在高中化学原理教学中运用沉锚效应的研究

邢晶

摘 要：高中化学原理内容是教学的难点，主要原因是原理内容抽象，不好理解，因此，帮助学生建立直观正确而深刻的第一印象就更为重要。沉锚效应就是利用先入为主的观念，让学生产生第一印象，帮助学生学习。以化学平衡移动原理与盐类水解的教学为例，具体讨论沉锚效应在教学中的应用。

关键词：高中化学；化学原理；沉锚效应

高中化学难学，一方面是因为高中化学知识繁杂，需要记忆的内容多，另一方面是因为微观层面的知识、抽象的化学反应原理难以理解。教师面临的教学情况是：教学内容多、杂，课时紧张；学生的基础薄弱（初中没有系统学习化学）；学生想象能力差；学生理解、接受抽象理论的能力差。为了让学生更好地掌握复杂抽象的化学知识以及各种化学原理，教师需要在教学中运用恰当的心理战术，给学生一个正确的心理导向，这就是今天的研究主题“沉锚效应”。学生容易受到沉锚效应的影响，但如果先入为主的概念和效果过于强大，也会产生相应的弊端，因此，如何在高中化学教学中运用沉锚效应，值得大家思考研究。简单来说，既要沉锚效应服务于教学，又要防止它所带来的负面影响。

一、在高中化学教学中运用沉锚效应的意义

高中化学所讲述的知识，对于学生来说都是新鲜的、未知的，要讓学生将这些未知的东西清晰地记忆在脑海里，并且能细致准确地分类，这需要采用一定的方法。教师除了帮助学生养成良好的学习习惯、建立化学知识之间的内在联系之外，还可以根据知识特点采用一些特殊方法帮助学生。沉锚效应就是利用先入为主的一种心理让学生对所学知识“第一印象”深刻清晰，固定正确、简洁、有效的思维格式，形成思维定式。

沉锚效应是一种心理学效应，在教学中运用沉锚效应，也就是要让学生形成深刻的“第一印象”。当一个事物的信息进入我们大脑的时候，“第一印象”和“第一信息”给我们大脑的刺激是最强的。虽然这些“第一信息”并不一定能反应事物的全部，但不可否认，我们大脑的思维活动在大多数情况下就是依据这些信息的表象进行的，所以，“第一信息”对人产生的影响不言而喻，很多心理学家也证实了这个论述。运用沉锚效应的最大好处是让“第一信息”最深刻地存在于学生脑海中，以至于下一次提到该事物的时候，能条件反射般地想起这些有效信息，印象深刻，记忆也持久，对后续在此基础上展开的学习也能起到很好的铺垫作用。

高中化学知识多而杂，特别是化学原理更是由于其微观性、抽象性难以被学生理解。而化学理论对生产实际又有很强的指导作用，所以，在教学中运用沉锚效应帮助学生学习理论是必要的。

二、教学中运用沉锚效应的具体案例

平衡思想是化学学科的基本思想之一，而化学平衡移动原理是平衡思想的核心。平衡移动原理内容如下：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。影响化学平衡的外界因素是指浓度、温度、压强等。虽然原理内容简单，但想要理解并能灵活应用却是不易。为了让学生更好地理解移动原理，可以从两个方面入手：一是将理论的内涵外延分析透彻，二是对于用移动原理解决问题的思维进行固化。在学习过程中，恰当的时候抛出“锚”，帮助学生建立正确、深刻的初印象，为后续学习打下基础。

1.对平衡移动原理的适用条件理解，抛下原理适用范围之锚“可逆反应平衡态”。化学平衡移动原理适用条件：处于平衡状态的可逆过程；平衡要发生移动。如果可逆反应没有达到平衡，或虽达到平衡，但条件改变时平衡没有移动，是无法应用该原理进行判断平衡移动的方向及移动的程度。只要处于平衡状态，无论是何种平衡类型，如，化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解平衡等均适用此原理。

2.对平衡移动原理的定性理解，抛下原理核心内容之锚“对着干”。改变一个影响因素，如升高温度，则平衡移动的方向必是要向能使温度降低的方向移动，即向吸热方向移动；而降低温度，则反应向放出热量的方向移动，能使温度升高。可以认为，在化学反应发生的过程中，能量也参加了反应。例如，合成氨反应是放热反应，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），ΔH=-92kJ/mol，方程式也可以表示为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）+92kJ/mol，容易判断当改变温度时平衡移动的方向，升温，即增加了能量，而能量是生成物，所以，反应向逆反应方向（吸热方向）移动，降低温度则移动方向相反，向正反应方向（放热方向）移动。

