“化学平衡影响因素”的教学逻辑研究

常明 邵川华

摘要： 教学逻辑作为教师教学理性的集中体现，是教师有计划地组织课堂教学、开展教学活动的实然表现。以36篇主题为“化学平衡影响因素”的课例论文为研究对象，利用内容分析法整理归纳出该主题三种主要的教学逻辑类型，主要包括“概念阐释型”“归纳概括型”“方法迁移型”；并从教学价值把握、教学情境创设、教学逻辑取向三方面对其进行了评述，以反思“化学平衡影响因素”主题教学研究的发展及其局限。

关键词： 教学逻辑； 教学设计； 化学反应平衡； 影响因素

文章编号： 1005-6629（2023）09-0013-07   中图分类号： G633.8   文献标识码： B

课堂教学的有效与否取决于教学逻辑的清晰与合理［1］。教学逻辑是对教学目标、内容、活动及评价等内在关系和基本规律的客观认识，是教学理性的集中体现。以真实的课堂教学案例作为研究对象构建具体内容的教学逻辑，是深度研究课堂教学、提升教学效能、促进教师专业成长的有效路径［2］。

选择性必修中“化学平衡影响因素”主题是高中化学教学过程中的重点与难点之一。相较于必修阶段强调学生根据已有经验，初步认识化学平衡及其影响因素，选择性必修部分要求学生能够理解外界条件对化学平衡的影响，并能从定性定量相结合的角度描述、判断化学反应限度与平衡移动的方向［3］，这对学生的微粒观、守恒观、平衡观都提出了比较高的要求。化学平衡一直是化学教学研究中的热点主题，研究成果也呈现出上升态势。纵观“化学平衡影响因素”的教学研究，其研究角度略有不同，有的学者探讨教学情境的选取与呈现，有的学者聚焦教学模式的分析，有的学者关注创新实验的开发利用，众多学者尽管切入点各不相同，但均围绕“化学平衡影响因素”这一主题开展教学，其教学目标也都指向发展学生化学学科核心素养［4］。因此在教学设计与实施的过程中，面对同样聚焦“化学平衡”这一静态的学科知识，不同教师在组织、实施教学活动的风格与方式各不相同，这是源于不同教师对该部分内容的理解与编排的教学逻辑有所差异。

因此通过对不同教师的“化学平衡影响因素”教学逻辑的分析与评述，能够更深刻地探讨化学平衡影响因素教学研究的发展与变化趋势，与此同时也能够成为指导一线教学教师设计教学活动、开展教学实践的有效途径。

1  理论依据

在课堂教学的过程中，教师对相应的学科知识加以组织编排并通过特定的教学活动将其传授给学生，这一过程遵循的实践原则即是教学逻辑的体现。与教学思路相比，教学逻辑不仅包含了宏观层面的教学活动与内容之间的顺序，还涉及微观层面教学活动与内容之间组织的合理性与逻辑性，具体指向教学活动是否符合学生认识规律，教学内容是否契合学科知识结构，因此对课堂教学逻辑的深入剖析可以有效帮助我们认识高效课堂的组织方式与表现特征。

朱德全认为教学逻辑是教学系统中主客体关系的动态转化逻辑，并整合知识逻辑、教授逻辑、学习逻辑与认知逻辑这四个相互影响的逻辑关系构建了课堂教学系统网络［5］。郑长龙基于课堂教学“内容、学生、教师”三个要素提出了课堂教学逻辑的静态结构［6］。

综合上述分析，本文认为教学逻辑侧重教师在教学过程中具体教学行为的思路与线索，且是教师有目的地开展教学活动的实然表现。教学逻辑受学科知识逻辑与学生认知逻辑的影响。学科知识逻辑是教师教学逻辑的起点，教师需要根据课标要求以及知識结构进行备课，并根据学生已有知识以及生活经验，采用合适的方式开展教学活动（见图1）。

2  研究对象

从文献研究人手，梳理该主题下课例研究的进展，以中国知网全文数据库为检索源，以“平衡移动影响因素”或“勒夏特列”为检索词，选择“全文”进行检索，时间限定为2013年1月至2023年4月。为提高文献的参考价值，仅选取《化学教学》《化学教育》和《中学化学教学参考》三本化学教育领域内影响力较高的期刊。对检索结果进行鉴别、筛选后共得文献36篇（如表1所示），作为研究样本。

