中學化學教學中值得重視的三大問題

唐隆健

摘要：結合教學實例，文章指出了一直以來在中學化學教學中存在的三大問題，即化學被一些師生定位成“理科中的文科”、學科形象在學生和公眾心中塑造得不夠客觀公正、教學中一些過于絕對化甚至錯誤的結論廣泛流傳，并就其原因與對策作出了思考。

關鍵詞：化學教學；問題；學科形象；常見錯誤

文章編號：1008-0546（2017）06-0027-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.007

當前，我國化學教學的總體現狀并不令人滿意：學生往往學了很多瑣碎的知識，但缺少對學科的整體理解和核心素養的習得；做題很多（其中不少題目是經不起科學推敲的），但可能并不明白科學精神為何物，更為嚴重的是學到最后心中留下的可能是一幅被扭曲變形的化學學科形象。這些問題既阻礙了學生的成長進步，也不利于化學學科本身的長足發展。下面將這些問題概括成三個方面并作進一步的深入分析。

一、化學常被貼上“知識瑣碎、理科中的文科”的標簽

這當然是由某些不恰當的教學方式造成的，其后果是直接導致不少學生因此對化學學習缺乏熱情。最典型的例子是在必修1“元素化合物”這一模塊內容的教學中，不少學生對物質性質和反應的掌握（這是很多學生學習化學的第一大攔路虎）只停留在冷冰冰的機械記憶層面，甚至有學校也專門安排早讀讓學生記憶化學反應方程式，而老師課堂上也是頻頻抽查學生上黑板或在練習本上默寫這些化學反應。本來記憶也是學習的一種重要方式，但若學生光靠著死記硬背和默寫眾多枯燥而零碎的化學方程式來學化學，而對個性豐富的物質和變幻無窮的反應缺少真正的理解與熱情，顯然違背了化學教學的初衷。如此，化學被部分師生貼上“知識瑣碎、理科中的文科”的標簽就不奇怪了。

引起上述問題的罪魁禍首應當是以下兩股力量的合謀：一是部分教師自身學科修養不夠，在教學中往往心有余而力不足，課堂缺乏學科核心思想和主旋律的統領，沒有學科“精氣神”和系統邏輯的支撐，學生自然覺得瑣碎和沒意思，甚至老師自己都覺得沒意思；二是我們的大環境所致，即教育功利心太重，老師們疲于應付考評而習慣于圍繞考點教學，于是有意無意地放棄了更高層次的教學追求，學生最后腦子里充滿了瑣碎的考點但沒有形成整體的、有味道的化學。

解決上述問題的關鍵在于我們教師的專業素養提升與教學用心。還拿 “元素化合物”內容的教學為例，學生難以掌握好眾多化學反應的原因很可能是我們的引導和示范不到位，比如：有沒有引導學生學會欣賞化學反應方程式這一核心化學用語的妙處（跨國家跨學科通用、形式簡潔、內涵豐富）？有沒有引導學生思考化學反應與物質性質和結構的關系以及與生活生產的聯系（即要“上掛下聯”）？有沒有和學生一起由衷地贊嘆某些物質或反應（如合成氨、硅晶體）在人類發展史上的重大貢獻？有沒有引導學生在具體反應實例中感受化學“點石成金、變廢為寶”的獨特魅力……

如果教師在教學中真的做好了上述引導，那么學生學習“元素化合物”等化學知識就不會主要靠死記硬背了，也就不會覺得化學瑣碎和沒意思了。

二、化學教學沒能在學生和公眾心中樹立起客觀、公正、美好的學科形象

現在不少學生和公眾對化學學科存在誤解，甚至把“環境污染、食品中毒”等牽涉面很廣的復雜社會問題都簡單歸責于化學，更有極少數學生和公眾極端而膚淺地認為化學就是“有毒、有害、污染、爆炸”的代名詞，這完全扭曲和抹黑了化學的學科形象，從而使一些學生對與化學化工有關的專業和職業不感興趣甚至產生畏懼心理，導致熱愛化學和報考高校化學專業的人數不多，最終將使化學學科吸引不到更多優秀人才，最后這門學科的發展和人類進步也將因此受阻，這絕非危言聳聽。

學生和公眾對化學的誤解主要是因為對學科缺乏深入了解，同時反映出我們的一些教學做得不到位或欠妥當（當然還包括一些媒體不當的報道與宣傳）。比如我們的教學中有沒有注意引導學生對“化學品和化學反應具有兩面性”產生深刻認識？一些教師常用化工原料泄漏中毒事件來引入氯氣或苯等物質的教學是否妥當？當課堂上介紹與化學有關的環境問題時，有沒有首先告訴學生污染源的分類（有天然和人為兩大類，且人為污染的罪責也主要在于相關部門的管理不力）以及化學在環境保護方面所承擔的積極角色？再如，讓學生進實驗室做實驗時是否有充分的安全保障措施……

首先，教師自己要意識到這些問題的嚴重性，進而認識到在化學教學中“宣揚綠色化學、展示安全化學、塑造魅力化學”的重要性；其次，要盡量想辦法解除部分學生對化學的負面誤解。比如，可以用一氧化碳（煤氣中毒）、丙硫醇（一般人通過洋蔥接觸）、黃曲霉素（存在于霉變食物）等物質為例讓學生明白：很多有毒有害的物質并非化學和化工帶來的（上述物質顯然都是先于化學學科而存在的），反而是化學告訴了我們生活中這些潛在的危險及其避免方法。又如，為了消除部分學生對化學實驗室的恐懼和厭煩心理，可以讓學生在網上觀看和感受國內外一些一流化學實驗室安全、舒適、溫馨的一面；第三，可以像美國中學化學教材那樣以一定的篇幅介紹與化學相關的各種有意思、充滿挑戰的工作以吸引學生，并通過教學不失時機地向學生展示化學的功勞貢獻（如大量新藥物新材料的合成等）；最后，也是非常重要的一點，要經常引導學生學會辯證、客觀地看待化學品和化學反應對人類生活的影響。如“氯氣”的教學，知其毒性固然必要，但更重要的是讓學生知道其作為基本化工原料以及與生活生產的密切聯系。

