由新高考試題引發的化學教學思考

楊東明

【摘要】本文從基礎教育課程改革和高考改革的特點出發，建議教師結合廣西中學新教材的特點，利用高考試題開展化學教學，由點到面地構建知識體系，從而提高學生的化學學科核心素養。

【關鍵詞】化學教學;新高考;教學反思;知識重構

2021年是廣西高考改革元年，也是廣西使用新教材的第一年。研習新教材和新課程標準進而更好地把控教學對教師而言顯得尤為重要。為了實現教、學、考有機銜接，形成育人合力，將評價、考試與教學相結合，教師應研究高考并充分利用高考真題進行一定的教學反思，從而不斷完善自身教學。從近些年的全國理綜高考卷來看，有關平衡常數的計算是考查的重點內容之一，也是高考命題的熱點。《普通高中化學課程標準（2017 年版 ）》學業要求中對平衡常數這一知識點的要求是能進行平衡常數、轉化率的簡單計算，其奠定了平衡常數計算在高考中的地位。然而從以往模擬考試學生的答卷情況來看，學生面對平衡常數計算常常無從下手、思維混亂，究其原因在于平衡常數計算建立在平衡的基礎上，通過代數運算解決問題，考查了化學學科核心素養中的“變化觀念與守恒思想”，而學生在解決問題時思維較為單一，不能對一般問題進行整合處理。高考對這部分知識的考查是重中之重，要求一線教師在備考時注重分析往年高考真題，細研考綱，以“評”定“教”，突顯高考“導向教學”的作用。下面筆者從一道天津理綜高考題講起，剖析平衡常數計算中有關共軛酸堿對混合溶液的計算。

一、問題提出

【題目1】2020年天津高考理科綜合，15 題（5），節選：

本題主要考查對弱電解質電離平衡常數的計算，由二元弱酸二級電離平衡常數的平衡常數表達式進行數學變形，從而找出碳酸氫根和碳酸根離子濃度表達式，再代入溶液的pH即可求解，考查學生的推理論證能力和運算求解能力，立意深刻，有一定內涵，通過化學反應原理中平衡常數的計算這一基本知識對“變化觀念與平衡思想”素養進行考查。那么，本題能否推廣為一般情況呢？ 下面，筆者將對其進行較深入的探究并得到一些一般性結論，以期為廣大師生解決此類平衡常數問題帶來一定的幫助。

解析：

本題考查二氧化碳與氫氧化鈉反應，二氧化碳與氫氧化鈉的反應是離子反應中常見的“配比型”反應，反應產物隨二氧化碳含量而改變，二氧化碳少量時生成碳酸鈉，二氧化碳過量時生成碳酸氫鈉。題目中二氧化碳的量并沒有明確多與少，但由題意可知，所得溶液是碳酸氫鈉與碳酸鈉的混合溶液，即共軛酸堿對混合溶液，一般解法此處不再介紹，若采用漢德森公式法，? ，故 ，即pH=10 。

由兩題可知，解題關鍵在于學生能識別共軛酸堿對混合溶液體系，正確認識在該體系中使用漢德森公式簡化計算，并對公式進行數學處理。為了達成上述目標，教師必須對高中化學知識體系進行一定整合、升華，然而查閱高中人教版、魯教版等版本教科書均未出現該內容。在高中階段學習緊張、知識量大的前提下，教師應如何將這部分內容整合進教學中是非常值得思考的問題。筆者結合自身教學經驗將該部分內容細化于必修一和選擇性必修一新課教學和高考復習中。

二、教學思考

在講授必修一第一章第二節“離子反應”時，教師應利用好教師用書中教學資源這一欄目中“酸堿概念的歷史演變”，教授酸堿鹽定義時由原來的一般定義——“電離時生成的陽離子全部是氫離子（H+）的化合物叫作酸，堿指在水溶液中電離出的陰離子全部都是（OH-）的化合物”，通過再認識氫離子這一活動，先讓學生理解氫離子即質子，緊接著引導學生從質子的角度再定義酸堿，最后由教師歸納總結酸堿質子理論，完成對酸堿質子理論的學習。高一學生對新知識仍感到比較新鮮，求知欲、好奇心比較強烈，學習興趣濃厚，經過一輪學習都能掌握該理論。

