化学概念原理知识在不同阶段层级发展的实践研究

邹玉满

摘 要： “离子反应”是高中化学的一个重要概念原理知识，贯穿整个高中化学，如何分阶段教学呢？本文提出了 “离子反应”知识体系建构的三个阶段，给出了必修和选修的两个教学设计，阐述不同阶段的教学要求和认知层级是不同的。这种“螺旋式”上升的教学有利于知识体系的建构和提高教学质量。

关键词：化学概念原理；离子反应；层级发展；知识体系；教学案例

引 言

化学概念原理知识是高中化学新课程的重要组成部分，在必修、选修不同模块中都可能出现。比如“离子反应”知识出现在《化学1（必修）》、选修4《化学反应原理》的教材中；“化学反应的速率与限度”在《化学2（必修）》、选修4《化学反应原理》的教材中都有出现。相同的内容在不同的模块中如何教学？需要教师整体把握同一内容在不同阶段的层级发展，分层落实， 体现新教材“螺旋式”上升的编排思路 [1 ]。

新课程改革已实施多年， 但不少教师对如何处理必修模块概念原理教学内容的深广度仍感到很纠结，不少教师受旧教材的影响，在概念原理教学时习惯一步到位，把原来概念在教材中的处理套用到新课程教学中，拓展过多，挖得过深，从而造成必修模块的教学课时不够，学生学起来很困难。而到了选修模块又把相同的知识再炒一遍，学生厌烦，自然教学效果很差，学生的认知水平、能力很难得以提升。因此教师在教学时必须关注到同一个概念原理在必修和选修模块教材中的连续性发展，分阶段、分层次逐步推进，帮助学生建构完整的知识体系。

为了更好地说明同一化学概念原理知识的教学在不同阶段应关注发展性、层次性，体现教学在不同阶段的层级发展、“螺旋式”上升，现以“离子反应”有关知识体系的建构为例予以说明。

1 “离子反应”有关知识的教学要求和在不同阶段的层级发展

新课程标准在《化学1（必修）》中对“离子反应”有关要求的内容标准是，“知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法” [2 ]。 选修4《化学反应原理》，其“溶液中的离子平衡”主题的内容标准描述为：“能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解酸碱电离理论。知道水的离子积常数，能进行溶液pH的简单计算。初步掌握测定溶液pH的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。认识盐类水解的原理，归纳影响盐类水解程度的主要因素，能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质 ” [2 ] 。认真研读以上内容标准可以发现： 课程标准在《化学1（必修）》中对“离子反应” 有关要求采用了比较简约、含糊的表述；而在选修4《化学反应原理》中虽然没有对“离子反应”提出明确要求，但出现了强弱电解质的概念，从整体角度来看，“溶液中的离子平衡”主题是以溶液中离子反应为核心的。对照高考考试大纲及新课程教材中“离子反应”有关知识的呈现方式 [3 ]，笔者认为“离子反应”在《化学1（必修）》和选修4《化学反应原理》的教学有不同层级发展要求，详见表1。

表1 离子反应在必修1和选修4中教学的层级发展要求

高中理科生对“离子反应”知识体系的建构大致分三个阶段：必修形成初步认识，选修4《化学反应原理》建构起相对完整的知识体系，高考复习进一步完善知识体系。不同阶段，切入的视觉不同，认知达到的层级也不同。第一阶段， 必修中学生认识常见的化学物质，学习重要的化学概念，形成基本的化学观念和科学探究能力，更多关注化学与生活、生产联系，较少关注知识的逻辑性、系统性。鲁科版必修1第二章第二节“电解质”的教学，从学生已知的酸、碱、盐水溶液的导电性实验及从不同的角度对化合物进行分类作为切入点，引入电解质概念，进而引导学生从微观粒子的角度认识酸、碱、盐在水溶液的变化。此阶段学生只能“看到”溶质离子和水分子（只有强电解质电离的概念），认识到复分解反应的实质是离子反应，认识到离子互换型离子反应的发生条件是有水、气体或沉淀生成，反应的结果使某种或某些离子的浓度减小。这个阶段的教学主要是使学生初步建立“离子反应”的有关概念，形成基本的化学观念（微粒观）并初步学会从微观角度认识水溶液中反应的思想和方法，在以后的学习中灵活运用并得以巩固发展，为选修4中进一步建构“离子反应” 有关知识体系打下基础。第二阶段， 选修模块的教学是必修模块的拓展和延伸。鲁科版选修4第三章“物质在水溶液中的行为”是以“离子反应”为核心，运用化学平行衡理论进行系统的探究，从动态的微观视角来研究水溶液中弱电解质电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡，发展学生对离子反应的认识（离子互换型离子反应的发生条件是有弱电解质、气体或沉淀生成，离子反应的类型还包括有离子参加的氧化还原反应等），形成从平衡、动态、微观、定量的角度分析水溶液中物质及其变化的思路和方法，建构起比较完整的“离子反应”的知识体系。第三阶段， 高考复习，整合不同模块的知识，并注意与其它的化学概念原理融合，提高运用“离子反应”有关知识来分析处理元素化合物、有机化学、社会生活生产等中问题的能力，完善“离子反应”有关知识体系，使之更加系统化、网络化。

