中学化学教师专业知识的自我提升

束长剑

摘要：在中学化学课堂教学和教师回答学生问题的答案中，存在有教师可能意识不到而其实欠科学甚至错误的内容。这对教和学都会产生不良的影响。教师需要通过各种途径发现自己专业知识的不足，不断地提升自我，这样才能在教学中挥洒自如，充满自信，并使学生受到良好的熏陶，对化学学科产生持久的学习兴趣。

关键词：化学教师；专业知识；自我提升

文章编号：1005–6629（2017）4–0003–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

在学生的眼中，化学教师首先应该是位化学家，然后才是教师。他们希望教师能够回答他们学习、生活中所有与化学有关的问题。如果得不到满意的答案，便非常失望。因此教师具有精深、宽博的专业知识对教学来说其作用是无可替代的。按说经过大学阶段对化学知识的系统学习，加上自己的工作经验，应对学生的疑问应该不成问题，然而当我们走进中学的化学课堂或是聆听课间的师生交流时，就会发现实际的情况并没有这么乐观。

1 一则师生对话折射出教师专业知识的不足

这是一节层次较高的市级展评课。课堂上出现了这样一段师生对话。

生：您说Al很晚才被大量冶炼，是因为它很活泼，是吗？

师：嗯，有什么疑问吗？

生：但是，Na、K比Al更活泼，为什么却比Al更早冶炼出来？

师：……因为Al2O3的熔点很高，2000多度，不容易电解。

生：那为什么不也像制备Na一样，电解熔融的AlCl3呢？

师：因为液态的AlCl3不能导电。

生：那为什么不电解AlCl3溶液呢？您上次说，电解NaCl溶液不能得到Na，是因为Na化学性质很活泼，生成的Na会与水反应。Al常温下应该不跟水反应吧？

师：也得不到Al。

生：为什么？

师：……这比较复杂，等后面学了电解的原理后你就能明白了。

生：既然Al2O3的熔点很高，难以电解，那为什么不电解熔融的Al2（SO4）3呢？

师：……

从这位老师回答学生问题的情形看，首先对学生提出“Na、K比Al更活泼，却比Al更早冶炼出来”这样的质疑明显准备不足；其次，先前课堂教学中对“电解饱和食盐水，为什么不能得到金属钠”这个问题的讲解有点想当然；第三，对金属含氧酸盐的稳定性，缺少必要的了解。这位工作已十多年也算是经验较为丰富的教师，在回答学生问题时却也接连暴露出了分析问题能力、知识讲解水平和专业知识储备不足等方面的问题。

2 专业知识不足对教学的影响

中学化学中的基础知识，是化学教学的基础，也是促进学生成长的重要载体。当教师的专业知识水平远超出课堂教学的要求时，教学中便能够挥洒自如，游刃有余；反之，只能跟著“标准答案”亦步亦趋，不敢越雷池一步，情境稍有变化处理起来便左支右绌、破绽迭出，过程讲解含糊其辞，令人费解[1]。

在高一化学教学中，金属钠与硫酸铜溶液的反应具有特殊的意义：它颠覆了学生“在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”的固有认知，活泼金属钠却不能把铜从硫酸铜溶液中置换出来！如何让学生接受这个实验事实？有的教师解释为“钠与水反应优先”、有的解释为“水溶液中水多”等等。这些解释并不能消弭学生心中的疑团，因为学生迷惑的地方在于“铜离子的氧化性强于水分子，为什么钠反而与水发生反应”，上面的回答没有正面解答这个问题。

如果教学中从微观角度来分析，理解起来就会容易得多：首先让学生观察教材《物质的分散系》（苏教版必修1专题1）中“氯化钠在水中电离”示意图，巩固溶质在水溶液中是以水合分子或水合离子的形式存在的；接着让学生通过这些水合离子的结构思考钠不能置换出硫酸铜溶液中铜的原因。从这个角度，学生容易理解：因为铜离子是以水合铜离子形式存在的，金属钠要与铜离子反应，周围的水分子是绕不过去的“坎”，钠能与水发生反应，因此无法置换出铜。当然这样的回答需要教师有较强的微观探析的意识和能力。

