施丹

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是高中化學(xué)課程教學(xué)的核心，課程教學(xué)必須充分引導(dǎo)學(xué)生綜合知識實(shí)現(xiàn)從原理理解到實(shí)驗(yàn)觀測的內(nèi)化過程。以《弱電解質(zhì)的電離平衡》為例，通過構(gòu)建教學(xué)模型，數(shù)據(jù)研究“變化與平衡”，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容從定性的變大、變小，到定量分析，區(qū)別正向進(jìn)行與平衡正向移動，從發(fā)展學(xué)生變化和平衡的視角看問題，既有微粒變化分析，也有物質(zhì)濃度大小計(jì)算，實(shí)現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);教學(xué)模型;弱電解質(zhì);電離平衡

高考是我國主要的高等教育選拔學(xué)生的方式?；瘜W(xué)作為選考科目，需要學(xué)生以更為有效的方式開展課程學(xué)習(xí)，理解學(xué)習(xí)要點(diǎn)。通過對近幾年的高考題7選3《化學(xué)》試題研究，發(fā)現(xiàn)在我們化學(xué)教學(xué)中，原理的教學(xué)尤為重要。其中一個重要規(guī)律就是圖像（數(shù)據(jù)）—規(guī)律（原理）—符號、描述、圖像或數(shù)據(jù)表征。因此，應(yīng)突出平衡體系中的“常數(shù)”特征，而不是它的定性特征（逆、動、等、定、變）。從定性的變大、變小，到定量的分析，這個過程的設(shè)計(jì)幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)研究“變化與平衡”，區(qū)別正向進(jìn)行與平衡正向移動，發(fā)展學(xué)生從變化和平衡的視角看問題，既有微粒變化分析，也有物質(zhì)濃度大小計(jì)算，宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合?！痘瘜W(xué)反應(yīng)原理》主要在高二時完成教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)中能夠用發(fā)展的眼光，注重學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展，建立模型認(rèn)知的方法，更能起到事半功倍的效果。筆者以一節(jié)公開課為例，通過《弱電解質(zhì)的電離平衡》，發(fā)掘在《化學(xué)反應(yīng)原理》教學(xué)中進(jìn)行模型建立的思考。

上課實(shí)錄

1.備課前的思考

《弱電解質(zhì)的電離平衡》本單元共有三課時，學(xué)生之前已經(jīng)學(xué)過《強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)》，上一個專題也已經(jīng)學(xué)習(xí)了《化學(xué)平衡》，因此已經(jīng)有了足夠的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本節(jié)課為該單元的第二課時，如何讓學(xué)生能夠從化學(xué)平衡知識順利地遷移到電離平衡的知識，構(gòu)建一個認(rèn)識弱電解質(zhì)特點(diǎn)的模型，是本節(jié)課需要解決的關(guān)鍵。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，希望增強(qiáng)學(xué)生解決問題的思維能力，將所學(xué)的理論知識進(jìn)行內(nèi)化，轉(zhuǎn)化成解決問題的思維能力，并為后續(xù)的學(xué)習(xí)埋下伏筆。

采用的教學(xué)方法：本節(jié)課通過讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，證據(jù)推理，從定性到定量的知識遷移，合作學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)操作等方式主動獲取知識，建立認(rèn)識弱電解質(zhì)特點(diǎn)的一般模型，通過設(shè)計(jì)系列問題，構(gòu)建好學(xué)生的思維模型，形成化學(xué)觀念，并進(jìn)行知識遷移。即以學(xué)科邏輯理性為內(nèi)在線索完成教學(xué)目標(biāo)。

評價標(biāo)準(zhǔn)：通過學(xué)習(xí)之后，給予學(xué)生新信息和新問題，學(xué)生如果能夠用所學(xué)模型去分析和解決問題，那么就達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

