以高質量習題講評增進化學學科理解

寧順德　劉延美　張都勻

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出：化學學科理解是對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結構化的認識，它不僅僅只是對化學知識的理解，還包括對具有化學學科特質的思維方式和方法的理解?；瘜W學科理解的內容包括對化學知識的理解和具有化學學科特質的思維方式和方法的理解；化學學科理解的方式是本原性、結構化的認識。

習題講評是學生練習或測驗后，教師通過批改、統計等方式獲取反饋信息，在分析研究的基礎上，進行矯正彌補、鞏固完善、深化拓展等的一種教學活動。在教學中常聽到教師抱怨：“相似的內容、相同的題型我都重復講了幾遍了，這次學生還是做錯了?！痹斐闪曨}講評效率不高的原因固然很多，其中教師在習題講評教學中針對性不強，對化學學科知識及其思維方式和方法講評不到位，學生未能形成對化學學科知識及其思維方式和方法的本原性、結構化的認識，學生對知識的理解、知識的應用、思維能力等并沒有在講評中得到提升，而導致遷移應用能力不足是其重要原因。因此，需要教師以高質量習題講評，增進學生的化學學科理解，發展學生化學學科核心素養。

該文以近年全國高考化學試題為例，闡述以高質量習題講評增進化學學科理解的教學策略。

一、厘清知識的本質屬性與應用條件，增進化學學科知識的本原性認識

對化學學科知識的本原性認識即對學科知識的形成、內涵、功能和局限性等多方面的認識。習題講評過程中，應溯本求源，深度挖掘化學知識的來龍去脈，厘清化學知識的本質屬性與應用條件，不僅要關注習題顯性的知識內容，還要關注習題中內隱的學科專業知識，引導學生理解化學知識的本質意義，從而解構學生原有的狹隘理解，增進學生對化學學科知識的認知，提高認知水平。

例題1 （2022年全國甲卷13題）根據實驗目的，表1所列實驗及現象、結論都正確的是（ ）。

正確答案為C選項。

解析 在選項A的講評中多數教師僅從“對比實驗中需控制變量，濃度均為0.1mol/L的CH3COONH4和NaHCO3溶液中2種物質陽離子不相同，NH4+會影響CH3COO-水解程度”的角度進行講評。以題論題，淺嘗輒止，僅注意了習題顯性的知識，未能揭示鹽溶液pH與水解常數Kh之間的本質聯系，學生不能理解知識的本質屬性，也就不能舉一反三、靈活應用。

若將該實驗中CH3COONH4溶液改為CH3COONa溶液，是否就可行呢？

查閱資料：25℃時，NaHCO3、CH3COONa溶液的pH及溶液中粒子濃度值見表2。

由表2可知，在25℃時，CH3COONa溶液與NaHCO，溶液pH相對大小與溶液的物質的量濃度有關，當溶液濃度大于0.0071mol/L時pH（CH3COONa溶液）>pH（NaHCO3溶液），當溶液濃度小于0.0071mol/L時pH（CH3COONa溶液）

查閱資料，25℃時：

從平衡常數大小可知，HCO3-的自耦電離平衡是0.1mol/L NaHCO3溶液中的主要平衡，而非HCO3-的水解平衡。由于多元弱酸酸式鹽溶液中平衡的復雜性，通常不用多元弱酸酸式鹽溶液與其他鹽溶液pH相對大小來比較多元弱酸酸式酸根離子與其他酸根離子的水解常數相對大小，以及多元弱酸與其他酸酸性的相對強弱。

二、重視知識的拓展與知識間的聯系，增進化學學科知識的結構化認識

習題講評是對學生現有的知識或能力等不足進行矯正彌補，也是對相關知識點進行總結、擴展、延伸的教學過程。教師只有準確理解課程標準、化學教科書及課程評價要求，才能在習題講評過程中把握好教學內容延伸的邊界，做好知識的拓展與知識的結構化。

例如，化學平衡常數的計算是近年高考化學試題中出現的高頻內容，當然也是習題講評不能回避的內容。近年高考化學試題中重點是壓強平衡常數（Kp）的計算和濃度平衡常數（Kc）的計算，還涉及到了物質的量分數平衡常數（K）計算、混合平衡常數（K）的計算，在習題講評過程中這幾類平衡常數的計算是否要面面俱到呢？

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》關于化學平衡常數的內容要求是“認識化學平衡常數是表征反應限度的物理量，知道化學平衡常數的含義。了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向的聯系”。學業要求是“能書寫平衡常數表達式，能進行平衡常數、轉化率的簡單計算，能利用平衡常數和濃度商的關系判斷反應是否達到平衡及平衡移動的方向”。課標明確提出了化學平衡常數表達式的書寫及計算要求，但未具體要求是哪類化學平衡常數的表達和計算。因而給高考命題留下了足夠的空間。

新的不同版本教科書中化學平衡常數的內容大同小異，都是以濃度平衡常數為例給出了化學平衡常數的表達式、以例題用“三段式”解析濃度平衡常數的計算等內容，均未出現其他幾類平衡常數的概念、表達式及計算內容。

