福建省南平市松溪縣第一中學 黃仁堯
隨著課程改革的深入推進,新課程標準明確提出培養學生核心素養的目標。在高中化學課程中通過課堂教學實現培養學生學科核心素養的目標,是新時代化學課堂教學研究的方向。筆者結合教材《化學反應原理(選修)》中“化學反應限度”這一節內容的教學,聚焦化學平衡核心素養,提高化學平衡課堂教學實效。
新課程標準明確提出培養學生的化學學習興趣,興趣是學生最好的老師,興趣化的教學能調動學生的學習積極性。《化學反應原理(選修)》中“化學反應限度”這一節對學生來說比較抽象,學生在學習這一節內容時會感到較大壓力。因此,在教學中激發學生的興趣,從而實現培養學生化學平衡核心素養的目標顯得尤為重要。
興趣是學生進行主動學習的動力源泉。要激發學生的學習動力,首先就要提升學生的學習興趣,這樣才能有效提高課堂教學實效,達到培養學生化學核心素養的目的。例如在本節課的導入階段,可以利用圖文形式向學生介紹歷史上石杉堿甲對合成氨工業等的研究,一生曾兩次獲得諾貝爾化學獎,并提出以下問題讓學生思考:問題1:合成氨工業對人類有什么重大意義?問題2:合成氨工業的難度是什么?為什么哈伯能得諾貝爾獎?你想得諾貝爾獎嗎?問題3:在工業生產中如何控制合成氨條件來提高氨的產率?
通過以上內容的介紹和問題的討論,可以極大地激發學生的學習興趣和探究熱情,從而為課程的進一步深入做好鋪墊。在激發學生興趣的基礎上,既能有效提高教學實效,又可以達到培養學生化學核心素養的目的。
隨著科學技術的發展,多媒體技術手段在教學中的運用能夠起到非常好的教學輔助效果,也能很好地提升學生的學習興趣。例如,在利用好教材的數據與學生一起探討氫氣與碘反應的化學平衡常數時,可以利用多媒體技術手段讓學生上網搜索了解更多化學平衡常數的數據。如讓學生查找合成氨、工業生產硫酸時合成三氧化硫、汽車尾氣有毒氣體處理時有一氧化氮與一氧化碳化為無毒氣體等化學反應的平衡常數。通過多媒體技術手段讓學生了解更多化學平衡常數及其在工農業生產及日常生活中的意義,不僅能讓學生直觀地了解感受到所學知識的意義與價值,同時還能激發學生興趣。教師合理利用多媒體技術手段教學,能夠使學生更易于接受并提升學生的學習興趣,使學生更好地理解化學反應的本質。
本節內容的邏輯性比較強,對學生來說比較抽象,且有比較大的思維難度。學生在學習的過程中會感到壓力,較多學生學到這一節都會比較吃力。特別是化學平衡常數的計算及相關應用問題,要求學生具有證據意識,能通過證據推理加以證實與證偽,建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系。本節要求學生能夠掌握邏輯推理能力、數據處理能力、圖表信息獲取與處理能力等化學核心素養。
推理是人的大腦根據已經知道的知識,累加組合后對某種現象進行解釋的過程,是人腦的一種主動思維方式。和其他思維方式一樣,有正向推理和反向推理等不同角度,一般來說,邏輯推理能力在人的內在要求中處于核心地位。研究發現,擁有較強的邏輯思維能力,是學好化學的關鍵之一。因此,在本節內容的教學中,首先要讓學生能夠熟練掌握化學平衡問題數據處理的基本方法——三段式數據處理方法與計算能力。可以通過教材課例與課外練習相結合的方法,多舉例讓學生進行充分練習,從而掌握這一基本方法。
例如,利用濃度商Q與化學平衡常數K的關系,在判斷化學平衡方向時可以很好地培養學生正反推理能力。Q>K平衡將向逆反應方向移動;Q=K達到平衡狀態;Q<K平衡將向正反應方向移動。利用以上方法,學生在分析探討溫度、濃度、壓強對化學平衡的影響時,能夠很好地通過數據推理分析,證實這些條件的改變中化學平衡對移動的影響。

引導學生推導:當體系壓強變為原來的2倍,體積將被壓縮為原來的一半,導致所有物質的濃度都變為原來的2倍,可推導出Q=K,平衡不發生移動。學生探究:同理,當壓強降低時平衡是否移動?結論:Q=K,平衡將不發生移動。

討論:壓強對以上兩個化學平衡的影響為什么不同呢?那么壓強對什么樣的化學平衡有影響呢?如何影響呢?
通過以上實驗,采用探究與邏輯推理相結合的方法,既能培養學生實驗探究的能力,又能培養學生邏輯推理素養。該方法在后續對弱電解質電離平衡影響、鹽類水解的影響等問題的分析推理教學過程中,都能很好地培養學生數據推理論證方法與能力。
圖表信息獲取及處理能力,是學生必須掌握的能力,同時也是近年來高考中的熱點問題。在教學中,應舉例跟學生講清講透一些典型常見圖象問題,對相同題型進行總結,對不同題型分類匯總,在不斷的累積中尋找規律,讓學生形成獲取信息及處理信息的能力。如在溫度、濃度及壓強對化學平衡的影響問題的教學中,應引導學生深入探究幾種經典圖象,讓學生能夠掌握圖象問題的基本分析方法和處理能力。
通過對幾種經典題型的深入分析討論,不僅能讓學生更好地掌握溫度、濃度及壓強等條件改變對化學平衡的影響,同時能培養學生運用控制變量的方法去分析復雜問題的能力。這不僅有利于學生對知識的鞏固,還能加深學生對知識的理解,培養學生的發散性思維與抽象思維。
化學是一門建立在實驗探究基礎上的學科,因此在教學中,教師應該不斷創設情境,讓學生自己去思考,并在實驗探究中學習化學知識。傳統的教學不僅不能培養提高學生的探究精神,甚至會造成學生越發依賴教師的單方面講授,消磨學生的學習探究欲望,降低學生的學習成效。想要改善這種情況,教師應拓寬知識面,在教學過程中不斷構建情境問題,讓學生以一種發散性的思維和研究性的精神進行實驗探究。在實驗中引發學生的好奇心、求知欲和探究欲,激發學生對化學探究的興趣,讓學生在探究過程中體驗成功的喜悅,增強學生自信心,讓學生進入學習的良性循環。
合理靈活運用化學實驗進行探究,不僅能讓學生在實驗探究過程中獲得化學知識,同時還能讓學生掌握探究式的學習方法與能力。在教學中盡可能地讓學生親手完成化學實驗,這樣不僅可以培養學生動手進行實驗探究的能力、思維能力,還能讓學生在動手做實驗時產生新的疑問,并通過實驗去探究答案。例如在探究溫度、濃度及壓強對化學平衡的影響時,應讓學生通過實驗探究去發現規律,通過實驗探究得到結論與邏輯推理相驗證,培養學生的實驗探究能力與邏輯思維能力。用最直觀的實驗結果去驗證學生的思考結果,讓學生在實驗—思考—驗證的過程中,不斷提高實驗探究能力,使學生得到全面發展。
隨著教育改革的深入,對學生的教學要求已經不再僅僅是掌握課本知識了,而是越來越重視學生綜合素質的培養,要求學生能將所學會的知識運于解決分析問題中,這對學生的思維能力要求越來越高。教師應在教學中加強實踐,根據實際情況做出改善,提高學生的核心素養,這不僅是對學生的要求,同時也是對教師的要求。教師應在教學過程中不斷成長、不斷進步,這樣才能教出更好的學生。