飽和碳酸鈉溶液浸泡將硫酸鋇轉(zhuǎn)化為碳酸鋇，然后再用強(qiáng)酸處理碳酸鋇。因?yàn)榻滩牡呐e例，導(dǎo)致學(xué)生在理解中變成硫酸鋇的KSP比碳酸鋇的KSP要大的錯(cuò)誤認(rèn)識，而實(shí)際的情況是碳酸鋇比硫酸鋇KSP要大，學(xué)生產(chǎn)生問題的原因是教師在教學(xué)中只是單方面地在強(qiáng)調(diào)這樣的轉(zhuǎn)化過程，從而傳遞給學(xué)生一種錯(cuò)誤的認(rèn)識，學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)是復(fù)分解反應(yīng)的條件，然后是難溶物向更難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。因此，在講硫酸鋇處理的問題時(shí)，結(jié)合碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇一起講解，利用好平衡觀，讓學(xué)生更好地理解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡中存在的化學(xué)平衡。在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)中，可以先提問碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇的方法？學(xué)生首先想到的是加硫酸，強(qiáng)酸制弱酸。如果用鹽溶液能否實(shí)現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)化呢？加硫酸鈉溶液是否能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化呢？學(xué)生經(jīng)過討論，發(fā)現(xiàn)只要檢驗(yàn)溶液的堿性來判斷，做個(gè)pH測定實(shí)驗(yàn)，就可以發(fā)現(xiàn)碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇是比較容易進(jìn)行的，這正說明了平衡原理的正確性，碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇比較簡單，而事實(shí)上硫酸鋇轉(zhuǎn)化為碳酸鋇的實(shí)驗(yàn)是相當(dāng)難成功的。筆者利用DIC系統(tǒng)測定發(fā)現(xiàn)硫酸鋇轉(zhuǎn)化為碳酸鋇的實(shí)際過程需要相當(dāng)長的時(shí)間，正是有了這樣的真實(shí)的體驗(yàn)，才能更加準(zhǔn)確地讓學(xué)生建構(gòu)出沉淀溶解平衡的轉(zhuǎn)化問題。以平衡觀作為突破口，讓學(xué)生真正理解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的轉(zhuǎn)化原理，才能發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，并培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力。

綜上所述，化學(xué)學(xué)科觀念是一種內(nèi)斂的美，化學(xué)教師的責(zé)任在于把化學(xué)的學(xué)科之美展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，把隱性的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性的信息，便于學(xué)生更好地理解和接受，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓其學(xué)會從化學(xué)觀念的角度來理解化學(xué)，從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會。

［1］謝澤琛，錢揚(yáng)義.國內(nèi)“化學(xué)概念教學(xué)”研究新進(jìn)展［J］.化學(xué)教育，2004.

［2］于曉莉.高中化學(xué)迷思概念轉(zhuǎn)變的有效教學(xué)策略探析［J］.數(shù)理化學(xué)習(xí)，2014.

［3］劉艷玲.基于新課程改革的高中化學(xué)概念教學(xué)策略研究［D］.東北師范大學(xué)，2010.

·編輯 謝尾合