李勇

摘要： 針對(duì)當(dāng)前高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)注重知識(shí)積累和提高做題熟練程度而忽視學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀，以《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中“電離平衡、溶液的酸堿性”復(fù)習(xí)教學(xué)為例，闡述高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)以具體知識(shí)為載體，以問(wèn)題解決為途徑，著力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)核心概念的深層理解，在形成學(xué)科思維的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展，促使高三復(fù)習(xí)教學(xué)從重視知識(shí)整合向重視學(xué)科思維提升的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 高三化學(xué); 復(fù)習(xí)教學(xué); 學(xué)科思維; 電離平衡; 溶液酸堿性

文章編號(hào)： 10056629（2020）01004305

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

高三化學(xué)課堂主要以復(fù)習(xí)課為主，其主要特點(diǎn)是“溫故而知新”，即在整合已有知識(shí)的基礎(chǔ)上提升學(xué)生的思維水平，使他們?cè)谏羁汤斫夂诵母拍畹幕A(chǔ)上掌握認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的基本思路和方法，形成從化學(xué)視角考慮問(wèn)題的思維習(xí)慣，這些化學(xué)核心素養(yǎng)的具備應(yīng)當(dāng)是復(fù)習(xí)課教學(xué)的價(jià)值追求。筆者在多年的教研中發(fā)現(xiàn)，高三化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)效益不容樂(lè)觀，當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是，過(guò)于注重知識(shí)量的積累和做題熟練程度的提高，而忽視學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和思維能力的提升，造成復(fù)習(xí)課教學(xué)溫故有余而知新不足，以致學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中后勁不足，缺乏持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)。

很顯然，如果復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)對(duì)學(xué)生思維發(fā)展起引領(lǐng)作用的觀念性的學(xué)科主題，那么過(guò)度的知識(shí)講授或者頻繁的考試練習(xí)等就會(huì)充斥課堂。這種淺層次的知識(shí)教學(xué)使學(xué)生在知識(shí)整合過(guò)程中無(wú)法展開(kāi)高水平思維，領(lǐng)會(huì)不到蘊(yùn)含在具體知識(shí)中的思想方法和學(xué)科特有的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題的思維方式，也就無(wú)法保持對(duì)該門(mén)學(xué)科持久的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，難以實(shí)現(xiàn)在學(xué)科領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。為此，筆者認(rèn)為高三化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)既要“溫故”更要“知新”。所謂“知新”，就是以化學(xué)核心觀念為引領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生在梳理整合已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，深刻領(lǐng)會(huì)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路方法，在提升思維能力和養(yǎng)成學(xué)科思維方式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。下面以高中《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中“電離平衡、溶液的酸堿性”課題復(fù)習(xí)教學(xué)為例，就如何設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維和觀念發(fā)展的復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)行闡釋。

1 學(xué)情分析與教學(xué)設(shè)計(jì)

電離是電解質(zhì)在水溶液的基本行為，電離平衡和溶液酸堿性是對(duì)電解質(zhì)溶液中微觀粒子行為的定性描述;水的離子積、電離平衡常數(shù)、溶液pH是定量認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)量關(guān)系的基本工具。從發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)角度分析，該部分內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生宏觀與微觀相結(jié)合的化學(xué)學(xué)科思維方式，構(gòu)建物質(zhì)微粒觀的良好素材和有效載體[1]。從高考命題角度來(lái)看，該部分內(nèi)容是高考熱點(diǎn)內(nèi)容之一，尤其是弱解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性幾乎是每年必考的內(nèi)容，是高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

電離平衡理論是該部分內(nèi)容的核心，它是認(rèn)識(shí)物質(zhì)在水溶液中行為以及計(jì)算、比較溶液中離子濃度和溶液酸堿性強(qiáng)弱的理論工具，不僅對(duì)本課時(shí)復(fù)習(xí)內(nèi)容具有理論支撐作用，同時(shí)對(duì)下一課時(shí)鹽類水解的復(fù)習(xí)也起到理論鋪墊作用。因此，弱電解質(zhì)電離平衡理論是本課時(shí)復(fù)習(xí)教學(xué)的重點(diǎn)，是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深化宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合的化學(xué)思維方式的理論平臺(tái)。

