例谈基于化学观念建构高中化学概念教学

许俊杰

（江苏省常州市第一中学）

例谈基于化学观念建构高中化学概念教学

许俊杰

（江苏省常州市第一中学）

从近期高三一轮复习过程发现学生中存在的一些问题，反思自己在高一、高二教学过程，结合自己以往的教学经验，以及现在的教学实际，借鉴其他地区的各类听课学习所吸取的经验和理念，再加上自己参加名师工作室的课题研究，主要围绕如何在概念教学中渗透化学观念谈谈自己的一些想法和见解。

化学观念；概念教学；课例研究

化学观念是一种隐性的，依托于化学的教学过程而进行的一种非显性的教学内容，而很多时候，教师很少在这个方面给学生一种显性的体验，因此，教学缺乏有效性和延续性，学生缺少对化学核心素养的理解和提升。

概念教学一直以来都是教学中的重点和难点，尤其在高三进入一轮复习阶段，有一批同学在复习的过程感到，内容可以理解，但是当自己独立做题时会出现各种不适应，无法准确地理解题意，从而在解题的过程中遇到各种困难。但是，另一批同学则在解题上非常顺畅。这是怎么回事？通过大量与学生交流，问题还是在学生第一次学习知识的时候就已经埋下隐患，而这与教师的教学过程存在密切的关系。结合自己多年的教学经历和参与的听评课学习等，谈谈自己基于化学观念建构概念教学的一点理解。

一、以微粒观突破疑似概念

例如：高一化学“电解质和非电解质”的教学过程，首先，把电解质和非电解质的定义投影出来，然后对比两者的差异，接着就电解质和非电解质包含具体物质类别分类讨论，最后拿出一些例题来让学生进行辨析。教师在教学过程中主导的作用体现得比较全面，带着学生一起学习，巨细无遗，分析到位，感觉已经学得很好了。但是，对学生的后续发展，如理解离子反应，弱电解质的电离，化学反应原理中的电离平衡，难溶电解质的沉淀溶解平衡等没有起到应有的基石作用。如何从化学观念的角度来设计？首先，对两个疑似概念的解读应有明确的指导：（1）化合物是两个概念的物质类别和范围；（2）是否导电成为区分电解质和非电解质的关键差异，导电本身用灯泡是否发光这样显性的现象展示给学生观察；（3）水溶液或熔融状态是导电与否的条件，在固体状态下，电解质是不导电的，同样的有些由分子构成的物质，在分子状态下也不导电，溶于水后导电，还需要考虑是否与水反应后生成新的物质等问题。因此，电解质和非电解质组成微粒成为突破这对疑似概念的有效手段，由离子构成的物质在熔融状态下肯定是可以导电的，因为在该状态下，离子之间的作用力被破坏了，变成自由移动的离子，导电是必然的，而离子构成的物质未必在其水溶液中能导电，因为这关系到该物质的溶解度。由分子构成的物质在保持其分子形态的状态下是不可能导电的，熔融条件必然不能导电，而在水溶液中该分子是在水分子的作用下直接电离，还是与水分子结合生成新的物质再电离。原子构成的物质基本上没有导电的可能性。因此，在理解电解质和非电解质这样一对疑似概念时，充分挖掘其内在的微粒观念，对学生掌握概念有着独到的优势，而且这与原来的教学设计并没有很大的出入，只是需要教师在教学设计过程中重点突出即可。

二、以转化观突破原理概念

原电池的基本原理历来是高考的重点，也是学生学习过程中的难点。原电池凭借着丰富的社会资源，不断地推陈出新，各种新型电池，历来成为学生学习的重灾区。考查重点就在于学生对理论的理解以运用理论解决实际问题的能力，而往往就是对原理本质理解的缺失，导致电化学的问题经常出错。以原电池的工作原理一节为例来谈谈如何利用转化观突破电化学难点。