由此，在化學平衡常數計算習題講評時應讓學生重點掌握“三段式”計算濃度平衡常數的方法，適度拓展“三段式”計算壓強平衡常數，學會分壓的計算，靈活應用阿伏加德羅定律。

例題2 （2020全國卷Ⅲ第28題，節選）二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域。

（2）理論計算表明，原料初始組成n（CO2）：n（H2）=1：3，在體系壓強為0.1MPa，反應達到平衡時，4種組分的物質的量分數x隨溫度T的變化如圖1所示。

（3）根據圖1中點A（440K，0.39），計算該溫度時反應的平衡常數Kp=______（MPa）-3（列出計算式。以分壓表示，分壓=總壓×物質的量分數）。

該題是求恒溫恒壓條件下的壓強平衡常數，可拓展到求恒溫恒容條件下的壓強平衡常數，將原題中“在體系壓強為0.1MPa，反應達到平衡時”改為“在初始壓強為0.1MPa的恒容密閉容器中反應，反應達到平衡時”，通過拓展練習讓學生進一步理解化學平衡常數的表達式，掌握“三段式”求化學平衡常數的方法及阿伏加德羅定律的應用，發展學生的遷移應用能力。

化學教學的根本任務在于發展學生的認知結構，而化學認知結構是由化學知識結構轉化而來的。習題講評也是對知識進行梳理、整合、結構化的過程，應在習題講評的基礎上引導學生進行相關知識建構，使知識結構化，平衡常數計算的知識結構如圖2所示。結構化的知識有助于學生對所學知識的深刻理解、保持、提取和遷移應用，是發展學生化學學科核心素養的基礎。

三、關注教學的起點與思維過程，增進化學學科思維方式和方法的認識

對學情的精準把握是做好教學的基礎。在習題講評之前教師通常會對學生解題情況進行統計，并就高頻錯題進行講評。但不少教師并未對學生出錯原因進行深入分析，未能精準掌握學生在思維方式和方法上存在的問題，不重視化學認識視角和化學認識思路的形成和建構，講評針對性不強、效果欠佳。

例題3 （2022年全國甲卷第27題，節選）硫化鈉可廣泛用于染料、醫藥行業。工業生產的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質。硫化鈉易溶于熱乙醇，重金屬硫化物難溶于乙醇。實驗室中常用95%乙醇重結晶純化硫化鈉粗品。回答下列問題：

（2）溶解回流裝置如圖3所示，回流前無需加入沸石，其原因是____。

（3）回流時間不宜過長，原因是______。

解析 這是物質制備、純化類實驗題，題干給出了所含的雜質和硫化物在乙醇中的溶解性以及用95%乙醇重結晶進行純化的方法。上述2個問題學生錯答率、未答率都非常高，是講評的重點。然而，部分教師在講評時一味地灌輸正確答案，未認真分析學生錯答、未答的原因，未去深究答題時學生為什么沒有這樣答、這樣想的問題。講評時未能解決學生知識上、思路上的不足，導致學生的思維局限，不能靈活變通、舉一反三。

從學生回答問題（2）“回流前無需加入沸石的原因”是“水浴可控制溫度”“水浴加熱，受熱均勻，不必為防止暴沸而加入沸石”“水浴加熱溫度不會高于100℃不易暴沸”等，可以看出學生的認識視角的不足：水浴加熱不會引起暴沸，溫度較低就不會暴沸，不明白液體暴沸的原因，防止暴沸的方法等。因此，在講評時，應先讓學生清楚什么是暴沸“當液體中缺少氣化中心時，即使溫度達到并超過了沸點，也不會沸騰，形成了過熱液體。過熱液體是不穩定的，如果過熱液體的外部環境溫度突然急劇下降或侵入氣泡或雜質，則會形成劇烈的沸騰，并伴有爆裂聲，這種現象叫暴沸”；再讓學生明白如何防止暴沸“引入氣化中心，常用具有多孔結構的固體物質”；最后引導學生尋找“氣化中心”，從而得出答案。

從學生回答問題（3）“回流時間不宜過長的原因”是“回流時間過長，乙醇會大量揮發，可能會有硫化鈉固體析出”“回流時間過長會損傷回流冷凝管”“防止硫化鈉溶液揮發”等可知，學生未抓住問題的關鍵，缺乏解答這類問題的思路。此實驗的目的是制備并提純硫化鈉，其核心目標是提高硫化鈉的純度和產率。由于硫化鈉易溶于熱乙醇，回流時間越長，硫化鈉溶解越充分，最終產品產率越高，則應思考：回流時間過長，對硫化鈉的純度是否有影響？聯系Na2S具有強還原性，易被氧化，即可得出答案。

習題講評應在分析學生存在的問題是知識上的錯漏、方法上的不足，還是思路上的欠缺……洞察錯因，找準講評起點的基礎上進行；在講評過程中還應通過提問、追問、學生講解等方式，了解學生的思維方式、思維過程，讓學生的思維外顯，避免用教師思維代替學生的思維，從而有針對性地講評，以達到提升學生思維品質的目的。

總之，習題講評是高中化學教學不可或缺的重要教學方式，學段不同、教學內容不同、學情不同，其習題講評的教學目標不盡相同，影響習題講評質量的因素也有差異。而教師對化學科學專業領域的理解，對高中化學課程標準和高中化學教科書的理解，對教學的理解等對保證習題講評的質量具有重要的意義，是開展高質量習題講評教學增進學生的化學學科理解，發展學生化學學科核心素養的關鍵。

基金項目：本文為2022年度成都市教育科研規劃名師專項課題“基于學科理解的中學化學教學策略研究”成果。課題編號：MS2022230

（收稿日期：2024-01-05）