另外，对于化学启蒙阶段的学生来说，教师的观点常能记忆深刻，并深信不疑。教师不经意的一句话都可能会误导学生，更不用说教师对问题本身认识的错误。上述的师生对话，教师随便的一句“电解饱和食盐水不能得到金属钠，是因为钠可以跟水反应”便是误导学生的典型的例子，让学生形成了“常温下，不能跟水反应的金属，就可以用电解其水溶液的方法来制取”的错误印象。

当然，教师专业知识的不足，对教学的负面影响还很多，如教师面对学生的问题，尚且“只办得架隔遮拦”，必然会缺乏专业自信和自豪感[2]，从而难以调动学生的兴趣；因为教师对知识理解也较为肤浅，必然也难以创设身临其境的场景让学生体验、难以设计出有价值的引导学生思考的问题等等。由此可见，教师对自身专业知识的提升无论是从教的角度还是从学的角度，都是非常重要的。

3 教师专业知识自我提升的途径

教师的专业知识水平因其学习经历、成长环境等的不同而有所差异，自我提升的途径也很多，诸如多参加培训、多听课、多交流等等。在实际教学中，不少教师并非不知道要提升自己的专业知识，而是随着教学经验的丰富，对中学所涉及的问题大多有了一个固定的回答模式，并不能意识到自己的回答或知识结构中存在的不足。因此对中学教师而言，发现并纠正自己专业知识（特别是与中学化学教学相关的知识）中的不足是非常必要的。

3.1 从问题的源头重新审视自己的结论

如果教师在教学过程中，不断对自己的答案进行拷问，从问题的源头出发，重新分析解决这个问题可能的途径，就有机会发现自己答案中的缺陷。比如上述关于为什么金属铝难以冶炼这个问题，从历史上看，的确有这样一种倾向，不活泼的金属，人类冶炼较早，而活泼的金属相对较晚，人类首先大量使用铜，然后才是铁。因此用“铝比较活泼”来回答这个问题也无可厚非。但如果从问题的源头这样思考：金属活泼，是增大冶炼难度的重要原因，有没有其他的因素制约着金属的冶炼呢？比如工艺问题、原料问题？有没有活泼金属的冶炼在相对不活泼的金属之前呢？如果有，原因是什么？通过这样的反思，就可以找出特例，从而发现答案中的缺陷。

3.2 深层次挖掘各种规律的微观本质

化学教学中，归纳法是常用的方法，即罗列各种不同物质的性质，从中找出这些性质的共性或递变规律。比如根据硫酸镁可溶、硫酸钙微溶、硫酸钡难溶，预测硫酸铍、硫酸锶的溶解性。解决问题的方案是：根据硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡溶解度越来越小、镁、钙、钡的原子序数依次增大，于是得到这样的结论：碱土金属的硫酸盐，其溶解度随着原子序数的增大而逐渐减小。依据这个规律，硫酸铍应为可溶，而硫酸锶的溶解度一定很小。

对中学生来说，能够找到上述的规律，并且以此来预测其他物质的性质也就可以了，但对于教师来说，仅认识到这个程度则过于单薄，还需要查阅各种资料，复习大学的无机化学和结构化学中的知识，至少能够定性地说清楚这个规律的微观本质。惟其如此才能高屋建瓴，引领学生思维的发展。

3.3 注意积累并研究学生提出的问题

中学生虽说化学知识尚不够丰富，对各种化学现象的理解也不够深入，但这并不妨碍他们思维的灵活性，他们可能会对相同的问题，从各个角度提出五花八门的问题，教师知识无论多么丰富，也无法实现对这些问题的全覆盖。更令人称道的是，这些问题中不乏有深刻的见解和创新的火花，这些都是教学研究和教师提升自身专业水平不可多得的原料。

一直以来，笔者讲解泡利不相容原理都是通过下面的方式进行的：两个电子都是带负电荷的，因此彼此相互排斥。当电子在发生自旋时，会产生环形电流。自旋方向相同时，比如都是逆时针旋转，这时，用右手螺旋法则可以判断，它们感应磁场的方向相同，同名磁极相互排斥，增大了两者之间的排斥力，体系的能量增大；如果自旋方向相反，则感应磁场的方向相反，异名磁极相互吸引，削弱了彼此之间的排斥力，体系能量降低。