3.对平衡移动原理的定量理解，抛下原理中平衡移动程度之锚“减弱不抵消”。改变一个影响因素，例如，使反应物浓度由0.1mol/L增大至0.2 mol/L，根据“对着干”确定平衡移动方向——向正反应方向移动。学生需要理解“这种改变”指的是什么。例如浓度由0.1 mol/L增加到0.2 mol/L，则“这种改变”是指“浓度增加了0.1 mol/L”，而“减弱这种改变”是指浓度增加的量小于0.1 mol/L。达到新平衡时反应物浓度介于0.1 mol/L与0.2 mol/L之间，如果浓度小于或等于0.1 mol/L，则说明平衡移动的程度将浓度改变中增加的0.1mol/L

完全抵消甚至更多，不符合“减弱这种改变”的程度限制。

4.应用化学平衡移动原理解决问题时，抛下解题格式之锚。不同类型的问题，解题格式也不同。让学生在接触问题之初就形成正确且易模仿的思维模式。

例如：下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（ ）

A.打开微摇过的盛装可乐饮料的瓶盖，液体喷出

B.将发生反应H2（g）+I2（g） 2HI（g）的容器压缩后，气体颜色变深

C.新制氯水久置后无漂白性，而酸性增加

D.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气

解题格式：

[寻找可逆过程或反应] [确定事实的产生是由于平衡移动的结果]

A项存在着CO2（g） CO2（aq），打开瓶盖后，由于压强减小，所以，平衡逆向移动，大量CO2（g）连带液体一起喷出。可以用平衡移动原理解释。

B项存在可逆反应，且由于I2（g）而使混合气体呈现紫色。但压缩体积后平衡并不移动，颜色加深是由于体积缩小所至，而非平衡移动的结果，故不能用平衡移动原理解释。

C项Cl2（aq）+H2O（l） H+（aq）+Cl-（aq）+HClO（aq），2HClO（aq） 2H+（aq）+2Cl-（aq）+O2（g），由于光照使HClO分解，而导致HClO浓度减小，使Cl2与H2O反应向正向移动，可用平衡移动原理解释。

D项存在NH3（aq）+H2O（l） NH3·H2O（aq） NH4+（aq）+OH-（aq），使用氢氧化钠固体，会增加c（OH-），促使反应向生成氨气方向移动。

例如：在密闭容器中发生反应A（g）+B（g） C（g），达到平衡时，A的浓度是a mol/L，此时将体积压缩为原体积的一半，再次达到平衡后，A的浓度是（ ）

A.c（A）>a mol/L B.c（A）<2a mol/L

C.c（A）>2a mol/L D.a mol/L

【学生错解】根据平衡移动原理，压缩体积，增大压强，平衡向分子数减小的方向移动，即向正向移动，所以A（g）的浓度减小，选择B。

【错解原因】学生能够正确判断出平衡移动的方向，但确定浓度变化情况时却思考不深入，忽略了体积变为原体积一半时，A的浓度就已变为原来的两倍了，之后再平衡正向移动，根据“减弱不抵消”确定a mol/L

学生理解得不深入，导致解错题目。从分析过程看，可形成如下的解题格式：

[确定条件改变时刻各物质的某物理量的瞬时值] [利用化学平衡移动原理进行判断]

化学平衡移动原理应用很广，是很重要的基础化学理论。上述要点无论是新授课还是复习课，都应重点讲解，只不过方式上有所不同。新授课应以教师讲授为主，授课过程中，为了让学生形成深刻印象，可在讲授过程中，用实验来验证这个理论。实验会让学生进入原理之中，具体体会“对着干”和“减弱不抵消”。此时利用具体实验沉下锚，使学生接收直观的视觉触觉感受，在大脑中建立清晰而深刻的印象。而复习课时，应以学生自主整理为主，教师辅助，形成特定思维方式，可因人而异，形式各异。

