高中化学教学设计与实施

中国人民大学附属中学北京经济技术开发区学校 相 虎

一、高中化学教学变化观念与平衡思想培育的意义

我国《普通高中化学课程标准(2017年版)》中提出了五项化学核心素养，其中就有“变化观念与平衡思想”，这是高中化学教育中培养学生具备并得到发展的一种能力与品质。对于“变化观念与平衡思想”，其主要指通过化学学习能够认识到物质是运动与变化的，了解化学变化是在一定条件下按照一定规律才能产生的，且是可以调控的，同时还要求学生能够多角度、动态地分析化学反应并运用化学原理解决实际问题。可以说，学生的“变化观念与平衡思想”是其认识客观物质世界变化与运动规律的基础，这与辩证唯物主义的观点是一致的，有助于学生理解和掌握运动变化这一客观规律并以运动变化的眼光来看待客观世界，分析现实问题，进而掌握科学的思维和方法论。从这一目标不难发现，“变化观念与平衡思想”并非单纯是使学生理解化学层面的变化与平衡概念，而是需要其通过化学学习来构建自身对客观世界进行科学认知的一种世界观与思维方式。

二、当前高中化学教学中有关“变化观念与平衡思想”培育的问题

对于“变化观念与平衡思想”这一抽象的教学内容，其必然给学生的理解掌握带来较大难度，需要采取一定的方法策略才能使学生领会其内涵，并理解和掌握其在解决实际化学问题上的应用。然而当前国内高中化学在“变化观念与平衡思想”教育培养过程中存在一些共性问题。

（一）对于化学平衡与变化观念多以灌输和死记硬背为主

化学平衡教学普遍存在灌输和强记的问题，这是因为化学教师仅将化学平衡相关知识的教学作为一种单纯的知识传递，未能重视其在学生核心素养构建上的重要作用。从而导致化学教学只专注于学生对文字概念的记忆和掌握，而未能从科学角度、从认知客观世界的角度让学生去理解化学、感受化学。

（二）未能对学生学科思维进行培养与构建

这一问题在本质上同样源于教师对化学教学认知的偏差，即为应对高考使得化学知识技能的掌握成为教学重点。作为核心素养的“变化观念与平衡思想”的内在思维方法和所体现出的科学素养没有在教学中予以重视，从而使学生只掌握了基本化学知识，但却未形成运用“变化观念与平衡思想”进行思考的思维习惯和方式，导致学生的能力几乎未得到提升。学生在毕业后就将化学知识忘却，将高中化学学习过程中所花费的时间与精力白白浪费，未对学生发展产生任何实质性价值。

三、基于核心素养“变化观念与平衡思想”培育的高中化学教学设计与实施

（一）运用多种手段进行化学平衡概念讲解，初步认识“变化观念与平衡思想”

鉴于“变化观念与平衡思想”的抽象性，教师在对高中化学平衡概念进行教学时应转变传统的单纯文字概念讲解灌输的方法，转而用更多教学手段来帮助学生理解。尤其是化学平衡概念中关于“在一定条件下的可逆反应”，由于涉及“可逆”这一概念，这与学生以往学习的“不可逆”截然不同，如果教师仅通过教材中的例子进行讲解，学生很难从宏观现象推出微观反应原理。对此，教师可以针对宏观理解与微观原理采取不同的教学手段。

在化学平衡的宏观理解上，教师可以为学生举一些直观性强且与学生现实生活较为贴近的例子。如人在跑步机上跑步，当调节人的速度与跑步机运转速度相同时，两者虽然都在运动，但处于一种平衡状态，只是运动方向不同罢了。为增强这一例子的直观形象性，教师还可以运用动画对人与跑步机的这种平衡状态进行演示，如此，学生就容易从宏观上理解“可逆”与“动态平衡”的概念。

在微观原理认知上，教师可以利用实验手段辅助教学。如将教材内关于NO2与N2O4的转化设计为演示实验，利用20ml容量的注射器吸取10ml的NO2，然后再控制注射器活塞分别位于20ml、10ml、5ml刻度处，让学生观察此过程中颜色的变化。这一实验可以更加直观明了地使学生了解化学平衡上的“可逆”这一概念在化学原理上的含义。

