中學化學知識不確定性的教育價值及其實現

摘 要：傳統的中學化學教學往往教導學生確定的知識，將知識的不確定屬性從中剔除，以增強學生對知識的印象和理解。但隨著教育改革的持續深入，培養學生的探究精神成為化學教學的重要目標之一。因此，在化學教學中發揮知識不確定性的教育價值，不僅能進一步提高學生對化學的學習熱情，還能有效拓展化學教學的空間，有利于學生未來投入化學科學研究中，實現更加全面的成長與發展。本文立足于中學化學知識的不確定性教育，探討其內涵與價值，并分析其實現策略，以此為中學化學教學提供更多借鑒。

關鍵詞：中學化學；知識不確定性；教育價值；實現策略

[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 2097-2539（2024）17-0167-03

不確定性是知識特有的屬性之一，也是激發人類探索知識的重要動力。但是，中學學生的認知發展水平相對有限，在學習過程中面對不確定的知識很容易產生混淆的問題。隨著教育改革的持續深入，加上學生自主學習能力的不斷提升，化學教育開始重新開始思考知識不確定性教育的必要性和價值，探索在中學化學教學中融入知識不確定性教育的有效策略，以便進一步打開學生的學習視野，為學生的全面發展提供更多助力。

一、中學化學知識不確定性的內涵

不確定性和確定性是相互對立的兩個概念，知識的不確定性則代表了知識所具備的主觀性、相對性、多元性和不完備性，這與中學化學知識的構成不謀而合。中學化學知識的不確定性教育是還原化學知識的本來面貌，將課本中確定的化學知識中所剔除的不確定部分重新歸復，對其確定性內涵進行否定，以幫助學生更加全面地認識化學知識。比如，在學習過程中，學生對化合物有了初步的認識，如“化合物在水溶液中電離出的陽離子為H+，那么就是酸；在水溶液中電離出的陰離子為OH-，那么就是堿”。這種簡單的分類方式在學生腦海中有較為深刻的印象，對酸堿的定義形成了絕對性的理解。而這一過程則體現了中學化學知識的確定性教育。如果教師向學生進行更深層次的講解，如提出三種酸堿理論，并在上述判斷標準的基礎上向學生介紹通過接受或提供H+的方式來對物質的酸堿進行判斷，還可以向學生介紹路易斯酸堿理論在有機化學中判斷酸堿的應用，那么學生在學習的過程中就會對酸堿判斷形成不同的認知，即“酸堿的判斷存在一定的條件，現階段所學的酸堿電離理論不能完全判斷一個物質的酸堿，是不完善的”。在這一過程中，學生就接觸到了化學知識的不確定性教育，是對前者確定性教育的一種否定，從而初步感知了知識不確定性的特點。

二、中學化學知識不確定性的教育價值

（一）有利于未來科學研究的發展

化學知識的不確定性是推動化學研究不斷向前發展的重要動力，是促進科學進步的重要基石。比如，分子結構的研究經歷了漫長的歷程。1916年，著名化學家路易斯在研究的過程中提出了路易斯結構式，原子在八隅律的制約下通過共用電子實現有效的結合。但是這一理論并不完善，難以對共價鍵的本質特性作出解釋，也不能對O2分子的順磁性原理作出有效的解釋。隨后，海特勒和倫敦持續展開H2分子的研究工作，并在此基礎上對共價鍵的本質進行了說明，推動了價鍵理論的進一步完善，對分子結構進行了深入的闡述，為后續的分子軌道理論生成奠定了良好的基礎。分子軌道理論不僅對O2分子的順磁性原理做出了詳細的說明，同時還對單電子鍵、雙電子鍵和三電子鍵的形成進行了準確的解釋。直至今日，分子軌道理論和共價鍵理論依然在不斷進步和突破，雖然在新分子結構的預測方面依然存在部分不足之處，但是在不斷修正中推動了知識的不斷完善。因此，任何知識的不完備之處都是孕育新知識的突破口，而化學知識正是在這些不完備知識的積累下才能夠找到科學研究的發展方向與前進道路。