學(xué)生在系統(tǒng)復(fù)習(xí)該部分內(nèi)容之前已經(jīng)具備了水的電離及離子積常數(shù)、弱電解質(zhì)電離及電離平衡常數(shù)、溶液酸堿性及pH的簡(jiǎn)單計(jì)算等知識(shí)，但在初次學(xué)習(xí)過(guò)程中由于缺少有意識(shí)地向構(gòu)建物質(zhì)微粒觀、發(fā)展化學(xué)思維的方向引領(lǐng)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解是膚淺、孤立和片面的，沒(méi)有上升到從微觀視角對(duì)電解質(zhì)溶液中離子作出定性、定量分析，建構(gòu)對(duì)宏觀物質(zhì)的微粒性認(rèn)識(shí)這個(gè)層次。

基于此，從促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維發(fā)展和學(xué)科觀念提升的角度設(shè)計(jì)這節(jié)課。首先，確定本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題——構(gòu)建物質(zhì)微粒觀，為學(xué)生的學(xué)習(xí)指明思維發(fā)展的方向，復(fù)習(xí)教學(xué)過(guò)程就是引導(dǎo)學(xué)生從微觀視角來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)在水溶液中行為的思維發(fā)展過(guò)程。其次，為了有效培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)科思維發(fā)展，我們將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定為： 意識(shí)到電解質(zhì)在水分子作用下電離為不同的帶電離子，離子的種類、濃度及所帶電荷數(shù)目決定了溶液的性質(zhì)和用途;不同電解質(zhì)電離程度不同，電離平衡常數(shù)和電離度反映了電離程度大小和離子濃度的數(shù)量關(guān)系，能夠運(yùn)用K和Q表征不同條件下溶液中微粒濃度數(shù)量關(guān)系并能據(jù)此判斷電離平衡移動(dòng)的方向;形成宏觀與微觀、定性與定量結(jié)合起來(lái)分析、思考物質(zhì)在水溶液中行為的化學(xué)思維方式。最后，為達(dá)成以上目標(biāo)，需要用問(wèn)題和活動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開(kāi)積極思考。根據(jù)本節(jié)課的復(fù)習(xí)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際情況，可以設(shè)計(jì)以下問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深刻思考： H2O、 CH3COOH、 NH3·H2O三種物質(zhì)的水溶液中存在哪些微粒？如何表達(dá)微粒之間的數(shù)量關(guān)系？如何比較不同物質(zhì)酸堿性強(qiáng)弱？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CH3COOH存在電離平衡？

2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

基于上述教學(xué)設(shè)計(jì)，我們把對(duì)“電離平衡”的理解與應(yīng)用作為發(fā)展學(xué)生化學(xué)思維的載體，在提供必要知識(shí)鋪墊的基礎(chǔ)上不斷以問(wèn)題探究的方式來(lái)強(qiáng)化宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合的思維方式。具體來(lái)說(shuō)就是以“知識(shí)引領(lǐng)→理論支撐→問(wèn)題探究→學(xué)以致用”等環(huán)節(jié)來(lái)組織課堂教學(xué)，及時(shí)進(jìn)行階段小結(jié)，用“反思感悟”來(lái)深化學(xué)生思維，“學(xué)”和“思”有機(jī)結(jié)合，貫穿課堂始終，共同推進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展。教學(xué)實(shí)施過(guò)程如下：

2.1 環(huán)節(jié)一： 知識(shí)引領(lǐng)

[教師]在我們已知的化學(xué)平衡中有一大類是發(fā)生在溶液中的離子平衡，可分為電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。無(wú)論哪種平衡都遵循化學(xué)平衡的一般規(guī)律，可以通過(guò)平衡常數(shù)對(duì)其進(jìn)行定量描述，并可以改變外界條件對(duì)其產(chǎn)生影響。我們知道，水是一種弱電解質(zhì)，很多電解質(zhì)溶于水后會(huì)影響到水的電離，有的抑制，有的促進(jìn)，其結(jié)果會(huì)使溶液呈現(xiàn)出一定的酸堿性。這節(jié)課我們就以弱電解質(zhì)的電離為核心，以最具代表性的三種物質(zhì)H2O、 CH3COOH、 NH3·H2O為載體展開(kāi)復(fù)習(xí)。

