基于核心素养的物理实验思维在化学教学中的应用分析

陈燕萍

摘 要：教师在日常教学中应注重关联学科的交叉思维培养，充分引导学生让物理实验思维融入到化学的学习中，进而更进一步提升学生的综合素养。

关键词：物理实验;核心素养;学科交叉;思维渗透

1.学科交叉思维探讨

随着当今社会的快速发展，对学生的综合素养要求越来越高。学科之间的相互交叉和渗透是当今时代的一大特征[1]。诸如物理实验中在“互成角度两个共点力的合成”实验中我们用到的替代法;用天平称物体的重量实验中采用的比较法;“碰撞中的动量守恒”实验中采用的测量量的转换法等等，这些基于核心素養的物理实验方法在化学的学习中是通用的。

2.物理与化学知识的交叉点分析

物理作为自然学科之首，以其广泛的研究范围，已经深入化学、生物之中。尽管物理和化学在知识点上存在很多交叉点，但是研究的方向不同。例如物理和化学都涉及原子结构，化学研究的方向是核外电子特别是最外层电子对化学性质的影响，但是，物理讨论的却是核内质子和中子的变化。因此在运用这些交叉点时，要注意找准关键切入点，以免造成思维混乱。

高中作为物理化学知识启蒙的重要阶段，楞次定律、化学平衡等物理化学理论是其重要组成部分之一。物理化学理论的共同点是需要发散思维，可以总结出具有一定程度的普适性的物理、化学试题的巧解方法[2]。同时，两个学科之间的交叉分析能力不仅可以方便解题，提高解题速度及正确率，也可以启发学生进行各学科知识的深入思考，有助于学生培养自我探索、分析总结、发散思维的优良习惯。

3.物理实验思维在化学教学中的应用分析

3.1勒夏特列原理—楞次定律

化学平衡是高中一个重要的知识点，许多学生在一开始时就觉得难以接受，造成了后来学习难点的积累，特别是用勒特列原理来判断平衡移动问题时，教师常在讲授时觉得力不从心。的确，这概念有点只可意会，难以言传的意味，如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。例如，对一个已达到平衡的反应，升体系温度，平衡就会向阻碍体系温度升高的方向移动，即向吸热的方向移动，但最终温度还是比之前的温度要高，也就是说该原理的关键在于“减弱”而不是“消除”，这与物理上的“楞次定律”是不谋而合的，楞次定律实验中，用感应电流的方向来判断感应电动势的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，相似地，这个原理核心之一是“阻碍”，而不是“阻止”，它们最大的相通之处是两个原理都遵循了系统能量朝更低的方向发展的趋势，若该趋势被破坏，系统会尽量恢复到先前状态的方向变化，但已经无法恢复到原来的状态。若引导学生对比来理解，相信能达到事半功倍的效果。所以物理实验思维方法的灵活运用在化学学习中起到有力的推动作用。

3.2带电粒子的定向移动—同种电荷相斥、异科电荷相吸

用学生熟知的物理思维方法帮助化学概念的理解，让学生对概念的把握更加清晰，而具体的化学题目也可以用物理实验思维的一些方法来解。如电化学中经常遇到的一个问题是：电解质溶液中离子应该向哪一极移动，例如：溶液中Na+应该移到阳极附近还是阴极附近，或正极附近还是负极附近，若分原电池和电解池两种情况来讨论，很容易造成学生思维的混乱，在这里只要借用物理原理“同种电荷相斥、异种电荷相吸”来分析就显得很简单了[3]。首先，不管是原电池还是电解池，要明确的是电子的流向：电解池中电子从外加电源负极出发，流向阴极，而原电池中负极失去电子，电子沿外电路流向正极，此时可以想象阴极、正极上都布满了负电荷，带正电的Na受到负电荷的吸引移到这两极附近，像带两个负电子SO4这样的阴离子因和负电荷带同种电荷而受到排斥，向反方向移动，即移动到阳极或负极附近。

小结

任何理论都不可能具有终极的意义，永远不会是最后的定论。在教学中，就一个理论与另一个理论的衔接关系，我们教师在日常教学中要注意培养学生创造性思维能力和交叉学科综合运用能力。尤其是物理实验思维在化学学科中的运用，在逻辑思维的基础上发挥多元化的思维技巧，只有这样，才能使学生既有合理的知识结构，又有合理的能力结构，才能真正实现物理化学的教学目标，才能真正满足现代社会对人才培养的需要。解决一个问题靠技术而提出一个问题要发挥人的想象力，它才是科学发展的源动力。

本文系泉州市第二批教育“领航团队”专项课题研究成果。课题名称：《以核心素养为导向的物理实验教学与研究》。立项批准号：QLHKT2-068。

参考文献

[1]“学中用”与“用中学”相结合促进教学效果探微[J].张丽娟.山东化工. 2018（18）

[2]物理化学的教学与学生素质的培养[J].刘淑梅，赵瑞雪.现代教育科学. 2009（S1）

[3]物理化学教学中培养学生的实践意识[J].赵东江，马松艳，徐丽英.中国冶金教育.2011（04）