化学实验教学在化学平衡概念学习中的初步研究

邓湘

摘要：化学实验教学的研究贯穿化学教学的整个过程，在课堂上引入实验教学对学生掌握新知识有强大的推动作用，在引领学生探究学习的过程中有很好的示范作用，在概念教学中引入实验教学，可以帮助学生更加形象地理解概念的内涵和外延，有利于学生更加深刻的掌握化学专业语言，了解概念的知识建构。

关键词：概念；化学实验；教学

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2021）05-0021

在我们的学习中，概念指的是具有共同特征的物体、符号或事件的标记系统。它是对类别的心理构想或表征。布鲁纳（Bruner）等认为人们对于任何一个特定的概念，只要规则能正确地识别出实例和非实例，人们就会始终保持这一规则，当规则不能达到这个目标时，人们就会修正它。[1]行为主义者认为，概念是学习者在学习过程中慢慢建立起来的。给学习者呈现概念的正面实例，就能较好地获得概念。

20世纪70年代以来，国外学者对科学概念学习的研究迅速发展起来，研究者对此提出了许多不同的名词。如朴素概念（naiveconception）、前概念（preconception）[2]、前科学概念（pre-scientificconception）、直觉概念（intuitive conception）、错误概念（misconception）等等。尽管它们之间存在些许差异，但其核心均意指学生在特定学科中，对某一事物或现象持有的在一定程度上有别于目前科学家所公认的看法。

一、化学平衡概念发展教学研究

大多学者对化学平衡概念的认知发展研究已经形成了一定的衡量标准。如格萨斯基（Gsarsky）、威尔森（Wilson）等通过研究，探知学生对化学平衡概念的认知结构发展过程，获得了化学平衡概念图。

刘秀芬（xiuFengLiu）基于凯（Chi）的本体论概念改变理论为指导，发现在小组合作学习化学平衡的过程中，概念的类别发生了改变。[3]在与化学平衡不同级别水平进一步分析显示，限制性交互概念的可理解性、合理性和信息丰富性在整个学习过程中也在不断地增加。

【教学实例】

我们在学习化学反应速率的基础上解决可逆反应中的若干问题，今天我们继续研究可逆反应的其他特征。

二、化学反应的限度

[过渡] 这里有2个问题（1）何为反应限度？ （2）哪类反应中存在反应的限度？

[问题设置1]我们已知：水電解可以生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃又可以生成水，那么氢气和氧气生成水的反应是否为可逆反应？为什么？

[学生思考1]将一小块黄豆粒大小的钠块放入盛有水的试管中现象是什么？写出有关化学方程式。该反应有何现象？ （观察到：反应物钠反应完全）

[学生回答2]氯水中存在哪些微粒？请结合化学方程式解释存在的这些微粒？

三、教学发现问题

1.学生认为化学反应均是反应完全彻底的，当至少其中一种反应物消耗完时，化学反应也就结束了。学生忽视微观过程，导致学生的头脑中建立起了化学反应的一些绝对化的观念。为此可以借助多媒体辅助，直观模拟出可逆反应过程中各微观粒子的行为，促进学生理解。

2.学生中的“平衡”观念还很虚弱。日常生活中有少数学生将“平衡”与“守恒”、“均衡”等近似概念混同，造成了一些错误的理解。在化学平衡概念的教学时要充分利用学生认知结构中有关平衡的可逆性特征，同时注意纠正学生认为的平衡是静止不动的观念，强调平衡的动态性特征。

四、教学启示

我们认为在建构主义的学习理论指导下，在充分调研出学生的化学平衡知识的基础上，指导学生归纳出化学平衡及其相关科学概念。课堂教学中以设置情境问题→学生错答→实验佐证→小组内合作学习→比较归纳等五步教学流程组织教学，能够有效优化学生原有认知结构，有利于引导学生把前概念向科学概念的转化，从而对后续电离平衡、盐类水解平衡以及沉淀溶解平衡的学习产生影响。

高二学生已经存在相关化学平衡知识的前概念，通过本实验的教学后，许多相关的前概念可以转化成科学概念，针对学生面临的微观角度的问题，可以通过设计真实情境的学生探究实验，结合计算机动画模拟设计化学平衡中分子动态平衡问题，积极主动帮助学生构建化学平衡知识的认知结构，才能帮助学生真正形成科学的化学平衡概念。基于此，教师可以应用化学演示实验，结合多媒体信息技术融合在微观分子动态平衡这一方面进行细致的讲解，按照“创设可逆反应的方向情境———模拟动画理解正逆反应速率变化问题———判断化学平衡状态建立的基本条件”，这一教学设计，深入浅出的问题式导向教学，帮助学生进行深层次的理解。

五、结语

教师需引导学生将宏观物质的性质和微观分子的动态平衡联系起来，建立起化学平衡的学科知识网，促进学生理解化学平衡的概念。教师还要研究设计具体化学实验，借助信息化技术进行模型构建，创建具体化学平衡解题模型，引导学生将化学平衡知识与解题模型进行融合，深化学生对各种平衡知识理解，保证学生将知识概念同实际生产应用相结合，让这种模型化学习帮助学生多角度进行知识点记忆，从而实现概念教学的抽象化到具体化的模型设计。

参考文献：

[1] （美） Jerome S. Bruner.教学论（Towarda Theory of insrturction）[M].北京：中国轻工业出版社。2008. 1

[2]罗莎琳德·德赖弗《儿童的科学前概念》上海科技教育出版社出版2008. 12

[3]俞宣孟《本体论研究》上海人民出版社2005-11

（作者单位：河北省唐山市开滦第二中学 063000）