吳玉環(huán)
[摘要]變化觀念與平衡思想是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容之一,也是指導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)的客觀依據(jù)。本文以變化觀念與平衡思想為突破口,提升高中生學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)知識模塊”的能力,主要通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、培養(yǎng)化學(xué)反應(yīng)變化思維、結(jié)合自身化學(xué)知識儲備三方面實現(xiàn)。
[關(guān)鍵詞]變化觀念;平衡思想;高中化學(xué);化學(xué)反應(yīng)
一、變化觀念與平衡思想
(一)“變化觀念與平衡思想”內(nèi)涵
變化觀念與平衡思想應(yīng)用于物質(zhì)的動態(tài)層面,綜合了學(xué)生對物質(zhì)的基本認(rèn)識,包含諸多內(nèi)容,如物理變化、化學(xué)變化方面的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,其中化學(xué)變化具體涵蓋了平衡問題、變化規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化等問題,屬于物質(zhì)的動態(tài)層面。變化觀念與平衡思想在預(yù)測物質(zhì)發(fā)生變化與否、以何種方式變化、物質(zhì)發(fā)生變化的原因等方面發(fā)揮作用?!拔镔|(zhì)及其轉(zhuǎn)化”是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本問題,這是化學(xué)領(lǐng)域?qū)<医o出的判斷,而變化觀念與平衡思想與該理論相契合。由此可知,變化觀念與平衡思想可指導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)知識體系的形成、可解決化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域的難題。
在“變化觀念與平衡思想”支持下,學(xué)生理性地認(rèn)知事物的變化規(guī)律,幫助學(xué)生高效解決化學(xué)問題。詳細(xì)解析“變化”與“平衡”的內(nèi)涵:
1.變化觀:從變化觀可以看出化學(xué)是利用分析創(chuàng)造新事物的過程,起到解決現(xiàn)實問題的作用?;诨瘜W(xué)的變化觀念可獲取能量,支持事物的革新與變化。
2.平衡觀?;瘜W(xué)反應(yīng)中的平衡狀態(tài)實現(xiàn)后,化學(xué)反應(yīng)的過程不會因此終止,即使所有化學(xué)反應(yīng)都存在一定限度。若要打破這種平衡狀態(tài)需要更改其反應(yīng)條件或因素,改變反應(yīng)條件后不平衡狀態(tài)只是暫時性存在,一定時間后又會達到一種嶄新的平衡狀態(tài)。因此,幫助高中生掌握變化觀念、平衡觀念,既是培養(yǎng)高中生化學(xué)核心素養(yǎng)的基本要求,也是優(yōu)化學(xué)習(xí)效果的有效途徑。
(二)化學(xué)反應(yīng)知識模塊
蘇教版高中化學(xué)教材開設(shè)了《化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化》學(xué)習(xí)模塊,變化是貫穿于化學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容。物質(zhì)微粒間相互作用進而發(fā)生改變,這是化學(xué)變化的本質(zhì)。因此高中化學(xué)反應(yīng)知識模塊的學(xué)習(xí)需要學(xué)生從宏觀微觀角度等多方面掌握化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,靈活運用理論思想描述、解釋化學(xué)變化的過程。守恒是化學(xué)變化的主要特征,也是自然界運行的基本規(guī)律、物質(zhì)世界運動的突出特征之一。同時化學(xué)變化存在“定量”特征,教師往往以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)幫助學(xué)生認(rèn)識、了解化學(xué)反應(yīng)的定量問題。定量在化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用對學(xué)生提出幾點要求:一是學(xué)生需定量認(rèn)識化學(xué)變化;二是深入探討化學(xué)變化期間的定量關(guān)系,并加深理解;三是學(xué)會使用定量關(guān)系解決化學(xué)計算問題。此外,在化學(xué)知識體系中,可采用符號、宏觀、微觀三個層次描述化學(xué)知識,表征化學(xué)變化的形態(tài)、過程。
變化觀念與平衡思想是高中“化學(xué)反應(yīng)知識模塊”學(xué)習(xí)的關(guān)鍵核心素養(yǎng),是攜帶化學(xué)特征的思想與方法。如化學(xué)反應(yīng)試題“聯(lián)氨作為火箭燃料的原理解析”,此試題主要考查學(xué)生對“熱化學(xué)反應(yīng)與平衡常數(shù)”的理解與運用能力,從熱化學(xué)反應(yīng)角度人手,詳細(xì)考查“化學(xué)反應(yīng)中能量變化”知識點,體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想。
“化學(xué)反應(yīng)知識模塊”教學(xué)中常常面臨“化學(xué)反應(yīng)的平衡移動問題”,此問題一般可從溫度、壓強、催化劑對平衡的影響角度人手,求解過程蘊含變化觀念與平衡思想。因此,高中“化學(xué)反應(yīng)知識模塊”的學(xué)習(xí)應(yīng)以變化觀念與平衡思想為依據(jù),逐步提升高中生學(xué)習(xí)能力。
二、提升高中化學(xué)反應(yīng)知識模塊教學(xué)策略
變化觀念與平衡思想是支撐高中“化學(xué)反應(yīng)知識模塊”學(xué)習(xí)的重要依據(jù),為此,在高中化學(xué)教學(xué)中,教師需以變化觀念與平衡思想為前提,增強學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)知識過程中的能力,針對這一情況本文提出如下的相關(guān)策略。