（二）有助于激發學生探究化學的積極性

中學生正處于好奇心蓬勃發展的黃金年齡階段，對一切未知的事物有著極強的探究欲。當學生在學習的過程中認識到化學知識的不確定性和局限性后，就有更強大的動力去探究化學知識的奧妙。比如，針對課本上所提出的“銅與濃硫酸反應后會生成硫酸銅、水和二氧化硫”這一知識點，學生通過親自動手實驗的方式提出這兩種物質反應后所生成的產物并不僅僅有這三種，還包括硫化銅和氧化銅，這代表教材中的知識有不完備之處。在這樣的探究欲和好奇心的指引下，學生會更加積極地探索化學世界，在尋求答案的過程中形成自己獨特的理解，樹立起學好化學的自信心，對化學產生更濃厚的學習興趣。

三、中學化學知識不確定性教育的實現策略

（一）正視化學知識的不完備性

想要開展化學知識的不確定性教育，提高學生對化學學習的積極性，教師就應該對中學化學知識的不確定性形成準確的認識，明確中學化學知識的不完備性，并敢于向學生介紹相關內容，這樣才能夠幫助學生對化學知識的不確定性產生感知，進而引發學生對化學知識的質疑和探索，讓學生的科學精神與創新精神循序漸進形成。教師可以結合中學化學知識的教學需求，挖掘教材和生活中不完備的化學知識內容，引導學生在課堂上進行討論和分析，讓學生對所學的知識重新進行回顧和審視。從教學的實踐來看，在這樣的引導下，學生能夠對化學知識生成更加深刻的結論，也能夠有效提高學生對化學的認知水平，從而有效激發學生的化學思維能力，更加主動地探索中學化學知識中不完備之處。

比如，在學習“金屬鈉與水的反應”這節內容時，當學生掌握了相關知識點后，一些學生在好奇心的驅使下會向教師提出問題：“老師，您是怎么知道鈉的密度比水的密度更小？”一般情況下，教師會直接回答：“在鈉發生反應時，它浮在水面上。”學生可能并不滿意這一回答，會進一步提出問題：“老師，有沒有可能周圍的氣體也會產生作用？因為根據我們所學的知識，鈉的密度約為0.97g/cm3，因此將鈉放到水中時它在水下的部分應該有97%左右，僅有3%的體積位于水面上。但是從化學實驗的情況來看，當鈉和水發生反應時，它是完全浮在水面上的。”

面對學生提出的這一問題，教師不應該忽視或者簡單地引用課本知識進行回答，而應該充分肯定學生所發現的問題，并通過實驗探究的方式對此展開討論。通過對化學實驗的進一步觀察，證明了學生所提出的觀點存在合理性，隨后引導學生繼續對金屬鈉的屬性進行討論，如“鈉熔化并不能證明鈉的熔點低”。

（二）明確化學知識成立的條件

化學知識的不確定性在很大程度上與化學知識成立的條件性存在關系。教師在帶領學生學習化學知識時，需要幫助學生意識到化學知識之所以存在確定性屬性，主要在于各種條件的限制和約束。一旦超出了這些限制和約束的范圍，知識的權威性就有可能受到挑戰。因此，通過改變條件，能夠實現知識正確和否定的有效轉換。這就要求教師在教學的過程中，引導學生發現每一條化學確定性知識所設置的前置條件。

比如，在講解氣體摩爾體積的相關知識點時，許多學生根據教材中的相關內容認為1mol的氣體體積就是22.4L。教師則要幫助學生對這一化學知識成立的條件進行回顧，采取針對性的教學方法進一步加深學生的理解。教師可以設計以下內容：“同學們，根據剛剛所學的知識可以看到，任何氣體在粒子數相同的狀況下具有相同的體積，因此1mol的任何氣體體積都是22.4L。”此時，面對教師確定的結論，一些學生會發出質疑：“這是相對理想的狀態，如果環境中的溫度和壓強發生了變化，氣體的體積也應該會發生變化。”隨后，教師肯定學生的猜想：“同學們說得很對，所以我們在提出22.4L/mol這一概念時，需要對相應的溫度和壓強作出限制，只有溫度為0℃、壓強為101kpa的標準狀況下，上述結論才會成立。”當學生對“條件”有了認識之后，教師可以趁熱打鐵繼續提問：“同學們，這只是化學知識中的一個案例，事實上有許多化學知識的成立都需要設置相應的條件，大家可以結合我們已經學過的知識想一想，還有哪些化學知識要受到條件的制約。”通過這樣的方式，學生不僅能夠對已學的化學知識進行回顧，還能夠對化學條件形成更加完整的認識，充分發揮了知識不確定性的特點，提高了化學教育的效果。