在高二選擇性必修一學習中，教師可以利用第三章“電離平衡”中第三節內容“電離平衡常數”對電離平衡常數進行拓展分析，進而推導出漢德森公式，并輔以習題進行練習鞏固。

在高考復習階段，教師可以專題計算復習課的形式進行歸納總結，構建完備的知識體系，使學生完成對共軛酸堿對及漢德森公式的學習。三年縝密的教學安排，相較于傳統教學，把所有知識安排在高三復習再整合，筆者所述教學思考以生為本，詳細安排了高中階段關于高考熱點——電離平衡常數計算的教學，將教學難點細化在不同階段，能使學生思維得到螺旋式上升，體現教學目標的逆向設計，落實了“教學評”一體化思想。

共軛酸堿對理論和漢德森公式在高中教材中并未作為知識點單獨出現，對于本文提到的兩個知識點，高中教師或許感到陌生，追本溯源，其源于大學教材無機化學中水溶液化學原理，趙肖為等人認為中學化學是大學化學的基礎，在中學階段應做好教學銜接，給予學生適當的啟迪[1]。這要求高中教師除了熟練掌握課本和教師用書等現有教學工具，關注高考動向的同時，還應注重自身專業素養的提高，既要跳出高中化學教學的局限性，深挖題目背后的知識點，又要具有能將知識融合轉化并向學生講授的能力。在實際教學中，教師要根據教學實際情況，充分分析學生學情，備課后創造性地重建課本知識體系，把教材用活，突破傳統“用教材教”、目標單一的教學模式。對于能力較強的學生，教師在備課時可以針對性地主動加強大學內容的滲透，將自己所理解的高階思維、高等知識經過課前的系統思考變成教學設計，也可以據此研發校本教材，進行第二課堂的開發;而對于能力一般的學生，只要求其能進行該模型的識別并加以運算即可。

三、教學展望

以上兩題及其所引申的教學思考僅針對特定環境下平衡常數的簡化計算，教師在備考時不應被知識的一般性所蒙蔽，而應通過精心備課對教材進行重新整合、發掘其內涵后由“一支木”開出“一片花”，以學生所掌握知識為生長點，努力突破知識的局限性，運用學科思維，建立化學模型，落實學科核心素養的培養。筆者以為，共軛酸堿對體系還能在書寫電解質溶液中的“質子守恒”進行應用，充分體現“變化觀念與守恒思想”核心素養。楊文月認為可以通過“管道法”將質子守恒可視化，而學生往往糾結于水溶液當由多反應體系造成的多平衡、多粒子的問題，思維固化于究竟哪個反應先發生、反應的程度如何、最后產生什么物質等問題[2]。這是典型的未能由定性到定量順利過渡而導致的思維障礙，在SOLO分類中處于單結構高級。如何由單點結構突破到關聯結構，糾正認知混亂是值得教師探究的問題。以硫化鈉為例，正確、快速書寫“質子守恒”可以按照如下步驟（見圖1）。

以上兩題作為電離平衡常數計算是極好的訓練素材，既充分考查了電離平衡常數的計算，又加強了高中化學與大學《無機化學》的聯系，值得一線教師細細研究。教師應充分發揮高考導向的教學功能，通過遷移、拓展知識進行教學思考、命制模擬試題。因此，從高考題中找出題目背后隱藏的化學規律并完善其知識體系，在教學中可起到事半功倍的效果。

【參考文獻】

趙肖為，胡玫，周茂洪，等.新高考下大學無機化學與高中化學教學銜接：以溫州大學為例[J].寧波大學學報（教育科學版），2017，39（06）：107-112.

楊文月.質子守恒書寫的“管道法”模型認知[J].數理化解題研究，2020（19）：94-95.