从表1数据可以发现，“化学平衡影响因素”课例研究的年发文数量总体呈现上升趋势。根据文献侧重的不同领域进一步细分，可分为“教学情境的创新”“核心素养的聚焦”“教学理论的实践”“技术手段的融入”四个研究领域。部分文献由于同时涉及多个领域，在划分研究领域的过程中，根据文章论述的重心加以明确，具体分布如表2所示。

3  研究方法本研究

采用内容分析法自下而上提炼教学逻辑。将选取的教学课例作为研究对象，通过语义分析、内容分析等多种手段对其进行描述。教学逻辑作为教师教学理性的集中体现，其是教师有计划地组织课堂教学、开展教学活动的实然表现。为此，基于上述框架在梳理36篇课例教学思路的基础上进行归纳总结，提炼形成较为系统的教学逻辑，并通过绘制教学逻辑思维图对其进行述评与比较。

研究者作为“研究工具”，在阅读、剖析各篇文献教学设计的基础上，采用“分解—还原”“诠释—呈现”的程序，逐步梳理归纳形成不同课堂教学中的教学逻辑。需要注意的是，课堂教学内容与教学活动的层级结构决定了课堂教学逻辑的层次性，本研究为把握36篇课例的整体教学逻辑类型与特征，从教学环节与教师教学行为等较为宏观、整体的角度进行教学逻辑的分析，具体过程如图2所示。

4  教学逻辑分析

依据逻辑目的、特征等角度对36篇文献的教学逻辑进行归纳聚类，合并同类项进而得出“化学平衡影响因素”的教学逻辑类型，其主要包括三种，“概念阐释型”教学逻辑、“归纳概括型”教学逻辑、“方法迁移型”教学逻辑。

4.1  “概念阐释型”教学逻辑

共有11篇文献采用了如表3所示的教学逻辑（A）。这一教学逻辑的核心在于遵循“自上而下”演绎的认知范式，以阐释“化学平衡影响因素”这一概念为核心［7～9］。教师首先给学生提供影响化学平衡的因素，帮助学生初步认识平衡移动原理；随后以具体化学反应作为实例，引导学生计算浓度商并将其与平衡常数进行比较，进一步深化外部环境对化学平衡的影响；最后列举生产生活中调节化学平衡的案例，讨论化学平衡影响因素的应用。值得关注的是，该类教学逻辑基本都直入主题，大多未创设导入情境，亦或者创设的情境与后续教学活动关联性不大，由此可见该类课例侧重于知识概念的剖析与讲解。此外，尽管这些文献选用的教学方法或活动形式仍有不同，但从教师组织教学的逻辑上来看基本上都主要分为“提出概念”“解释概念”“应用概念”三个过程，因此称之为“概念阐释型”教学逻辑。

4.2  “归纳概括型”教学逻辑

共有17篇文献采用了如表4所示的教学逻辑（B）。该逻辑的特征在于采用“自下而上”归纳的认知范式，通过探究不同平衡移动的案例归纳形成其影响因素［10～14］。教师先创设相应的化学平衡学习情境，引出影响化学平衡的潜在因素；鼓励学生基于情境做出假设，并根据假设制定研究方案，在实验探究的过程中逐步验证自己的观点，最终归纳出化学平衡的影响因素并将其运用于生产生活中。整个教学过程可以划分为“情景导入”“实验探究”“归纳应用”三个环节，故此将其称之为“归纳概括型”教学逻辑。值得一提的是，关于化学情境的创设，有的教师利用一个情境一以贯之，例如“合成氨工业”“酸碱指示剂”等；而有的教师采用多个情境构成情境链，串起三个化学平衡的影响因素；尽管这两种情境的组织方式在细节上存在一定的差异，但从情境的作用与功能来看同属一类，因此都将其归类于该类型的教学逻辑中。

