孟祥雯
摘 要:在“弱電解質(zhì)的電離”的教學(xué)中,以化學(xué)平衡理論為基礎(chǔ),以定性和定量數(shù)字化實(shí)驗(yàn)為手段,以建立弱電解質(zhì)核心概念為策略,能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步深入理解和掌握化學(xué)學(xué)科基本知識結(jié)構(gòu),學(xué)會研究物質(zhì)的角度和方法,加強(qiáng)對化學(xué)平衡核心概念的理解,并能更好地理解和掌握化學(xué)中的幾大平衡問題,在今后的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生遷移。
關(guān)鍵詞:核心概念;理解;平衡觀;微粒觀
化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)概念原理教學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)容,在人教版高中化學(xué)必修2“化學(xué)反應(yīng)與能量”,選修4“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“水溶液中的離子平衡”等主題中都涉及了平衡思想的建構(gòu)。這部分內(nèi)容比較抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往存在認(rèn)知障礙。本文以“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)為例闡述如何發(fā)展中學(xué)生對化學(xué)核心概念的建立和理解的實(shí)踐與思考。
平衡問題的學(xué)習(xí),在不同時間多次進(jìn)行,每次著眼于問題的不同側(cè)面。高中化學(xué)中的化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡是研究電解質(zhì)在溶液中發(fā)生各種變化的理論基礎(chǔ),而電離平衡又是聯(lián)系化學(xué)平衡和溶解平衡的紐帶。這些具體知識蘊(yùn)含著共同的核心概念:物質(zhì)的變化是有限度的,整個自然界實(shí)際就是各類物質(zhì)相互依存、各種變化相互制約的復(fù)雜的平衡體系。人類可以通過改變條件使某些變化向著需要的方向進(jìn)行。核心概念的建立對大量繁雜無序的知識進(jìn)行了整合和高度概括,有利于學(xué)生理解和記憶這些被加工后的信息,對學(xué)科知識有了深入的理解和整體的把握。因此,發(fā)展學(xué)生對核心概念的挖掘整理,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)有內(nèi)在邏輯的知識內(nèi)容。在教學(xué)中采用了以平衡的核心概念為中心統(tǒng)攝平衡問題的學(xué)習(xí)策略,能促使學(xué)生完善認(rèn)知體系,開闊思路。
一、以往教學(xué)存在的主要問題
在進(jìn)行“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)前期,已進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的教學(xué),該內(nèi)容理論性較強(qiáng),比較抽象,學(xué)生對有些問題難以理解,特別是對平衡實(shí)質(zhì)的認(rèn)識以及涉及化學(xué)平衡的移動問題,當(dāng)外界條件改變時平衡體系中微粒的變化問題等困惑較多。
前期學(xué)生學(xué)習(xí)調(diào)研:你認(rèn)為學(xué)習(xí)“化學(xué)平衡”的難點(diǎn)內(nèi)容是什么?
調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì):
有同學(xué)提出:“對反應(yīng)的定性、定量影響及這些影響之間的關(guān)系應(yīng)有一個‘大統(tǒng)一的理解?!庇纱丝梢钥闯?,學(xué)生已有將大量紛雜的事實(shí)性知識提煉核心概念的迫切需要。
二、研究目的及意義
1.形成認(rèn)識物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的視角
從平衡的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng),逐步深入了解水溶液中存在的幾種常見的平衡(弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡),學(xué)會應(yīng)用化學(xué)平衡原理解決溶液中的離子平衡問題,并應(yīng)用于生產(chǎn)、科技等領(lǐng)域。
從微觀角度以研究物質(zhì)在水溶液中的行為為主要線索,掌握從簡單到復(fù)雜,從單一研究對象到多個研究對象的復(fù)雜體系的研究方法,深化對離子反應(yīng)的本質(zhì)的認(rèn)識,逐步形成分析物質(zhì)在水溶液中行為的一般思路與方法。
2.發(fā)展邏輯推理能力,以核心概念統(tǒng)攝平衡問題的學(xué)習(xí)和應(yīng)用
充分利用學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),通過學(xué)生對已有的化學(xué)平衡知識的理解和遷移,建立起電離平衡的概念,再與化學(xué)平衡模型相比較,繼而作為化學(xué)平衡的應(yīng)用展開電離平衡的討論,每一次研究都圍繞著平衡的核心概念展開,促使學(xué)生完善認(rèn)知體系,開拓思路,最終達(dá)到利用化學(xué)平衡的思想發(fā)展解決新問題的能力。
三、核心概念的建立和發(fā)展
在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時,我們知道化學(xué)變化是有限度的,改變條件可以使化學(xué)平衡向著某一方向移動。以下是核心概念知識圖:(見圖1)
四、“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)流程圖(見圖2)
五、教學(xué)反思
1.學(xué)生是如何學(xué)習(xí)的
尋找事實(shí),歸納總結(jié),建立模型,理解應(yīng)用。
在四種平衡體系的學(xué)習(xí)中,學(xué)生對核心概念的理解步步深入。
2.教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了哪些有益的幫助
(1)探查學(xué)生的已有概念,了解學(xué)生的已有概念和核心概念之間的差異,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,確定學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知發(fā)展線索。
(2)為學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展設(shè)計(jì)合理的問題線索。
(3)精選實(shí)驗(yàn)素材,為學(xué)生構(gòu)建弱電解質(zhì)的核心概念提供事實(shí)依據(jù)。
(4)創(chuàng)建“任務(wù)背景”,利用一系列問題驅(qū)動和活動驅(qū)動幫助學(xué)生利用核心概念解決實(shí)際問題。
3.學(xué)生的變化
通過深入核心概念理解的學(xué)習(xí),學(xué)生的收獲主要有以下幾個方面:
(1)建構(gòu)了學(xué)科知識體系,認(rèn)識了化學(xué)平衡思想廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
(2)在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)很有樂趣。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苤庇^、精確、清晰地認(rèn)識物質(zhì)反應(yīng)的規(guī)律,能主動探索新知識,找到解決問題的方法,提高動手實(shí)踐能力,真正體會到化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。
(3)能從微觀角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
(4)進(jìn)一步完善了物質(zhì)的分類觀,學(xué)會從不同角度分析問題。
4.學(xué)生變化的原因分析
教學(xué)實(shí)踐表明,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的概念教學(xué)可以讓學(xué)生更容易理解化學(xué)概念,而基于探究的化學(xué)概念的教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生對概念的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生對概念實(shí)質(zhì)的理解。以核心概念統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)能使更多的學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),能將平衡移動原理化為主動性知識加以實(shí)踐應(yīng)用。
綜上所述,在教學(xué)中注重發(fā)展學(xué)生對核心概念的理解能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步深入理解和掌握化學(xué)學(xué)科基本知識結(jié)構(gòu),學(xué)會研究物質(zhì)的角度和方法。
參考文獻(xiàn):
[1]胡玉華.生物教師學(xué)科知識結(jié)構(gòu)評價研究[M].北京出版社,2011.
[2]羅濱.高中化學(xué)反應(yīng)原理[M].北京師范大學(xué)出版社,2013.
[3]周玉芝.以核心概念為統(tǒng)領(lǐng)設(shè)計(jì)化學(xué)教學(xué)[J].化學(xué)教育,2012(06).
[4]何彩霞.以化學(xué)觀念為統(tǒng)領(lǐng)設(shè)計(jì)教學(xué)活動[J].化學(xué)教育,2013(01).
[5]何彩霞.以化學(xué)觀念統(tǒng)領(lǐng)具體知識的教學(xué):以“弱電解質(zhì)的電離”為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2012(06).