[學(xué)生]寫(xiě)出H2O、 CH3COOH、 NH3·H2O的電離方程式與電離常數(shù)表達(dá)式。

（3） 電離平衡常數(shù)對(duì)于認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的性質(zhì)與解釋電離平衡移動(dòng)的原因有何作用？

（4） 對(duì)于存在多重電離平衡的溶液體系，根據(jù)某一條件的變化判斷平衡移動(dòng)方向時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？

問(wèn)題3： 用微觀、定量的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溶液中電離平衡問(wèn)題——溶液酸堿性判斷與pH的計(jì)算。

[PPT]（1） 25℃時(shí)，pH=10的NaOH溶液與pH=3的稀鹽酸混合所得的溶液呈中性，則NaOH溶液與稀鹽酸的體積比為_(kāi)_____（混合溶液體積為兩溶液體積之和）。若將NaOH換成同pH的Ba（OH）2、氨水呢？把稀鹽酸換成同pH的硫酸、醋酸呢？若改為等濃度的酸堿混合呢？

（2） 若100℃時(shí)純水電離出的H+濃度為1.0×10-6mol·L-1，則此時(shí)Kw=______， pH=______; 25℃時(shí)pH=2的硫酸溶液和pH=12的氫氧化鈉溶液溫度均升高到100℃， pH分別是多少？

設(shè)計(jì)意圖： 溶液酸堿性判斷和pH計(jì)算既是化學(xué)思維發(fā)展的高級(jí)形式，又是檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)思維模型的重要依據(jù)。通過(guò)了解學(xué)生在不同題型中pH計(jì)算時(shí)的思路方法和結(jié)果，及時(shí)考察學(xué)生是否自覺(jué)建立起運(yùn)用微觀、定量的觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)溶液酸堿性的思維習(xí)慣。變換溫度條件和溶液的種類是為了讓學(xué)生從不同角度獲得對(duì)電離平衡理論和pH計(jì)算所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理全面而深刻的理解。

[PPT]通過(guò)對(duì)問(wèn)題3的探討，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行反思感悟：

（1） 溶液的酸堿性與什么有關(guān)？pH對(duì)定量認(rèn)識(shí)溶液酸堿性強(qiáng)弱有何意義？

（2） 酸堿度不同的溶液混合后酸堿性有何變化？變化的根本原因是什么？

（3） 貫穿pH計(jì)算過(guò)程的指導(dǎo)思想是什么？有何意義？

（4） 溶液中水電離程度的改變會(huì)對(duì)其pH產(chǎn)生影響嗎？產(chǎn)生何種影響？

設(shè)計(jì)意圖： 溶液的酸堿性與H+、 OH-濃度相對(duì)大小有關(guān)，pH是為方便度量溶液酸堿性強(qiáng)弱而人為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了一種化繁為簡(jiǎn)的思想。因此，它們之間的運(yùn)算不等同于純粹的數(shù)學(xué)運(yùn)算，而是學(xué)生運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言描述溶液中化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、揭示微粒數(shù)量與溶液性質(zhì)關(guān)系的思維過(guò)程。審視、梳理在運(yùn)算過(guò)程中的想法、思路，能夠讓學(xué)生把外在的知識(shí)、理論內(nèi)化為自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還能讓學(xué)生對(duì)自己是否建立起自覺(jué)運(yùn)用化學(xué)思維解決問(wèn)題的習(xí)慣作出評(píng)價(jià)和改進(jìn)，最大限度地發(fā)揮pH運(yùn)算對(duì)提升化學(xué)思維的作用。

2.4 環(huán)節(jié)四： 學(xué)以致用

探究問(wèn)題： 如何利用實(shí)驗(yàn)證明醋酸是一種弱電解質(zhì)？

探究目的： 深化對(duì)電離平衡的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用微觀、定量的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)。