三、过犹不及，避免沉锚效应带来的负面影响

任何事物都是有两面性的。化学知识多而杂，相似的知识点也有不少，如果先入为主的概念过于强烈，那么就容易将知识混淆。在授课过程中，老师过于强调沉锚效应，可能容易让学生对一些知识产生根深蒂固的印象，从而不易被改变。如何运用好沉锚效应，巧妙地避开其所产生的负面影响，对高中化学教学无疑是一个挑战。下面，以具体教学案例说明运用沉锚效应所产生的负面影响：

例如：在一密闭容器中发生分解反应CaCO3（s） CaO（s）+CO2（g），在一定温度下达到平衡状态，此时c（CO2）=a mol/L。若保持温度不变，将体积压缩为原体积的一半，则再次达到平衡时c（CO2）的浓度是多少？学生根据平衡移动原理中“减弱不抵消”的原则得出再次达到平衡时a mol/L

盐类水解规律是高中教学的一个难点。在教学过程中，用实验沉锚，学生能理解盐的水解本质。但是学生在应用水解原理解决问题时，困难很大：一是对盐类水解的本质理解不够透彻；二是因为形成盐的酸的多元性导致的；三是因为规律众多，而沉锚效应的先入为主导致学生太依赖于各种规律去解题，由于理解不深入，一知半解，所以出错。

例如：向10 mL 0.1 mol/L的氨水中滴加0.1mol/L盐酸。

（1）恰好中和时，消耗盐酸的体积是多少？此时溶液中各离子浓度大小的顺序是什么？

（2）当溶液恰好呈中性时，消耗盐酸的体积是多少？此时溶液中各离子浓度大小的顺序是什么？

学生出错的原因就是不能正确理解“恰好中和”与“溶液呈中性”的区别。“恰好中和”是反应属性，“中和”是指酸与碱反应生成盐和水；“溶液呈中性”是指溶液属性，最终溶液中的H+、OH-浓度相等。而通过实验的影响，学生会认为强酸与弱碱的反应中，由于水解的存在，总会有一点弱碱不能被完全反应，所以恰好中和时所需的酸要么比理论所需大一点或者是无法准确求得。这就是由于先入为主的深刻印象导致的思维混乱，不能正确分析问题。

沉锚效应带来的负面影响是使学生的思维定式严重，不能正确分析遇到的新问题，思维不清晰，最后只能生搬硬套。正如上面的例子所讲，原有的旧知识遇到新情境，而学生却不能在新情境中运用。根据奥苏贝尔的理论——同化论来讲，学生缺少将已有的学习基础（认知结构中）与所遇到的新情境建立相关联系的能力。再有，沉锚效应可能减弱了学生思考的意愿与能力，遇到相同情境，代入相同的方法，却不会去认真思考知识的内在含义，这不利于培养学生发散思维，不利于培养学生的创新精神。

所以，在实际教学中，要从以下几个方面来避免沉锚效应带来的不良影响：

首先，要引导学生多从不同的角度来看问题。对于学习中遇到的疑难问题、化学实验中的“非正常现象”都不要随意放过，引导学生思考各种可能性，并用各种手段进行求证，这对于锻炼思考能力是很必要的。

其次，要有质疑的意识。以往的经验结论不都是正确的，随着科学技术的发展，人们能更多地看清以往看不清楚的结构，能够进行更精确的物质组成分析，正如原子结构的发现过程一样。鼓励学生敢于大胆假设，用严谨的科学实验验证，这才是科学的精神。

最后，在应试时，要注意运用一些心理战术，不要认为高考中可能遇到做过的原题。虽然有可能会遇到相似的题目，但不要盲目乐观，仔细看一看题目中的情境，说不准在哪里就有“陷阱”等着你呢。

综上所述，沉锚效应在教学中还有着广泛的应用，作为一种心理效应学说，运用得当会对学习产生积极促进的作用。通过实例可以看出，对于抽象的化学原理的教学中，恰当地运用该效应能促进学生的理解与接受。因为化学原理比较抽象，不好想象与理解，如果可以运用一些技术手段、实验手段支持，效果便好多了。只不过，在运用过程中，教师应该更关注如何利用沉锚效应让学生理解知识的内涵与用途。很多学生迷茫的是不知道學了有什么用，在学习过程中不能很好地发挥主观能动性，但思维定式也带来不良影响，所以，如何用、怎么用是值得研究的。

参考文献：

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