培养变化观念与平衡思想以提升化学核心素养

谢朝杰

【摘 要】本文论述通过创设情境、细化主题、类比迁移、深度探究、搭建平台向学生渗透变化观念与平衡思想的策略，以培养学生变化观念与平衡思想，使学生的学科核心素养得到提高与升华，提高课堂教学质量。

【关键词】高中化学 变化观念 平衡思想 学科核心素养

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）02B-0089-02

变化观念与平衡思想是化学学科核心素养的重要内容之一。在高中化学的学习当中，能够运用变化与平衡的思想来进行化学学习和解决化学问题是一种非常重要的、常用的化学思维方法。那么如何在教学活动中有效地向学生渗透变化与平衡的思想呢？下面笔者从五个方面进行简单论述。

一、创设情境，搭建生活桥梁

建构主义理论强调，情境是学习环境的基本要素之一。化学是一门引导学生认识世界的学科，由此可见，为了有效培养学生的变化观念与平衡思想，教师应当注重学习情境的创设。通过密切联系现实生活，为学生搭建知识与生活间的桥梁，提高他们的学习效率。

比如，在对《化学能与热能》进行教学时，为了使学生深刻认识到化学键与化学反应中能量变化的关系，笔者从实际生活出发，为他们创设了合适的问题情境。在课堂上，笔者向学生提问：“大家都知道，古时候人们在冬天为了取暖，会用燃烧木材的方法。木材在燃烧时放出热量，会让人感觉到暖和。此外，明代诗人于谦《石灰吟》中曾言‘烈火焚烧若等闲，为什么石灰石要经过高温锻造才能生成生石灰呢？这两个生活现象蕴含什么化学道理？”笔者留给学生时间进行思考并讨论这一问题。最后他们得出了结论：木材燃烧是放热反应，会产生热能;而石灰石分解是吸热反应，需要吸收热能。紧接着笔者又提问道：“化学反应的本质是什么？化学键与化学反应中的能量变化有什么关系呢？”在笔者的提示与引导下，学生认识到化学键断裂与形成是反应中能量变化的主要原因。紧接着学生通过分析笔者提供的相关化学反应的条件与数据，总结出如下的规律：当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应放出热能;当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应吸收热能。笔者通过创设情境，使学生认识了化学反应中能量变化的规律，深刻理解了能量守恒定律，取得了很好的教学效果。

二、细化主题，建构认知体系

变化观念与平衡思想其核心是“变化”，围绕“变化”展开几个方面的讨论，这些方面都是相互关联的。为了提高教学的效率，笔者认为，教师应当善于对课程目标进行分解，细化主题，从而对学生进行有针对性的培养与训练，帮助他们建构完整的认知体系。

变化观念与平衡思想要求学生认识化学反应有一定的限度，是可以调控的，因此笔者在对《化学反应的速率与限度》这一节的内容进行教学时，就重点向学生渗透了这一思想。在课堂上，笔者引导学生进行 CaCl2 与 Na2SO4 反应的化学实验。首先在试管中加入 3～4 ml 的浓度为 1 mol/L 的 CaCl2 溶液，然后加入 5～10 ml 的浓度为 1 mol/L 的 Na2SO4 溶液。学生可以看到有大量白色沉淀产生。静置片刻后，取上层溶液少许，放入另一个试管当中，并滴加 1 mol/L 的 Na2CO3 溶液，学生可以发现，有白色沉淀生成。通过分析反应现象，学生可以发现，在 CaCl2 与 Na2SO4 的反应中，Ca2+ 并没有反应完全，Ca2+ 与 SO42- 的反应是可逆的。紧接着笔者趁热打铁，向学生提出了一系列问题，引导他们归纳可逆反应的特征。例如，反应刚开始时，是反应物的浓度大还是生成物的浓度大呢？当反应刚开始时，是正反应的速率大还是逆反应的速率大呢？随着反应的进行，通过步步推进，使学生认识到可逆反应是存在限度的，当达到反应的限度时，正反应的速率=逆反应的速率，且反应物与生成物的浓度都不再发生改变。由此笔者通过细化课程目标与主题，有效升华学生的化学核心素养。

三、类比迁移，触及知识核心

核心知识与能力的培养，是核心素养培养的重要组成部分和载体。很多学生做题的正确率不高，主要原因在于对核心知识的把握不牢固、模棱两可，解题时不关注细节。笔者认为，为了强化学生的核心素养，提高其学习能力与解题能力，教师要善于运用类比迁移的策略，促进学生高效率地打牢基础知识和掌握核心概念。