探究步驟： （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;（2）匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià);（3）實(shí)施探究活動(dòng);（4）匯報(bào)、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果;（5）交流討論、答疑解惑。

設(shè)計(jì)意圖： 以學(xué)習(xí)小組為單位開(kāi)展的活動(dòng)探究給每位學(xué)生提供了一個(gè)應(yīng)用、檢驗(yàn)、改進(jìn)學(xué)習(xí)結(jié)果的平臺(tái)，個(gè)人需要在組內(nèi)匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并接受其他組員的質(zhì)疑和評(píng)價(jià)，在理論聯(lián)系實(shí)踐以及吸收借鑒別人經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程中改進(jìn)、完善自己的思維方式。對(duì)教師而言，可以根據(jù)學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)判斷他們的理解力和思維方式較之于課前有了多大程度的提高，從而對(duì)教學(xué)行為作出有針對(duì)性的改進(jìn)。

3 教學(xué)反思與感悟

促進(jìn)學(xué)科思維發(fā)展的教學(xué)注重學(xué)生理解力的提升和高階思維的培養(yǎng)，把知識(shí)傳授和素質(zhì)養(yǎng)成有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)教學(xué)的長(zhǎng)期效應(yīng)和學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在當(dāng)前推進(jìn)素質(zhì)教育深化基礎(chǔ)教育課程改革的背景下，促進(jìn)學(xué)科思維發(fā)展的教學(xué)作為一種教學(xué)模式，不僅在理念上是先進(jìn)的，在實(shí)踐上也是切實(shí)可行的，是應(yīng)當(dāng)值得肯定和倡導(dǎo)的。本節(jié)課教學(xué)在山東省高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評(píng)選中獲一等獎(jiǎng)第一名，筆者作為這一教學(xué)模式的實(shí)踐者有以下兩點(diǎn)體會(huì)：

第一，促進(jìn)學(xué)科思維發(fā)展的教學(xué)不再把知識(shí)和結(jié)論當(dāng)做教學(xué)目標(biāo)來(lái)追求，而是把它們作為發(fā)展學(xué)生深層理解力的工具來(lái)使用，這并不意味著不再重視具體知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，事實(shí)上這種著眼于學(xué)生思維能力提升的教學(xué)更加重視對(duì)化學(xué)基本概念和原理的深層理解，更加注重發(fā)揮知識(shí)教學(xué)的持久價(jià)值和遷移價(jià)值[2]。無(wú)論何種教學(xué)方式，化學(xué)學(xué)科思維的形成一定是建立在對(duì)具體事實(shí)、概念、原理深刻理解的基礎(chǔ)上的，任何脫離具體知識(shí)而進(jìn)行的有關(guān)學(xué)科思想方法和思維方式的教學(xué)必將是無(wú)本之木、無(wú)源之水式的空洞說(shuō)教。

第二，促進(jìn)學(xué)科思維發(fā)展的教學(xué)注重的是學(xué)生的“思”而不是教師的“講”。但這并不意味著不需要教師講授和引導(dǎo)，完全任由學(xué)生自我思考、自我建構(gòu)。學(xué)生思考的深度取決于教師設(shè)置問(wèn)題的水平，關(guān)聯(lián)且有梯度的問(wèn)題組能夠推動(dòng)并維持學(xué)生持續(xù)深入的思考。因此，促進(jìn)學(xué)科思維發(fā)展的教學(xué)要求教師除了做好重難點(diǎn)知識(shí)的突破性講解外，要把更多的精力投放在如何為學(xué)生搭建能夠支撐其展開(kāi)獨(dú)立思考的問(wèn)題組合以及如何評(píng)價(jià)學(xué)生思維發(fā)展，并時(shí)刻提醒自己： 所設(shè)置的問(wèn)題組合是否有利于學(xué)生從學(xué)科視角展開(kāi)深層次的思考？如何對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展水平作出判斷？使教學(xué)始終向著推進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維發(fā)展的方向不斷深入。

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