多年来，对这个问题的讲解从没怀疑过有什么不妥，学生也较为满意。直到两年前，当笔者再次利用这种方法讲解时，有位学生提出了质疑：电子是在三维空间里运动的，其自旋怎么称得上是顺时针还是逆时针呢？因为从某个角度看是顺时针，从另一个角度看又是逆时针了！

其实电子的自旋，依然是科学界尚未解决的问题。课堂采用上面的解释仅仅只是为满足学生认知需要而已[3]——总希望新的知识能够用原来的知识推导出来。不过正是这位学生的提醒，让笔者从此对微观结构中知识的讲解多了一份小心，当讲解泡利不相容原理时，笔者会多加一句：其实电子的自旋并不存在这样的旋转轴，只是通过这个简单的模型能够粗浅地理解该原理而已。

3.4 注意了解教材中各种名词的真实含义

化學教材中有很多名词，由于经常使用，对它们已经非常熟悉，但其内涵却并不很清楚，可谓是熟悉而陌生的名词。挖掘这些名词的涵义、来源，有助于拓展教师的知识面，加深对中学教材的理解。

比如高炉炼铁，不妨思考，为什么叫高炉？高炉到底有多高？铁矿石、焦炭等原料从高炉顶部落下究竟需要多长时间？再如HNO3为什么不叫氮酸而称为硝酸？硝什么意思？为什么民间称明矾也叫“硝”？胆矾、绿矾、皓矾……矾是什么意思？CuSO4·5H2O为什么叫胆矾？Na2CO3为什么叫纯碱？冠以“纯”背后的掌故是什么？等等。

与此类似的，中学教材中还有一些“非重点”概念，说其非重点，是因为这些概念，并非学生需要掌握的内容，但却是教材的有机组成部分。对于学生来讲，这些知识不是当下需要掌握的内容，但作为教师，无论这些知识多么的边缘，也必须深入研究，使得我们对教材的把握做到“中”“边”俱透。比如水泥标号的含义是什么？重水是核反应堆中的减速剂，减速剂是什么含义？原理是什么？核磁共振氢谱的原理是什么？等等。

3.5 形成对教材和参考资料内容的批判意识

即使是经过专家多次审定的中学化学教材也经常出现错误，遑论各种教辅资料。教师需要对其中的内容仔细阅读，特别是新增加的内容，首先需要根据自己已有的知识进行分析、判断正误，然后再查阅各种资料进行论证，确定无误后才能在课堂上出现。

在苏教版高中化学选修教材《物质结构与性质》的序言中有这样一句话：乙醇易溶于水而二甲醚却不溶于水。二甲醚的物理性质在以前版本的教材中并没有出现过，这里突然出现了，就必须对这句话进行探讨：二甲醚中的氧原子采用sp3杂化，应该是极性分子；且两个甲基都是供电子基，氧原子带有较多的负电荷，跟水分子中的氢原子形成氢键是完全可能的，四氢呋喃就是典型的例子。查阅了各种大学教科书发现，二甲醚的确能溶解于水[4]。

或许有人说，现在是信息化时代，“弟子不必不如师”，学生的知识水平超过教师是正常的。不过笔者以为，作为经过化学专业系统学习的教师，相对尚处于启蒙阶段的学生来说化学知识与素养都“不贤于弟子”是不大正常的；也有人说，纵你弱水三千，你知他取哪瓢饮？教师被学生问住不很正常吗？的确一千个学生，就有一千种思维方式，在他们提出的问题中，有个别思维的角度，教师从来没有思考过也是正常的。但我们不能因为它的“正常”，便以为有了藉口而忘记了进取，毕竟经常出现这种“正常”现象是不正常的。因此教师务必要注意不断积累、不断完善自己，真正成为学生心中的化学达人、教育大咖，努力让学生始终浸润在自己渊博的知识、专业的自信和充沛的情感之中，从而让年轻的后生有所感染、有所体悟。

参考文献：

[1]张霄.我国科学教育为何缺少“人情味”[J].化学教学，2016，（10）：7～12.

[2]钱胜.再谈化学教师专业化发展[J].化学教学，2016，（9）：7～10.

[3]韩建成.形成氢分子两个氢原子的电子自旋方向必须相反[J].化学教学，1980，（4）：38.

[4]曾昭琼主编.有机化学[M].北京：高等教育出版社，2001：296～297.