（三）注重化學學習思維的發散性

化學作為一門研究性的學科，具有十分繁多的研究方法，這能夠為化學知識的不確定性教育提供多樣化的渠道，幫助學生順利打破傳統學習模式下的思維定式，進一步開發學生的化學思維能力。教師應該充分利用這些研究方法，幫助學生逐漸形成發散思維，有效打破學生對化學知識唯一性的認知。比如，教師在引導學生解決化學問題時，可以鼓勵學生從不同的角度使用不同的方法來解決問題，還可以組織學生在小組討論中展開頭腦風暴，讓學生針對問題提出多樣化的化學答案，讓學生能夠敢于跳出思維定式、勇于嘗試新的方法和策略，從而有效培養學生的創新意識和創新能力，使學生的化學學習變得更加深入。

比如，在帶領學生討論生活中的化學應用時，教師可以為學生提供以下案例：“在日常防護的過程中，大家都要勤洗手、勤消毒。從本節課的知識點中，大家能不能說一說日常消毒劑中有哪些常見的物質？為什么這些物質能夠起到消毒的作用？”這一問題與學生的日常生活聯系得十分緊密，因而學生在回答時也表現了極大的熱情。有些學生指出：“用酒精消毒是因為酒精能夠對蛋白質活性產生破壞作用。”有些學生回答：“用漂白粉和84消毒液消毒是因為這些物質具有強氧化性。”還有學生說：“用潔廁靈消毒是因為這一物質具備強酸性。”另外，還有學生提出：“高錳酸鉀同樣具備強氧化性，應該具備消毒的能力。”教師肯定了學生的回答，同時總結在日常生活中只有學好化學才能夠解決更多的問題，并幫助學生進一步熟悉各種消毒劑及其消毒原理。

從上述教學案例中可以看出，教師利用學生所學的知識，鼓勵學生結合化學原理來尋找更多的消毒劑，幫助學生進一步發散思維，讓學生能夠在日常生活中根據消毒所需選擇更為恰當的消毒劑。這不僅幫助學生加深了對知識點的理解，也讓教師通過學生的回答實現了思維的進一步發展，有效促進了師生的協同成長，讓知識不確定性教育的效果更好地凸顯出來。

（四）促使學生評價方式的多樣化

化學知識的不確定性打破了傳統教育模式下唯一答案的局限性。因此，對學生的評價也不能拘泥于某一特定的方式，應該立足于學生全面發展的需求采取更加多樣化、更加全面的評價方法。教師不僅要準確評估學生的學習成果，也要及時評價學生的思維動態，了解學生的價值觀念發展，以便為學生制訂更加針對性的教育方案，為化學教學質量的提升奠定良好的基礎，真正實現化學教育為學生發展服務的目標。

比如，在學習“硝酸的性質與應用”這節內容時，教師可以根據不同學生的學習情況給出針對性評語。例如：“你在本節課學習中表現良好，在課后依然要繼續努力，對元素化合物的相互轉化式進行鞏固，對元素化合物的轉化條件和轉化價值加深理解。另外，在之后的化學學習中，你還需要加強捕捉、篩選和應用新知識的能力，并仔細歸納綠色化學思想所包含的相關內容。”這段評語不僅對學生的課堂表現做出了準確的評估，同時還對學生知識掌握中存在的不足進行了提點，并對學生在化學學習中存在的思想問題進行了有效的評價，提出了針對性的彌補方法。

四、結語

知識所具有的不確定性屬性為中學化學教學打開了新的道路，要求教師結合課程改革的目標與學生的學習需要，引導學生意識到中學化學知識的不確定性，幫助學生理解化學知識成立的條件，注重學生在學習過程中發散思維的培養，采取多樣化的評價方式促進學生評價的完整性和全面性，這樣才能夠進一步提高學生化學學習的質量，從而使知識不確定性教育的價值凸顯出來。

參 考 文 獻

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（責任編輯：易佳）