三、過于絕對化甚至有明顯科學性錯誤的結論在課堂教學和資料習題中時有出現

1. 關于電解時電極上物質的放電順序。這在很多師生心中是固定絕對的，一般資料對此都給出固定的順序，并且僅限于陰陽離子（如陰極Ag+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Fe2+>Zn2+>H+水>Al3+>Mg2+等），而不指明這個順序只是經驗的、相對的，實際放電順序與電極材料、離子濃度、超電勢、電流大小等因素有關。如工業上曾用汞作陰極電解氯化鈉溶液獲得鈉汞齊（因H+在汞電極上放電時超電勢很大）進而與水反應制燒堿；又如，工業制苯胺的一種方法是用電解法使硝基苯在陰極得電子被還原成苯胺（電有機合成已是一門專門的學科）……所以，如果我們平時把電極放電順序過于絕對化，是不利于學生靈活解決實際問題和后續發展的。

2. 升高溫度電離常數一定增大嗎？很多老師和資料都給出了絕對答案，認為升高溫度一定促進電離（還從化學鍵斷裂要吸收能量的角度進行解釋）。其實，溫度對電離平衡的影響是比較復雜的，因為電解質在水中的電離過程既包含化學鍵的斷裂還包含離子的水合過程（后者是釋放能量的）。比如HF，它的電離過程是放熱的，所以升高溫度反而抑制了電離。再比如CH3COOH，文獻表明它的電離常數并不是隨溫度升高單調遞增的。事實上，對于大多數電解質，當溫度變化不大時，可以認為其電離常數基本保持不變。

3. 難溶電解質的溶度積Ksp與其溶解度之間都可以相互換算嗎？曾見過這樣的習題：已知CaSO4常溫時溶解度為0.21g，請換算出CaSO4的Ksp值。結果換算出的Ksp值比實際文獻值大一個數量級。因為事實上，溶解的CaSO4并未完全電離，計算表明飽和CaSO4中真正電離的CaSO4不到其溶解總量的一半（另一大半溶解的部分仍以化合態CaSO4存在），因而其Ksp與溶解度之間不能簡單換算。事實上，只有BaSO4等少數（溶解部分全部電離且離子不明顯水解的）難溶電解質，才可以進行溶度積Ksp與溶解度之間的換算。

4. 同一反應中氧化劑的氧化性往往強于氧化產物。不少資料以“二氧化錳氧化濃鹽酸制氯氣”的反應為例來說明這一比較物質氧化性強弱的經驗規律，即認為二氧化錳氧化性強于氯氣。而事實上，查標準電極電勢知：Eθ（Cl2/Cl-）=1.36V，而 Eθ（Mn02/Mn2+）=1.23V，即標準狀態時Cl2氧化性其實略強于MnO2，這也正是該反應要用濃鹽酸才能進行的原因。上述提及的比較物質氧化性強弱的方法只是一種有局限的經驗方法，并非普遍適用，不能機械亂套。

5. SO3是平面正三角形結構嗎？事實上SO3的立體結構與其狀態有關，氣態時分子為平面正三角形結構，中心硫原子軌道采用sp2雜化，而SO3在液態和固態時為鏈狀或環狀結構，都不再是平面型，硫原子軌道為sp3雜化。而我們很多資料試題在考察SO3分子結構時并未指明物質狀態，這是很不嚴謹的。

當然，教學教輔中還有其他一些流行性錯誤，如認為“HCO3-與Ca2+不會發生沉淀反應、MgCl2比NaCl熔點高、鋁與酸性相同的鹽酸和硫酸反應速率相同、足量鋅分別與等量的鹽酸和醋酸反應生成的氫氣一樣多、等濃度的碳酸氫鈉溶液堿性比醋酸鈉溶液強” 等，都是不查資料、不做實驗、不深入學習思考導致的謬誤，此處不再一一細說。

造成上述問題的客觀原因與化學學科本身特點有關：化學是一門關于泛分子的學問，其研究對象本身有一定的復雜性，所以它的不少結論目前還只停留在經驗或假設階段；而主觀原因則是我們老師缺乏深入學習思考和獨立批判的意識，遇到問題不愿投入精力研究實證，所以才有那么多劣質教輔資料充斥著我們的課堂坑害我們的學生。

針對這一問題，我們老師同樣可以在相當程度上通過自身努力來避免。首先，我們對已有的任何理論都應持一種保留態度和發展的眼光，力求在教學中克服“簡單化、絕對化”的傾向；其次，我們一定要本著實事求是的態度教學，如在備課或習題命制中，相關問題一定要先查證資料或做實驗反復推敲，切忌想當然的主觀臆造，從而確保教學不出或少出科學性錯誤。

如果我們教師都能通過立意高遠、內涵豐富、科學嚴謹的教學解決上述化學教學的三大問題，讓學生領悟到化學獨特的邏輯體系、深刻的思想魅力和在人類生存發展中的重要擔當，那么不但學生會真正喜愛化學，而且化學學科本身也一定會吸引到更多優秀青年學子，從而發展得更好更快。

參考文獻

[1] 張禮和.化學學科進展[M].北京：化學工業出版社，2005

[2] 嚴宣申.化學原理選講[M].北京：北京大學出版社，2012