（二）注重思维发展规律培育学生变化思维

化学上的“变化观念与平衡思想”是辩证唯物史观在学科中的具体体现，因此，其具有抽象性以及高度逻辑性，包含了哲学层面量变与质变、否定之否定、现象与本质等一系列思想，同时也涵盖了物质观、变化观、守恒观等观念。因此，化学教学中学生“变化观念与平衡思想”的培育是对学生思维观念的一种全方位培养，可以使其从化学层面将这种思维观念延伸到其他领域中，用以指导学生解决其他领域的实际问题。

高中化学教学中应重视学生的变化思维培养。但必须注意的是，人的思维养成是基于一定规律的，最初学生认知体系十分有限，所以必须通过教师的讲解、归纳演绎、分析综合逐渐掌握化学学科中的平衡知识，将之融入自己的认知体系中。然后，通过学生解决化学问题中对化学变化与平衡思想应用逐渐构建自己的变化观念与平衡思维方式。最后，在解决各类化学现实问题中，学生结合“变化观念与平衡思想”进行条件变化分析、演绎推理以及综合作答，能够不断强化自己的抽象思维、逻辑思维，最终使自身的“变化观念与平衡思想”构建完善，达到在其他领域进行迁移的效果。由此可见，高中化学教学中，教师应在遵循学生思维发展规律的基础上将学生变化思维培育作为重点，以使学生真正领会“变化观念与平衡思想”的精髓，使之成为学生独立解决难题的重要帮助。

（三）设计专项训练帮助学生领悟“变化观念与平衡思想”

任何能力的培养都离不开训练的辅助，这是教育学、心理学等众多学科的普遍共识。所以，高中化学教学中针对“变化观念与平衡思想”培育进行专项训练的设计与组织是十分关键的。在这一方面，教师可以循序渐进地对学生进行训练，以使学生由浅入深地领悟“变化观念与平衡思想”。首先，教师可以先为学生提供难度较小的化学习题，这些习题要能够直观体现平衡概念，以使学生对这一概念的认知得到巩固。其次，设置较难题型让学生利用自己学到的内容进行知识迁移，进而使其在这些题型中进一步总结化学平衡规律。如先对教材内基本的化学平衡图像进行绘制，然后再向陌生图像习题中进行迁移，以实现学生能力的突破。

比如：教师在对“化学反应的速率与限度”进行教学期间，可以给学生渗透“变化观念与平衡思想”。在课堂中，教师可以先辅助学生对“CaCl2与Na2SO4反应”进行实验。可以先在试管中加1mol/L且3ml—4ml的CaCl2溶液，接着再加1mol/L且5ml—10ml的Na2SO4溶液。之后，学生就可以看到出现了许多白色沉淀，在进行静置后，获得较少的上层溶液，把其放至另外一个试管中，并加1mol/L的Na2CO3溶液，学生在这时就可以发现，出现了部分白色沉淀。在对这一现象进行相应的分析研究后，学生就可以发现，在CaCl2、Na2SO4所发生的反应中，Ca2+并未完全得到反应，Ca2+、SO42-间所发生的反应具有可逆性。之后，教师可以提出部分问题，并辅助学生归总出可逆反应有关的特点，如“在刚开始发生反应时，是反应物具有更高的浓度，还是生成物具有更高的浓度？在刚开始发生反应时，是正反应具有更高的速率，还是逆反应具有更高的速率？”

在观看了所有反应后，学生能够认知到可逆反应具有相应的限度，在达到这一限度后，正反应的速率也就等同于逆反应的速率，且反应物、生成物相应的浓度均不会再出现任何变化。最后，再进行化学学科中更为复杂的平衡曲线问题、恒温恒压问题以及恒温恒容充无关气体或充相关气体的变化问题等的训练。但在专项训练设计中应注意避免题海战术，必须结合高中化学核心素养培养要求和学生能力提升规律进行题型的筛选，做到具有代表性、针对性，以确保学生在每一阶段训练后都能得到相应能力层次的提升。

综上所述，高中化学核心素养从本质上是学生发展所必须具备的各种能力与品质，而学科知识只是这种能力与品质培养的一个媒介或载体。因此，化学教学必须深刻领会“变化观念与平衡思想”的真正内涵，进而围绕其培育目标做好教学设计并合理实施，以切实帮助学生构建“变化观念与平衡思想”。