教學(xué)過程：（見下表）

2.課堂內(nèi)容重難點(diǎn)的突破

（1）理清弱電解質(zhì)的電離

因?yàn)樵谥v強(qiáng)弱電解質(zhì)時還未學(xué)習(xí)《化學(xué)平衡》，教師基本通過實(shí)驗(yàn)手段，如：測試相同濃度下的鹽酸和乙酸與活潑金屬反應(yīng)速率（通過宏觀觀察氣球變化的大?。┤缓蠼o出結(jié)論即在水溶液中部分電離的化合物為弱電解質(zhì)。對于學(xué)生而言，當(dāng)時根本不理解“部分電離”這個真正含義，會誤認(rèn)為，有些弱電解質(zhì)分子發(fā)生電離而有些并未發(fā)生電離，一旦這種觀念根深蒂固，不利于學(xué)生繼續(xù)理解電離平衡，無法解決選考中的新信息題，更無法談及思維能力的培養(yǎng)。

本節(jié)課采用的解決方法：問學(xué)生少量乙酸溶解在水中有哪些微粒？學(xué)生會回答其中有乙酸分子，追問學(xué)生，為什么會有乙酸分子？是否是未與水分子反應(yīng)呢？學(xué)生會在腦海中進(jìn)行思考。教師再進(jìn)一步引導(dǎo)，將弱電解質(zhì)的電離分為“離子化和分子化”兩個角度進(jìn)行講解，且這兩個反應(yīng)是同時同條件發(fā)生的，就讓學(xué)生自己得出結(jié)論，原來我們平時寫的弱電解質(zhì)的電離方程式用可逆符號來表示的真正含義。

（2）準(zhǔn)確畫出弱電解質(zhì)微粒濃度隨時間變化的趨勢圖

當(dāng)乙酸分子加入水中，電離開始的瞬點(diǎn)，乙酸分子濃度最大，乙酸根離子濃度為零，隨著電離和結(jié)合的進(jìn)行，乙酸分子不斷減少，乙酸根離子濃度不斷增加，一段時間后，各微粒的濃度不斷發(fā)生變化即達(dá)到平衡狀態(tài)。由于學(xué)生已學(xué)過《化學(xué)平衡》，其反應(yīng)過程中生成物和反應(yīng)物濃度隨時間的變化圖一般為，濃度交叉后生成物濃度大于反應(yīng)物濃度，《化學(xué)反應(yīng)原理》書本P47頁圖2-16。所以，學(xué)生在畫弱電解質(zhì)的電離平衡時，常會誤認(rèn)為弱電解質(zhì)乙酸分子和乙酸根離子濃度隨時間的變化圖也是這樣，這樣就會將學(xué)生思維定勢，不利于學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，更無法談及化學(xué)核心素養(yǎng)，知道卻無法在實(shí)際運(yùn)用中表達(dá)準(zhǔn)確。

本節(jié)課采用的解決方法：先只要求學(xué)生畫出微粒濃度與時間變化的趨勢圖，對學(xué)生認(rèn)為的三種趨勢不簡單地用對錯來評價，認(rèn)為趨勢都是沒有錯的。

而是在后續(xù)教學(xué)的推進(jìn)中，讓學(xué)生從自己的數(shù)據(jù)分析中，反思發(fā)現(xiàn)之前自己的趨勢圖的問題。數(shù)據(jù)分析主要為《化學(xué)反應(yīng)原理》P65頁交流與討論提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行電離度的計(jì)算。計(jì)算出1.00mol/L的乙酸的電離度為0.421%，0.10mol/L的乙酸的電離度為1.34%，橫向比較數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)乙酸濃度越稀電離程度越小，0.10mol/L的乙酸的電離度為1.34%，因此一般性濃度的乙酸電離后，乙酸根離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于乙酸分子，不用教師繼續(xù)解釋，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，原來無法確定的那張圖，就很快能確定出來了。教學(xué)的最高境界應(yīng)該是讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，并把這個問題運(yùn)用所學(xué)的知識解釋清楚。

（3）通過系列問題引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)行思考，自己形成認(rèn)識模型

在學(xué)習(xí)電離平衡的表征時，首先要求學(xué)生根據(jù)課本已經(jīng)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出計(jì)算結(jié)果后教師設(shè)計(jì)一系列的問題，問題包括：