2 体现不同阶段层级发展的教学实践案例

必修教学和选修教学如何体现“离子反应”有关知识体系认知建构的螺旋式上升？下面请看2个案例。

2.1 初建概念的必修1的教学

初中化学只简单地介绍了酸、碱、盐的概念，酸、碱、盐之间的复分解反应及复分解反应的条件，学生只能从宏观上去认识这些反应，离子反应有关概念，学生在初中没有接触，因此在必修1初建电解质、电离、离子反应等核心概念的教学中应当注意知识深广度的把握，不要随意提升难度，加重学生负担。

[案例1]必修1中离子反应第2课时的教学设计（只节选离子反应及其发生条件的一段），见表2。

[点评]从表2的教学设计可以看出，本节课立足于必修1的教学目标，充分利用演示实验和学生实验调动学生的积极性，培养学生学习兴趣，同时根据高一学生的认知特点，采取了循序渐进、引导探究的方法，让学生认识酸、碱、盐在溶液中反应的实质，建立离子反应的概念，学会简单的离子方程式书写及根据有无沉淀、气体或水生成来判断水溶液中复分解反应型的离子反应能否发生，同时使学生初步形成从微观角度研究水溶液的思路和方法，为以后元素化合物知识的学习及选修中 “离子反应”有关知识体系进一步建构打下基础。

2.2 建构比较完整的“离子反应”知识体系的选修4的教学

选修4《化学反应原理》，对课标中“溶液中的离子平衡”主题的编排，不同版本的教材是有区别的，共同点：都把“离子反应”渗透于该主题的弱电解质电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡中；不同点：人教版、苏教版、鲁科版教材中，只有鲁科版在该主题的最后设置了一节“离子反应”，对离子反应进行归纳总结。笔者认为，教学中根据知识的层进性和学生的认知规律，在该主题的最后增加一节“离子反应”是很有必要的，这时学生已有一定的知识基础，教师可以引导学生在较高层面上，从平衡及微观的角度探究水溶液体系，对众多的离子反应进行系统归纳总结，帮助学生建构起比较完整的知识体系。

[案例2]选修4中离子反应的教学设计（只节选离子反应及其发生条件的一段），见表3。

` [点评]本节以离子反应为纲把学生接触过的一些离子反应进行系统归纳，寻找共同规律，使学生对离子反应的认识产生质的飞跃，学会对离子反应发生的条件进行分类（生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原反应），学会了书写有离子参加的氧化还原反应的离子方程式，帮助学生从微观层面以及从平衡的角度对离子反应进行重新认识，将前面的知识在这一节课进行整合，建构起比较完整的“离子反应”知识体系，同时使学生建立从多层次、多角度研究水溶液反应的思路和方法。

3 总结

教师要认真研读课标和教材，关注知识体系的螺旋式上升和学生的认知规律，从整体上把握教学目标，设计合理的、科学的、符合不同阶段层级发展的教学过程和学习过程，有利于提高教学质量和使学生的学科素养得到充分提升。

参考文献：

[1] 莘赞梅，李明熹.元素化合物知识在不同阶段层级发展的实践研究[J].化学教育，2013，34（3）：15-19.

[2] 中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3] 陆军.新课程下高中化学必修和选修内容教学的衔接[J].中学化学教学参考，2007（4）：33-34.