4.3  “方法迁移型”教学逻辑

共有8篇文献采用了如表5所示的教学逻辑（C）。该逻辑的特征在于采用“螺旋上升”的认知范式，其特点在于以复杂情境作为切入口，在解决较难问题的过程中习得科学探究的方法并加以迁移应用［15］。例如教师先演示二氧化氮与四氧化二氮之间的动态平衡受到温度影响的实验现象，随后引导学生思考结论的可靠性与科学性，并引发对该实验控制变量过程的批判性思考（温度升高时体系内压强也发生了变化）；进而鼓励学生优化实验装置，重新探究温度、压强对化学平衡的影响；在此基础上提炼探究化学平衡影响因素的方法，并将其迁移运用至探究浓度对化学平衡的影响；最终进行归纳与总结。整个教学过程可以划分为“情境再探”“提炼方法”“迁移运用”三个环节，故此将其称之为“方法迁移型”教学逻辑。此外除了本文列举出的“二氧化氮与四氧化二氮之间相互转化”这一情境外，也有教师采用了其他创设批判情境的方法，由于基本思路逻辑相同，本文在此不做单独分析。

5  教学逻辑评述

通过上述分析，可将36篇所选文献的教学设计归纳为三类教学逻辑，其年份分布情况如图3所示，从中不难发现教学逻辑A的课例主要集中于2017年前；而后随着基础教育课程改革的深化以及2017年高中化学课程标准的颁布，采用B类、C类教学逻辑的课例文献逐渐增加，呈现上升趋势。

对36篇文献的教学逻辑的梳理，我们不仅可以认识不同学者对影响化学平衡因素主题教学逻辑的不同图式表征结果，更能基于对教学逻辑的审视发现不同教师在教学过程中对教学价值的认识、教学情境设计、教学逻辑取向三方面的差异。

5.1  教学逻辑中所体现的教育价值

教学重点的把握主要取决于教师对具体学科知识本质与作用的理解与认识，在一定程度上也决定了该教学内容能够达成的教育价值。在当代教育追求培养能够在21世纪独立发展、健康成长的人的背景下，课堂教学的重心需要较之前发生转变，从单一地传递教科书上现成的知识转向提升学生获取知识、解决问题的能力。因此教师在课堂讲授知识的同时也需要兼顾学生能力与情感态度价值观的全面发展［16］。

教学逻辑A结合实例围绕不同情况下化学平衡移动方向的判断设置教学问题，并具体通过化学反应速率曲线图具体分析外部因素如何影响化学平衡。该类课例在教学重点方面更为关注“化学平衡影响因素”这一学科内容，通过对案例的分析加深对知识概念的理解，因此此类教学逻辑着重于向学生传递系统的学科知识进而帮助学生建构平衡移动影响因素的基本概念。教学逻辑B通过创设情境，结合学生已有经验与知识基础，引导学生经历“提出问题→合理猜想→设计方案→实验操作→检验假设→交流评价”等一系列实验探究过程，并最终归纳形成影响化学平衡因素的相关学科知识。显而易见的是此类课例在兼顾学科知识的同时也关注学生科学探究能力、实验能力的发展。教学逻辑C利用复杂问题在学生改进优化方案、开展实验探究的过程中给学生渗透探究化学平衡影响因素的方法，并引导学生将其加以迁移运用，此类课例的重心在于突出“控制变量”的思想，与此同时教师在进行“化学平衡影响因素”知识概念教学的过程中，也渗透对学生实验探究能力、批判性思考以及创造性思维的培养。

5.2  教学逻辑中所贯穿的教学情境

高中化学课程标准倡导采用情境化的教学模式，这意味着课堂教学不仅是机械地向学生灌输陈述性、程序性知识，而是要在真实情境下促进学生的有意义学习，教会学生如何将所学知识和技能运用于陌生的生活情境中［17］。此外适切的教学情境隐含着知识的生成、发展逻辑，不仅可以帮助学生建构概念与开展实践，还对教学活动的推进具有重要促进作用［18］。因此教师在教学设计过程中应将教学情境用于承载教学逻辑，以真实情境作为课堂教学场域，助力学生核心素养的发展。