從計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）電離度的大??？（2）表中電離度有何規(guī)律？（3）結(jié)合化學(xué)平衡移動，探討影響電離平衡的因素？（4）從計(jì)算結(jié)果看，K與弱電解質(zhì)的濃度是否有關(guān)？（5）K值的影響因素有哪些？（6）K值的意義是什么？問題的設(shè)計(jì)不僅關(guān)注的是學(xué)習(xí)本身的內(nèi)容，而且重視學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，讓學(xué)生跳一跳就可以摘到果子。抓住學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，激發(fā)學(xué)生主動思考，構(gòu)建弱電解質(zhì)的特點(diǎn)的模型。問題設(shè)計(jì)的一般思路包括：認(rèn)識知識內(nèi)容→引導(dǎo)問題→設(shè)置問題的作用，構(gòu)成了認(rèn)知框架和問題序列。

（4）利用科學(xué)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)演示為證據(jù)，鼓勵學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出原理規(guī)律

化學(xué)概念的學(xué)習(xí)是比較抽象的、微觀的，學(xué)生在已有的經(jīng)驗(yàn)里無法找到模型，這就需要教師在教學(xué)過程中幫助學(xué)生通過宏觀現(xiàn)象和科學(xué)數(shù)據(jù)來建立從微粒及微粒的相互作用角度分析弱電解質(zhì)的概念，最終形成弱電解質(zhì)特點(diǎn)的一般思路和方法。本節(jié)課在探究弱電解質(zhì)電離的影響因素時就采用了實(shí)驗(yàn)法。

3.本節(jié)課存在的問題

（1）對于弱電解質(zhì)的電離過程缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本節(jié)課教師原設(shè)計(jì)是希望同學(xué)對弱電解質(zhì)的電離建立“離子化”和“分子化”的兩個過程。但是設(shè)計(jì)時，只憑學(xué)生以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，學(xué)生課堂上思維再思考和建立過程并不夠，并非學(xué)生都能掌握這個抽象的理論過程。若在這個環(huán)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己總結(jié)出方法得出結(jié)論，這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更重要的是幫助學(xué)生逐步形成認(rèn)識的思路和方法。通過宏觀實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，學(xué)生自然會從微觀視角去探究化學(xué)的魅力就在于能讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，并且嘗試去解決問題，如果能夠把問題解決了，那不但掌握了新知識，關(guān)鍵是建立了學(xué)習(xí)的方法，也就是建立了化學(xué)觀念，形成問題模型。不僅授人以魚，更是授人以漁。這不就是學(xué)生的最大收獲嗎？

（2）這節(jié)課缺少解決生活實(shí)際問題的載體

化學(xué)來源于生活，學(xué)習(xí)化學(xué)知識的目的是解決生活中的問題，所以該節(jié)課最好能夠設(shè)計(jì)某個生活中的化學(xué)實(shí)際問題，根據(jù)實(shí)際問題來提出化學(xué)問題，通過實(shí)驗(yàn)手段掌握化學(xué)的知識點(diǎn)，學(xué)會了化學(xué)知識，建立了解決問題的模型，最終將化學(xué)問題解決了，整節(jié)課就顯得比較完整了。

教與學(xué)是互相動態(tài)的結(jié)合，學(xué)生發(fā)展才是教學(xué)的意義所在，因此，教學(xué)更應(yīng)該打開學(xué)生思維的天窗。教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程，僅僅為證明CH3COOH是弱電解質(zhì)，HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，而人為的“作假”，以期待測定中出現(xiàn)“預(yù)想的效果”，便于自己的教學(xué)過程順利流暢地進(jìn)行，看似和諧的課堂，學(xué)生缺少智慧的碰撞，更缺少真實(shí)問題的解決，仍然是典型的“傳授+記憶”。從定性的變大、變小，到定量的分析，這個過程的設(shè)計(jì)幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)研究“變化與平衡”，區(qū)別正向進(jìn)行與平衡正向移動，發(fā)展學(xué)生用變化和平衡的視角看問題，既有微粒變化分析，也有物質(zhì)濃度大小計(jì)算，實(shí)現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析的結(jié)合。

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