普遍的原电池教学设计中，以实验为引导，学生观察不一样的现象，以4个对比实验展开讲述，以连接一根导线之后，铜片上产生了气泡，电流计指针发生了偏转，然后开始讲解原电池的基本原理，正极、负极，氧化还原，得失电子等基本概念。学生在学习的时候还是能基本理解，但是一旦改变电解质溶液，改变电极材料之后，学生就遇到了困难，因为学生无法运用自己的所学来解决实际问题，所以在第一次接触原电池的工作原理的时候如何让学生理解本质成为解决问题的关键。

以转化观为突破口，建构原电池的工作原理。首先，原电池原理是化学能转化为电能，那什么是化学能呢？能量依托于物质的载体发挥它的作用，原电池的本质是氧化还原反应，因为在此反应过程中有电子的得失与转移，这就是化学能的体现，而原电池的原理就是把得失电子的过程人为地分开，利用电子在移动过程中产生的电能。所以在讲解原电池原理的时候与氧化还原反应结合起来，效果会非常好。因为原电池本就是氧化还原反应实际应用的一种。对比4个实验的设计思路，让学生理解为什么是这样设计对比实验，前三个都是对照实验，而第四个实验的特殊性在于铜片上的气泡，然后引导学生思考铜片上的气泡是什么？确定是氢气之后，再考虑是怎么产生的？一根导线是否改变了铜的性质，使铜能够置换出氢气呢？还是锌片的电子跑到铜片上给氢离子电子呢？此时再引入电流计就顺理成章，就是为了检验电子的移动是否真实的发生了，进一步加深学生的印象，物质的转化和能量的转化是同时发生的，只有充分让学生体验到转化观，才能建构好类似原电池的原理。

三、以平衡观突破互逆概念

难溶电解质的沉淀溶解平衡应用中列举了重晶石硫酸钡的处理方法，用饱和碳酸钠溶液浸泡将硫酸钡转化为碳酸钡，然后再用强酸处理碳酸钡。因为教材的举例，导致学生在理解中变成硫酸钡的KSP比碳酸钡的KSP要大的错误认识，而实际的情况是碳酸钡比硫酸钡KSP要大，学生产生问题的原因是教师在教学中只是单方面地在强调这样的转化过程，从而传递给学生一种错误的认识，学生的已有经验是复分解反应的条件，然后是难溶物向更难溶的物质转化。因此，在讲硫酸钡处理的问题时，结合碳酸钡转化为硫酸钡一起讲解，利用好平衡观，让学生更好地理解难溶电解质的沉淀溶解平衡中存在的化学平衡。在具体的教学设计中，可以先提问碳酸钡转化为硫酸钡的方法？学生首先想到的是加硫酸，强酸制弱酸。如果用盐溶液能否实现这样的转化呢？加硫酸钠溶液是否能实现转化呢？学生经过讨论，发现只要检验溶液的碱性来判断，做个pH测定实验，就可以发现碳酸钡转化为硫酸钡是比较容易进行的，这正说明了平衡原理的正确性，碳酸钡转化为硫酸钡比较简单，而事实上硫酸钡转化为碳酸钡的实验是相当难成功的。笔者利用DIC系统测定发现硫酸钡转化为碳酸钡的实际过程需要相当长的时间，正是有了这样的真实的体验，才能更加准确地让学生建构出沉淀溶解平衡的转化问题。以平衡观作为突破口，让学生真正理解难溶电解质的沉淀溶解平衡的转化原理，才能发展学生的学科素养，并培养学生探究问题的能力。

综上所述，化学学科观念是一种内敛的美，化学教师的责任在于把化学的学科之美展现在学生的眼前，把隐性的观念转变为显性的信息，便于学生更好地理解和接受，同时也能培养学生的核心素养，让其学会从化学观念的角度来理解化学，从生活走进化学，从化学走向社会。

［1］谢泽琛，钱扬义.国内“化学概念教学”研究新进展［J］.化学教育，2004.

［2］于晓莉.高中化学迷思概念转变的有效教学策略探析［J］.数理化学习，2014.

［3］刘艳玲.基于新课程改革的高中化学概念教学策略研究［D］.东北师范大学，2010.

·编辑 谢尾合