培養變化觀念與平衡思想以提升化學核心素養

謝朝杰

【摘 要】本文論述通過創設情境、細化主題、類比遷移、深度探究、搭建平臺向學生滲透變化觀念與平衡思想的策略，以培養學生變化觀念與平衡思想，使學生的學科核心素養得到提高與升華，提高課堂教學質量。

【關鍵詞】高中化學 變化觀念 平衡思想 學科核心素養

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）02B-0089-02

變化觀念與平衡思想是化學學科核心素養的重要內容之一。在高中化學的學習當中，能夠運用變化與平衡的思想來進行化學學習和解決化學問題是一種非常重要的、常用的化學思維方法。那么如何在教學活動中有效地向學生滲透變化與平衡的思想呢？下面筆者從五個方面進行簡單論述。

一、創設情境，搭建生活橋梁

建構主義理論強調，情境是學習環境的基本要素之一。化學是一門引導學生認識世界的學科，由此可見，為了有效培養學生的變化觀念與平衡思想，教師應當注重學習情境的創設。通過密切聯系現實生活，為學生搭建知識與生活間的橋梁，提高他們的學習效率。

比如，在對《化學能與熱能》進行教學時，為了使學生深刻認識到化學鍵與化學反應中能量變化的關系，筆者從實際生活出發，為他們創設了合適的問題情境。在課堂上，筆者向學生提問：“大家都知道，古時候人們在冬天為了取暖，會用燃燒木材的方法。木材在燃燒時放出熱量，會讓人感覺到暖和。此外，明代詩人于謙《石灰吟》中曾言‘烈火焚燒若等閑，為什么石灰石要經過高溫鍛造才能生成生石灰呢？這兩個生活現象蘊含什么化學道理？”筆者留給學生時間進行思考并討論這一問題。最后他們得出了結論：木材燃燒是放熱反應，會產生熱能;而石灰石分解是吸熱反應，需要吸收熱能。緊接著筆者又提問道：“化學反應的本質是什么？化學鍵與化學反應中的能量變化有什么關系呢？”在筆者的提示與引導下，學生認識到化學鍵斷裂與形成是反應中能量變化的主要原因。緊接著學生通過分析筆者提供的相關化學反應的條件與數據，總結出如下的規律：當反應物的總能量大于生成物的總能量時，化學反應放出熱能;當反應物的總能量小于生成物的總能量時，化學反應吸收熱能。筆者通過創設情境，使學生認識了化學反應中能量變化的規律，深刻理解了能量守恒定律，取得了很好的教學效果。

二、細化主題，建構認知體系

變化觀念與平衡思想其核心是“變化”，圍繞“變化”展開幾個方面的討論，這些方面都是相互關聯的。為了提高教學的效率，筆者認為，教師應當善于對課程目標進行分解，細化主題，從而對學生進行有針對性的培養與訓練，幫助他們建構完整的認知體系。

變化觀念與平衡思想要求學生認識化學反應有一定的限度，是可以調控的，因此筆者在對《化學反應的速率與限度》這一節的內容進行教學時，就重點向學生滲透了這一思想。在課堂上，筆者引導學生進行 CaCl2 與 Na2SO4 反應的化學實驗。首先在試管中加入 3～4 ml 的濃度為 1 mol/L 的 CaCl2 溶液，然后加入 5～10 ml 的濃度為 1 mol/L 的 Na2SO4 溶液。學生可以看到有大量白色沉淀產生。靜置片刻后，取上層溶液少許，放入另一個試管當中，并滴加 1 mol/L 的 Na2CO3 溶液，學生可以發現，有白色沉淀生成。通過分析反應現象，學生可以發現，在 CaCl2 與 Na2SO4 的反應中，Ca2+ 并沒有反應完全，Ca2+ 與 SO42- 的反應是可逆的。緊接著筆者趁熱打鐵，向學生提出了一系列問題，引導他們歸納可逆反應的特征。例如，反應剛開始時，是反應物的濃度大還是生成物的濃度大呢？當反應剛開始時，是正反應的速率大還是逆反應的速率大呢？隨著反應的進行，通過步步推進，使學生認識到可逆反應是存在限度的，當達到反應的限度時，正反應的速率=逆反應的速率，且反應物與生成物的濃度都不再發生改變。由此筆者通過細化課程目標與主題，有效升華學生的化學核心素養。

三、類比遷移，觸及知識核心

核心知識與能力的培養，是核心素養培養的重要組成部分和載體。很多學生做題的正確率不高，主要原因在于對核心知識的把握不牢固、模棱兩可，解題時不關注細節。筆者認為，為了強化學生的核心素養，提高其學習能力與解題能力，教師要善于運用類比遷移的策略，促進學生高效率地打牢基礎知識和掌握核心概念。