三类教学逻辑中，教学逻辑A大多都采用开门见山的方式直奔教学主题，缺乏教学情境的创设。教学逻辑B、C均创设了相应的教学情境，但各个教学设计中情境使用的情况略有不同。在这两类教学逻辑中教师大多都通过创设情境引导学生做出影响化学平衡影响因素的假设，虽能调动学生的积极性，但在适切性方面还有待考究，其原因在于化学必修二阶段学生已经初步接触化学平衡并已经了解到影响化学平衡的因素，因此教师在教授选择性必修内容过程中要注意内容进阶性，深挖情境的内涵与价值。例如教师在衔接必修与选择性必修内容时可以引导学生从定量的角度关注影响因素与平衡移动之间的联系，鼓励学生根据已有经验做出假设并加以验证。

此外部分文献中情境内容与后续探究活动并不关联，即情境与教学内容出现了割裂，这大大削弱了情境的育人价值。例如有的教学设计采用水煤气的制备作为情境提出存在能够影响化学平衡的因素，而后续教学内容的呈现与实验探究的开展均未回应具体会产生怎样的影响，针对上述情况，教师可以在教学结尾处引导学生回顾情境，一方面能够帮助学生将课堂所学知识应用于真实情境之中，加深对“化学平衡影响因素”这一概念的理解；另一方面也可以帮助学生体悟化学学科价值，认识化学学科为人们日常生产生活带来的便利。總而言之，教师教学过程中应该避免陷入“无情境不教学”这种生搬硬套使用情境的局面，要挖掘情境中的教育价值并将其恰当地应用于教学中以更好地服务学生有效学习。

5.3  “学生”与“知识”——教学逻辑的取向平衡

教师在进行课堂教学过程中所反映出的教学逻辑受学科知识逻辑与学生认知逻辑的共同影响。从实际课堂样态来看，“以学生为主体”的教学逻辑侧重学生学习认知的顺序，因此教师在设计整堂课时须按照学生的认知过程，进行教学活动、教学内容的联结；“以学科知识为主”的教学逻辑则关注学科知识形成的逻辑顺序，因此教师在组织课堂过程中常突出知识内容间的本源关系，以体现知识间的并列、递进或类比关系。

清晰地认识与理解学科内容之间的逻辑是开展教学设计的前提，而学生学习科学原理与概念过程中体现出认知的建构性也是不言而喻的。为此大部分优质课在内容组织上呈现知识脉络的基础上，在活动组织顺序上往往会围绕学生的认知脉络，总的来说优秀的课堂教学离不开学科知识逻辑与学生认知逻辑两者的融合与平衡。

教学逻辑A过于关注学科知识的内在逻辑与结构，教师在课堂中占“主导地位”推动教学活动的开展，因此容易忽视了学生的主观能动性。而教学逻辑B、C在兼顾学科知识逻辑的同时，也充分考虑到了学生自身的认知特点，发挥了学生的“主体”作用。学生在参与实验探究、进行批判反思的过程中，自然地建构了化学平衡的学科知识，化学学科核心素养也随之得到了发展。

6  研究启示

通过对36篇“化学平衡影响因素”课例研究论文的梳理以及三种教学逻辑的评析，可从以下角度对该课题的教学进行进一步的探索。

6.1  立足学科知识组织内容，兼顾学生认知设计活动

教师在实施开展教学活动的过程中需要立足学科知识逻辑组织内容编排，兼顾学生认知过程设计教学活动，并通过问题线将学科知识逻辑与学生认知逻辑串联起来，进而实现三条线索相互融合，帮助学生建立知识之间的联系。此外课堂教学中的教学逻辑主线应该反映教学内容的内部联系，遵从包括思维在内的学生活动的内在规律，也遵从和反映教学内容跟学生、教师相互联系的规律，这样才能提高教学效率，促进学生知识、能力全面发展。

6.2  以驱动问题为核心，推动教学逻辑的开展与实施

在教学中学生主体地位的体现并不是仅仅取决于课堂中学生完成了多少任务、参与了多少活动，其主要体现于学生认知的参与情况以及深入程度。而恰当的驱动问题在帮助教师把握课堂进程，推动教学逻辑的开展与实施的同时；还能将学生卷入课堂学习氛围，在激发学生小组探究与协作的过程中充分发挥学生的主体地位。