比如，在对《盐类的水解》进行教学时，考虑到学生在前面的学习中已经学习了平衡特征与移动原理，并且讨论了电解质在水溶液中的行为，认识了溶液酸碱性的实质，因此，笔者引导学生温故知新，在此基础上探究盐类水解的原理与规律。在课堂上，笔者引导学生分析 CH3CHOONa 的水解反应方程式。学生發现，盐类的水解可以看作是酸碱中和反应的逆反应。随后笔者提问道：为什么 NH4Cl 溶液呈酸性呢？学生分析可知，在 NH4Cl 溶液中存在两个电离：

NH4Cl  NH4++Cl-

H2O  H++OH-

NH4+ 与 OH- 可以结合成弱电解质，使得溶液中 OH- 浓度变小，水的电离平衡向正反应方向移动，C（H+）>C（OH-），因此溶液呈酸性。

在进一步的练习下，学生认识到水解反应的实质：水的电离平衡被破坏。因为水的电离平衡向正反应方向移动，使得盐溶液呈现不同程度的酸、碱性。在这一活动中，笔者通过引导学生将新旧知识相互联系，使他们实现了知识的迁移，自主探究得到水解的特点与规律，高效达成了教学目标。

四、深度探究，打破思维定式

笔者在教学实践中发现，很多学生在运用平衡思想求解化学问题时，容易产生思维定式，常常会受到之前学过的例题或者过往经验影响，对问题自己“添加”条件。为了帮助他们打破思维定式，教师应当注重引导学生对问题加以深度探究，强调细节之处，从而使之灵活理解并运用化学平衡思想，提高学习效率。

比如，对《化学平衡》进行教学时，笔者为了使学生建立化学平衡的观点，灵活判断化学平衡的状态，笔者组织学生展开了自主探究活动。在课堂上，笔者组织学生通过化学实验分别探究了浓度、压强、温度对化学平衡的影响，并由此引出了勒夏特列原理—— 如果改变平衡的一个条件，那么平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。此外，为了让学生能够形成清晰准确的认知，笔者还强调道：“需要大家注意的是，‘减弱并不是‘消除，且夏勒特列原理只考虑有单个条件改变，当有多个条件发生变化时，此原理将不再适用。”由此学生便对夏勒特列原理应用的前提条件形成了深刻的记忆，在求解相关问题时，能够关注细节，审清题意，有效避免了思维定式的产生。在这一活动中，笔者通过组织学生进行深度探究，充分发挥他们的主体地位，提高了他们对化学平衡思想的认识与应用能力，显著提高了他们的核心素养。

五、搭建平台，组织交流分享

“教、学、评”一体化的教学流程是当前教育的整体发展趋势，为了更好地深化学生的核心素养，教师要注重完善评价机制，将反馈评价融入教学过程当中，为学生搭建交流分享的平台，从而全面深化他们的变化观念与平衡思想，提高课堂教学的质量。

比如，对《氧化还原反应》进行教学时，笔者引导学生学习氧化还原反应的规律，并开展相关的习题训练。在课堂最后，笔者组织学生对这节课所学的知识进行归纳与总结，并对他们进行评价。例如，有的学生提到：“在求解氧化还原反应中反应物的用量、生成物的存在形式、物质系数等题目时，可以利用电子守恒规律快速求解。例如，在一定的条件下，若 PbO2 与 Cr3+ 反应，产物是 Cr2O72- 和 Pb2+，则与 1 mol Cr3+ 反应所需 PbO2 的物质的量为多少？根据电子守恒定律可知，当 1 mol Cr3+ 被氧化为 0.5 mol  Cr2O72- 时，所失去的电子为 3 mol，这些电子被 PbO2 得到，而 1 mol PbO2 被还原只能得到 2 mol 电子，因此需要 PbO2 的量为 1.5 mol。”学生讨论总结后，笔者进行查漏补缺，纠正他们错误的地方，并对相关内容进行补充。笔者按照“教、学、评”一体化的流程实施课堂教学，使学生的平衡思想得到了进一步提高与升华，取得了很好的教学效果。

教师采用上述“创设情境”“细化主题”“类比迁移”“深度探究”“搭建平台”几个策略，有效地向学生渗透变化观念与平衡思想，使其核心素养得到提高与升華，显著提高课堂教学的质量。总之，如何贯彻和落实核心素养下的高中教学活动，是值得我们深入探讨的问题，广大教育工作者应当不断探索，为学科素养的培养做出不竭努力。

【参考文献】

[1]刘 敏.基于学科核心素养发展的化学平衡教学内容分析[J].化工管理，2018（9）

[2]王晓东.如何建立化学平衡思想[J].中国校外教育，2015（24）

[3]施 琦.高中生“变化观念与平衡思想”维度核心素养的培养[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2018

（责编 卢建龙）