“前概念”的应用让化学平衡不再“高冷”

罗海瑜

摘要：怎样在学生现有的认知水平上降低思维难度，让学生轻松掌握化学平衡一直是笔者努力的方向。建构主义学习观认为，学生的学习不是“由不知到知的过程”，而是学习者在个体原有知识经验的基础上不断生长出新知识的过程，所以笔者认为用学生的“前概念”来破解本节学习的重难点。本文就针对在化学平衡中运用“前概念”展开论述。

关键词：“前概念”；化学平衡；教师；学生

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）07-0104

化学平衡是高中化学基本理论的重要组成部分，是高中生化学学习的重点和难点，也是历年来高考命题专家的宠儿。然而，化学平衡抽象，理论性强，学生的微观思维能力又很有限，这一矛盾给学生带来巨大困难，学生一度觉得化学平衡傲娇高冷、不接地气是化学学习中的一大障碍。

怎样在学生现有的认知水平上降低思维难度，让学生轻松掌握化学平衡一直是笔者努力的方向。建构主义学习观认为，学生的学习不是“由不知到知的过程”，而是学习者在个体原有知识经验的基础上不断生长出新知识的过程，所以笔者认为用学生的“前概念”来破解本节学习的重难点。

什么是“前概念”？在教学中泛指学生在新课教学前，对所学知识已有的认识和了解。现代教育学认为，“前概念”有时与正确的科学概念并无冲突，能对学习起到“先行组织者”的作用，这是积极的前概念，但有时则与正确的科学概念、思维方式大相径庭，对学习有影响干扰作用，这叫消极前概念。有效挖掘梳理前概念，尽力使学生的“前概念”对学习起到积极促进作用，就会降低理论学习的思维难度。

如在化学平衡的建立这一知识点上，教材用溶解平衡来引出化学平衡。可溶解平衡对学生来说也是一个新知识，（这是初高中知识衔接中出现的一个断层）用一个陌生点来解释另一个陌生点，这不太科学，实践中也发现效果并不理想，学生还是不理解化学平衡，只是无意义记忆。无意义记忆意味着记得慢、忘得快、不会用。

笔者尝试着用学生亲身经历或者易感知的生活、学习经验来认识物理平衡，在这些“前概念”平衡中，研究平衡的条件、特点，然后迁移、类比到化学平衡，最后借平衡建立过程的图像再对化学平衡做科学的认识。

一、认识平衡

学生在实际生活中通过观察或者亲身体验对平衡已有一定的感性认识，教师帮助学生挖掘梳理“前概念”中的平衡现象。天平的平衡、跷跷板的平衡、拔河的僵持阶段，甚至是小学数学中进水口出水口同时打开的水池，液面保持不变时都给我们一个平衡的印象。这时强调平衡是物体或系统的一种状态，让学生认识平衡。

二、研究平衡的条件

教师诱思，启发“系统为什么能保持这种平衡？试从方向、大小两方面分析”学生容易发现拔河的僵持阶段，双方用力方向相反，用力大小相等；水池水面不动时，水流一进一出方向相反，进出水流速相等。这时平衡建立的条件也就水到渠成了，归纳为两个字“逆”“等”。

三、挖掘平衡特点

每一种平衡都给我们一种保持不变的表象，如拔河时的僵持不动，水池水面不动；这是平衡“定”的特点。但每种平衡风平浪静的表面下，都有一个暗流涌动的现实，拔河双方依然在较劲，进出水口依然在流水，指出这是一种动态平衡。这也就是平衡“动”的特点。设想建立平衡的条件一旦发生改变，双方大小不再相等了，平衡也就被破坏了。这也就是平衡“变”的特点。

四、类比迁移建立化学平衡

当把前概念中的物理平衡搞清楚后，用可逆的化学变化代替物理变化，类比建立化学平衡，可逆反应有正逆两个相反的反应方向，当两个方向速率相等时，就具备了平衡的条件。运用可逆反应的物质的量——时间图像，一定时间后，物质的量，浓度不再变化，且反应物不为零，让学生感受化学平衡“定”“逆”的特点；师生共同分析反应过程正逆反应速率的变化，得出速率——时间图像，发现一段时间后正逆反应速率相等，且反应并未停止，这样就建立了化学平衡。学生从中体会化学平衡“等”“动”“变”的特点。

勒夏特列原理是人类在研究了大量化学反应的基础上，经历了由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，用最精辟、最准确的文字对化学平衡做出最客观、最科学的概括。可正是这种科学性给学生的理解带来巨大的困难。勒夏特列原理的核心词“减弱”是中学化学中最优美的一个词，它有双重含义，从定性角度看，解决了“方向”的问题，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，从定量角度看，解决了“大小”的问题，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化。尽管我们借用实验、多媒体、图表等手段，让学生经历了原理的探究过程，但效果不尽人意。学生理解了，但在分析平衡移动的定量分析中学生总是分不清平衡移动的程度，导致结果出错。为了解决这一问题，笔者将平衡原理引到“前概念”上不一定合适，但很好用。即平衡移动与外界条件的变化对着干，结果干不过。通俗易懂，而且朗朗上口。“对着干”是教师在各种外界条件影响平衡的分析中，先将平衡拟人化，这个平衡很拗，总是和外界变化作对，引导学生从方向上对“减弱”一词做出的剖析，按这个思路，问学生，结果怎么样呢？学生就会从大小的角度分析“减弱”一词，得出“干不过”的结论。这比教师反复强调效果要好得多，对激发学生学习兴趣也是有很大帮助的。而且在反应物有两种，增加一种反应物的浓度，这种物质转化率反而降低的分析上也很好用。一般情况，学生分析到分母中该物质的总量增加了，分子中该物质的反应量也增加了，就无法判断了；有了“干不过”的结论学生可从增加的原因上进一步分析，分母的增加是外界条件的变化，分子的增加是平衡移动的变化，因为“干不过”所以分母增加的更多，所以该物质转化率降低了。前概念的应用将平衡原理从神坛上拉下来，剥去其高冷的外表，展露它的本质，让它变得通俗易懂，容易让所有的学生都发现其内涵，并能灵活运用。

将学生已有的生活经验“前概念”做清晰化、精确化和科学化处理，为化学平衡知识铺路搭桥，降低思维难度，让旧时王谢堂前燕，不再高冷，飞入寻常百姓家。