比如，在對《鹽類的水解》進行教學時，考慮到學生在前面的學習中已經學習了平衡特征與移動原理，并且討論了電解質在水溶液中的行為，認識了溶液酸堿性的實質，因此，筆者引導學生溫故知新，在此基礎上探究鹽類水解的原理與規律。在課堂上，筆者引導學生分析 CH3CHOONa 的水解反應方程式。學生發現，鹽類的水解可以看作是酸堿中和反應的逆反應。隨后筆者提問道：為什么 NH4Cl 溶液呈酸性呢？學生分析可知，在 NH4Cl 溶液中存在兩個電離：

NH4Cl ?NH4++Cl-

H2O ?H++OH-

NH4+ 與 OH- 可以結合成弱電解質，使得溶液中 OH- 濃度變小，水的電離平衡向正反應方向移動，C（H+）>C（OH-），因此溶液呈酸性。

在進一步的練習下，學生認識到水解反應的實質：水的電離平衡被破壞。因為水的電離平衡向正反應方向移動，使得鹽溶液呈現不同程度的酸、堿性。在這一活動中，筆者通過引導學生將新舊知識相互聯系，使他們實現了知識的遷移，自主探究得到水解的特點與規律，高效達成了教學目標。

四、深度探究，打破思維定式

筆者在教學實踐中發現，很多學生在運用平衡思想求解化學問題時，容易產生思維定式，常常會受到之前學過的例題或者過往經驗影響，對問題自己“添加”條件。為了幫助他們打破思維定式，教師應當注重引導學生對問題加以深度探究，強調細節之處，從而使之靈活理解并運用化學平衡思想，提高學習效率。

比如，對《化學平衡》進行教學時，筆者為了使學生建立化學平衡的觀點，靈活判斷化學平衡的狀態，筆者組織學生展開了自主探究活動。在課堂上，筆者組織學生通過化學實驗分別探究了濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響，并由此引出了勒夏特列原理—— 如果改變平衡的一個條件，那么平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。此外，為了讓學生能夠形成清晰準確的認知，筆者還強調道：“需要大家注意的是，‘減弱并不是‘消除，且夏勒特列原理只考慮有單個條件改變，當有多個條件發生變化時，此原理將不再適用。”由此學生便對夏勒特列原理應用的前提條件形成了深刻的記憶，在求解相關問題時，能夠關注細節，審清題意，有效避免了思維定式的產生。在這一活動中，筆者通過組織學生進行深度探究，充分發揮他們的主體地位，提高了他們對化學平衡思想的認識與應用能力，顯著提高了他們的核心素養。

五、搭建平臺，組織交流分享

“教、學、評”一體化的教學流程是當前教育的整體發展趨勢，為了更好地深化學生的核心素養，教師要注重完善評價機制，將反饋評價融入教學過程當中，為學生搭建交流分享的平臺，從而全面深化他們的變化觀念與平衡思想，提高課堂教學的質量。

比如，對《氧化還原反應》進行教學時，筆者引導學生學習氧化還原反應的規律，并開展相關的習題訓練。在課堂最后，筆者組織學生對這節課所學的知識進行歸納與總結，并對他們進行評價。例如，有的學生提到：“在求解氧化還原反應中反應物的用量、生成物的存在形式、物質系數等題目時，可以利用電子守恒規律快速求解。例如，在一定的條件下，若 PbO2 與 Cr3+ 反應，產物是 Cr2O72- 和 Pb2+，則與 1 mol Cr3+ 反應所需 PbO2 的物質的量為多少？根據電子守恒定律可知，當 1 mol Cr3+ 被氧化為 0.5 mol ?Cr2O72- 時，所失去的電子為 3 mol，這些電子被 PbO2 得到，而 1 mol PbO2 被還原只能得到 2 mol 電子，因此需要 PbO2 的量為 1.5 mol。”學生討論總結后，筆者進行查漏補缺，糾正他們錯誤的地方，并對相關內容進行補充。筆者按照“教、學、評”一體化的流程實施課堂教學，使學生的平衡思想得到了進一步提高與升華，取得了很好的教學效果。

教師采用上述“創設情境”“細化主題”“類比遷移”“深度探究”“搭建平臺”幾個策略，有效地向學生滲透變化觀念與平衡思想，使其核心素養得到提高與升華，顯著提高課堂教學的質量。總之，如何貫徹和落實核心素養下的高中教學活動，是值得我們深入探討的問題，廣大教育工作者應當不斷探索，為學科素養的培養做出不竭努力。

【參考文獻】

[1]劉 敏.基于學科核心素養發展的化學平衡教學內容分析[J].化工管理，2018（9）

[2]王曉東.如何建立化學平衡思想[J].中國校外教育，2015（24）

[3]施 琦.高中生“變化觀念與平衡思想”維度核心素養的培養[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2018

（責編 盧建龍）