例談基于化學觀念建構(gòu)高中化學概念教學

許俊杰

（江蘇省常州市第一中學）

例談基于化學觀念建構(gòu)高中化學概念教學

許俊杰

（江蘇省常州市第一中學）

從近期高三一輪復習過程發(fā)現(xiàn)學生中存在的一些問題，反思自己在高一、高二教學過程，結(jié)合自己以往的教學經(jīng)驗，以及現(xiàn)在的教學實際，借鑒其他地區(qū)的各類聽課學習所吸取的經(jīng)驗和理念，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中滲透化學觀念談談自己的一些想法和見解。

化學觀念；概念教學；課例研究

化學觀念是一種隱性的，依托于化學的教學過程而進行的一種非顯性的教學內(nèi)容，而很多時候，教師很少在這個方面給學生一種顯性的體驗，因此，教學缺乏有效性和延續(xù)性，學生缺少對化學核心素養(yǎng)的理解和提升。

概念教學一直以來都是教學中的重點和難點，尤其在高三進入一輪復習階段，有一批同學在復習的過程感到，內(nèi)容可以理解，但是當自己獨立做題時會出現(xiàn)各種不適應，無法準確地理解題意，從而在解題的過程中遇到各種困難。但是，另一批同學則在解題上非常順暢。這是怎么回事？通過大量與學生交流，問題還是在學生第一次學習知識的時候就已經(jīng)埋下隱患，而這與教師的教學過程存在密切的關(guān)系。結(jié)合自己多年的教學經(jīng)歷和參與的聽評課學習等，談談自己基于化學觀念建構(gòu)概念教學的一點理解。

一、以微粒觀突破疑似概念

例如：高一化學“電解質(zhì)和非電解質(zhì)”的教學過程，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生進行辨析。教師在教學過程中主導的作用體現(xiàn)得比較全面，帶著學生一起學習，巨細無遺，分析到位，感覺已經(jīng)學得很好了。但是，對學生的后續(xù)發(fā)展，如理解離子反應，弱電解質(zhì)的電離，化學反應原理中的電離平衡，難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡等沒有起到應有的基石作用。如何從化學觀念的角度來設(shè)計？首先，對兩個疑似概念的解讀應有明確的指導：（1）化合物是兩個概念的物質(zhì)類別和范圍；（2）是否導電成為區(qū)分電解質(zhì)和非電解質(zhì)的關(guān)鍵差異，導電本身用燈泡是否發(fā)光這樣顯性的現(xiàn)象展示給學生觀察；（3）水溶液或熔融狀態(tài)是導電與否的條件，在固體狀態(tài)下，電解質(zhì)是不導電的，同樣的有些由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在分子狀態(tài)下也不導電，溶于水后導電，還需要考慮是否與水反應后生成新的物質(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)下肯定是可以導電的，因為在該狀態(tài)下，離子之間的作用力被破壞了，變成自由移動的離子，導電是必然的，而離子構(gòu)成的物質(zhì)未必在其水溶液中能導電，因為這關(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)下是不可能導電的，熔融條件必然不能導電，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，充分挖掘其內(nèi)在的微粒觀念，對學生掌握概念有著獨到的優(yōu)勢，而且這與原來的教學設(shè)計并沒有很大的出入，只是需要教師在教學設(shè)計過程中重點突出即可。

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，也是學生學習過程中的難點。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，歷來成為學生學習的重災區(qū)。考查重點就在于學生對理論的理解以運用理論解決實際問題的能力，而往往就是對原理本質(zhì)理解的缺失，導致電化學的問題經(jīng)常出錯。以原電池的工作原理一節(jié)為例來談談如何利用轉(zhuǎn)化觀突破電化學難點。

普遍的原電池教學設(shè)計中，以實驗為引導，學生觀察不一樣的現(xiàn)象，以4個對比實驗展開講述，以連接一根導線之后，銅片上產(chǎn)生了氣泡，電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，然后開始講解原電池的基本原理，正極、負極，氧化還原，得失電子等基本概念。學生在學習的時候還是能基本理解，但是一旦改變電解質(zhì)溶液，改變電極材料之后，學生就遇到了困難，因為學生無法運用自己的所學來解決實際問題，所以在第一次接觸原電池的工作原理的時候如何讓學生理解本質(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，原電池原理是化學能轉(zhuǎn)化為電能，那什么是化學能呢？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，因為在此反應過程中有電子的得失與轉(zhuǎn)移，這就是化學能的體現(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候與氧化還原反應結(jié)合起來，效果會非常好。因為原電池本就是氧化還原反應實際應用的一種。對比4個實驗的設(shè)計思路，讓學生理解為什么是這樣設(shè)計對比實驗，前三個都是對照實驗，而第四個實驗的特殊性在于銅片上的氣泡，然后引導學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？此時再引入電流計就順理成章，就是為了檢驗電子的移動是否真實的發(fā)生了，進一步加深學生的印象，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量的轉(zhuǎn)化是同時發(fā)生的，只有充分讓學生體驗到轉(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，然后再用強酸處理碳酸鋇。因為教材的舉例，導致學生在理解中變成硫酸鋇的KSP比碳酸鋇的KSP要大的錯誤認識，而實際的情況是碳酸鋇比硫酸鋇KSP要大，學生產(chǎn)生問題的原因是教師在教學中只是單方面地在強調(diào)這樣的轉(zhuǎn)化過程，從而傳遞給學生一種錯誤的認識，學生的已有經(jīng)驗是復分解反應的條件，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，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平衡。在具體的教學設(shè)計中，可以先提問碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇的方法？學生首先想到的是加硫酸，強酸制弱酸。如果用鹽溶液能否實現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)化呢？加硫酸鈉溶液是否能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化呢？學生經(jīng)過討論，發(fā)現(xiàn)只要檢驗溶液的堿性來判斷，做個pH測定實驗，就可以發(fā)現(xiàn)碳酸鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇是比較容易進行的，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，而事實上硫酸鋇轉(zhuǎn)化為碳酸鋇的實驗是相當難成功的。筆者利用DIC系統(tǒng)測定發(fā)現(xiàn)硫酸鋇轉(zhuǎn)化為碳酸鋇的實際過程需要相當長的時間，正是有了這樣的真實的體驗，才能更加準確地讓學生建構(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)展學生的學科素養(yǎng)，并培養(yǎng)學生探究問題的能力。

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

［1］謝澤琛，錢揚義.國內(nèi)“化學概念教學”研究新進展［J］.化學教育，2004.

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

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

·編輯 謝尾合