在“化学平衡影响因素”主题的教学过程中可以从多种渠道提炼驱动问题。例如可以立足教学情境创设一系列驱动问题，在探究情境背后的化学奥秘的同时理解该主题的核心概念；也可以基于学生的生活经验以及在必修部分已掌握的旧知进行进一步追问，在引发认知冲突的同时调动学生学习的积极性；此外还可以围绕探究实验创设驱动问题，通过借助传感器、数字化设备将“平衡移动”这一抽象的概念形象化、可视化，在引导学生在参与实验、完成探究的过程中逐步建构“化学平衡影响因素”的概念，并实现化学学科核心素养的发展。

6.3  以教学情境为线索，构成教学逻辑脉络主线

贴切的教学情境可以帮助学生将自身的学习体验与生活经验相关联，这不仅促进学生理解与掌握学习内容，还有助于学生将所学知识应用于生活实践过程中。很多研究表明情境化教学在促进学生概念原理的建构、学习动机与兴趣的激发、化学学科核心素养的培养等方面都具有十分显著的作用［19］。因此在教学过程中，教师应该选取合适的教学情境，并将其作为线索贯穿整个教学活动。

在“化学平衡影响因素”主题的教学中，合理地创建生活生产情境，可以让学生在实际问题背景中体会化学平衡移动的重要实际意义，并且让学生在课堂学习的过程中就能应用平衡移动规律来解决实际问题。对于情境的选择，教师可以使用常见素材“工业合成氨”“酸碱指示剂”，也可以从新的科学生产技术中挖掘更好的材料，例如“工业合成甲醇”“三元催化”等，这些情境不仅可以引发有关可逆反应的产率与移动问题，还能够体现可逆反应在工业生产中的优势与应用，帮助学生更为系统全面地看待可逆反应。对于情境的使用则希望教师在作为教学内容引入的同时，也能够从中挖掘其认识功能与育人价值。

参考文献：

［1］［5］朱德全， 张家琼. 论教学逻辑［J］. 教育研究， 2007，（11）： 47～52.

［2］［6］历晶， 郑长龙. 课堂教学逻辑的构建［J］. 东北师大学报（哲学社会科学版）， 2013，（6）： 278～280.

［3］［17］中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）［S］. 北京： 人民教育出版社， 2018.

［4］倪志刚. 化学平衡教学中的学生核心素养培育［J］. 化学教学， 2017，（12）： 19～24.

［7］经志俊. 基于学生发展核心素养的“化学平衡的移动”单元教学创新设计［J］. 化学教学， 2017，（1）： 35～37， 92.

［8］庄严， 郑长龙， 赵红杰， 等. 基于化学学科理解的“化学平衡常数”教学设计与实施研究［J］. 化学教育（中英文）， 2021， 42（19）： 42～48.

［9］姜显光， 郑长龙. 勒夏特列原理的“三步判断法”及应用条件［J］. 化学教学， 2017，（5）： 92～94.

［10］毕晓昀， 杨硯宁. 利用黑枸杞的“化学平衡移动”创新实验设计及教学［J］. 化学教学， 2017，（7）： 48～52.

［11］江顺. 实施观念建构教学  培育学生核心素养——以“合成氨工业”教学为例［J］. 化学教学， 2017，（4）： 55～58.

［12］周继敏， 李银涛， 王涛， 杨松林， 李刚. 通过实验探究建构科学规律的教学——以“温度、压强对化学平衡的影响”为例［J］. 化学教育（中英文）， 2019， 40（09）： 37～40.

［13］罗世翠. 对“影响化学平衡的因素”同课异构的反思［J］. 化学教学， 2012，（10）： 36～38.

［14］赵莹莹， 林美凤. 素养为本的四阶段八环节模型建构教学设计——以“勒夏特列原理的应用”复习课为例［J］. 化学教学， 2021，（1）： 59～65.

［15］王先锋. 同一实验的不同设计引发的教学反思——基于高中化学“温度对化学平衡影响”2个实验教学片断的评析［J］. 化学教育， 2015， 36（23）： 30～32.

［16］叶澜. 重建课堂教学价值观［J］. 教育研究， 2002，（5）： 3～7+16.

［18］王祖浩. 我国21世纪两版高中化学课程标准比较研究［J］. 化学教学， 2018，（9）： 3～11.

［19］耿莉莉， 吴俊明. 深化对情境的认识， 改进化学情境教学［J］. 课程·教材·教法， 2004，（3）： 72～76.