(一)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,切人化學(xué)反應(yīng)知識模塊學(xué)習(xí)課堂
化學(xué)反應(yīng)知識的學(xué)習(xí)具有一定的情境性,化學(xué)反應(yīng)是解決實際問題的依據(jù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的最佳方法是新情景的構(gòu)建。而離開情境導(dǎo)入,往往無法順利切入課堂、長期立足和發(fā)展。因此基于變化觀念與平衡思想提升化學(xué)反應(yīng)能力過程中,可從創(chuàng)設(shè)化學(xué)情境入手,順利導(dǎo)入課堂內(nèi)容,將學(xué)生所掌握的知識應(yīng)用到實際的問題中,這樣使學(xué)生切身地感受到學(xué)以致用,增強教學(xué)內(nèi)容與“變化觀念”和“平衡思想”的關(guān)聯(lián)。同時,越是難于理解難于思考的問題,越需要通過情景的設(shè)計來實現(xiàn)學(xué)生素養(yǎng)的提升。比如,在化學(xué)反應(yīng)速率的新課教學(xué)中,教師可使用學(xué)生初中已有的生活經(jīng)歷和經(jīng)驗,關(guān)注度較高的“大象牙膏”實驗作為課前問題,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,增強課堂學(xué)習(xí)的趣味性。同時,通過利用“雙氧水+碘化鉀(高錳酸鉀)+發(fā)泡劑”聯(lián)合反應(yīng)生成大量泡沫,體積較大,該實驗現(xiàn)象較為驚人、現(xiàn)場壯觀,獲得了較多的注意力。隨機選擇學(xué)生解釋該實驗的原理,最后教師進行全面的知識總結(jié),強調(diào)“大象牙膏”實現(xiàn)的必要條件是快速的反應(yīng)速率,進一步引出化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)概念。同時,有利于學(xué)生對化學(xué)基本知識的理解和應(yīng)用,這對培養(yǎng)學(xué)生“變化觀念與平衡思想”在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用尤為重要。
創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實際情況為前提,第一,問題的拋出應(yīng)具備一定的趣味性、生活性和未知性,能夠吸引學(xué)生的注意力,創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境應(yīng)是真實、與所切入課堂知識點存在關(guān)聯(lián)的;第二,堅持以拋出的問題為核心,展開系列論述、推動教學(xué)情境發(fā)展,最終引出教學(xué)主題,讓學(xué)生思維深度發(fā)散,建構(gòu)有意義的知識體系。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境能夠以輕松愉悅的氛圍展開教學(xué)活動,有效調(diào)動學(xué)生參與問答的積極性和注意力,產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)動機。
(二)培養(yǎng)化學(xué)反應(yīng)變化思維,增強化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)效果
抽象思維與邏輯推理能力是培養(yǎng)學(xué)生變化思維的基本能力,而本文研究的變化觀念與平衡思想蘊含了這兩種能力?;瘜W(xué)知識體系深層次的抽象與總結(jié)結(jié)果即為化學(xué)思維方法,量變質(zhì)變、現(xiàn)象本質(zhì)等深刻內(nèi)容蘊含其中,變化觀、守恒觀、平衡觀也屬于化學(xué)思維方法范疇?;瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)給予學(xué)生認(rèn)識世界的思維方法,因此,高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)注重核心素養(yǎng)的培養(yǎng),避免知識技能教學(xué)“一邊倒”的現(xiàn)象。在日常學(xué)習(xí)中潛移默化地滲透邏輯思維與推理過程是高中生學(xué)習(xí)化學(xué)的根本意義所在,也是高中生與大學(xué)學(xué)習(xí)銜接的一種能力條件,化學(xué)知識逐漸淡忘,但是要掌握變化觀念與平衡思想的基本要義,根據(jù)該思想解決現(xiàn)實中的諸多問題。
高中生構(gòu)建變化觀念和平衡思想需要一個循序漸進的過程,第一階段:學(xué)生運用有限的知識結(jié)構(gòu)在教師引導(dǎo)和灌輸下被動式學(xué)習(xí);第二階段:教師反復(fù)在化學(xué)課堂上運用抽象與邏輯等思維方法解決化學(xué)問題,學(xué)生在長期渲染下逐漸學(xué)會獨立使用這些方法汲取化學(xué)知識,由陌生到熟悉再到靈活運用,最終構(gòu)建完善的變化觀念和平衡思想,以解決化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的“化學(xué)反應(yīng)”問題。
從根本上而言,化學(xué)是動態(tài)的,其化學(xué)平衡具有階段性、相對性,化學(xué)的平衡狀態(tài)往往由其中的某個影響因素來控制。高中化學(xué)反應(yīng)知識教學(xué)中的平衡測試題往往是知識點的綜合凝練,學(xué)生需要經(jīng)歷分析、運算等多個解題步驟才能給出最終的答案,此過程也是綜合使用多種化學(xué)思維方法的過程,逐步形成了包括抽象思維、邏輯推理能力的“變化觀念與平衡思想”;反之,學(xué)生掌握了具有化學(xué)特征的“變化觀念與平衡思想”后,即可有效增強化學(xué)反應(yīng)知識模塊的學(xué)習(xí)效果。因此,高中生應(yīng)培養(yǎng)化學(xué)反應(yīng)變化思維,靈活運用“變化觀念與平衡思想”深化學(xué)習(xí)能力。