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培养高中生化学变化观念与平衡思想

2022-03-01山东省邹城市第二中学张开峰

新课程教学(电子版) 2022年4期

山东省邹城市第二中学 张开峰

在实际教学过程中,化学教师可借助内涵理解、练习强化、探究规律、解决问题、交流共享的过程,逐步渗透化学变化观念与平衡思想,使得学生感受化学变化观念及平衡思想的魅力。

一、联系生活现象,理解知识内涵

建构适宜的教学情境有助于教学过程的高效开展,尤其针对高中化学这门学科而言,许多化学现象都是基于实际生活中的现象。充分联系生活现象能在高中化学教学过程中起到事半功倍的教学效果。在实际教学的过程中,教师可基于实际教学内容巧妙联系生活现象,引导学生从生活实际出发理解化学知识内涵。

例如,在讲解“化学反应与能量化”这一部分内容时,教学目标要求学生掌握化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。为达到该教学目的,教师可从学生的生活实际出发,联系生活中的一些现象,促进学生对这部分知识的把握。譬如,用钻木取火、燃烧木材取暖等生活现象,引导学生理解燃烧木材可以放热,进而引出放热反应的相关知识;用石灰石锻造形成石灰的现象,引入吸热反应的知识点。在此基础上,教师引导学生深入思考放热反应及吸热反应中能量变化的具体过程,了解这部分知识的内涵并以此为基础在教学的过程中逐步渗透化学变化及平衡的化学思维。

由此可见,高中化学中许许多多的知识点与人们的日常生活息息相关。教师通过联系实际生活现象导入化学知识,不仅能激发学生探究化学知识的兴趣,还能使其在熟悉的环境中了解化学知识本质,从而更加便捷、快速地掌握化学知识。因此,教师在实际教学过程中要注重生活实际与化学知识的有效链接,促进学生理解化学变化的知识内涵,有助于化学变化思维的形成。

二、分解课程目标,逐一强化练习

变化观念与平衡思想强调化学反应的过程是变化的,而在探究此变化时,不能只将目光聚焦于化学变化的外在表现,还应当着眼于化学现象背后许多复杂的化学变化过程。只有这样,才能真正地理解化学知识内涵,领悟化学变化本质。在实际教学过程中,教师应通过分解课程目标,将教学的主题细化到较小的板块,引导学生逐一掌握细小板块,从本质上理解化学反应变化的知识内涵。

例如,在讲解“化学反应的速率与限度”这一部分内容时,教学目标要求学生掌握化学反应的速率与限度,理解化学反应的过程是可以调控的,具有一定的限度。因此,在教授氯化钙和硫酸钠这一反应时,教师可以将化学反应的过程进行细化与分解,引导学生逐步探究化学反应的过程。具体步骤如下:首先,滴入3 mL浓度为1 mol/L的氯化钙溶液与5 mL浓度为1 mol/L的硫酸钠,观察其反应过程并进行记录;在此基础上,取生成的少许上层溶液,再滴入几滴同等浓度的碳酸钠溶液,观察其反应现象并记录。在此过程中,教师将化学反应的过程分解为不同的几个步骤,引导学生逐一观察和理解,实现对知识的逐一突破和整体理解。

由此可见,化学反应的过程不是固定不变的,而是随着物质的量的不同及反应条件的不同发生不同的变化,这也正是化学变化的固有特质。因此,在具体的教学过程中,教师应基于化学反应的具体过程进行教学目标的分解,使得学生在逐步理解的过程中,掌握化学反应的本质属性,进而培养学生化学变化思维及平衡思想,为学生化学综合素养的提升奠定基础。

三、类比迁移,探究知识规律

化学核心素养的培养是高中化学教学的重要内容,也是学生应具备的基本素养。高中化学教学的过程是由点及面、由单一现象引发普遍现象的过程。因此,在实际教学过程中,教师要善于运用类比迁移的教学策略,促进学生在掌握基本化学知识的同时,触及知识本质,进而探究化学知识的内在规律,提升学生化学核心素养。

例如,在讲解“盐类的水解”这一部分内容时,教学目标要求学生掌握盐类水解的实质及规律,进而从本质上掌握化学变化的内在过程及平衡思想。结合之前的教学内容,学生已经探究过水的电离和溶液的pH值相关内容,因此教师便要求学生结合之前探究水的电离相关方法,进行类比迁移,进一步探究盐溶液的酸碱性。氯化铵溶液是常见的一种盐溶液,氯化铵溶液中存在两个离子:NH4+、Cl-,水溶液中存在两个离子:H+、OH-,OH-与NH4+结合又形成了NH3·H2O,此时溶液中H+的浓度大于OH-的浓度,故此时的溶液呈酸性,此反应具体方程式为:

NH4Cl+H2O=NH3·H2O+HCl

由此可见,高中化学中部分化学反应的本质是互通的,其反应原理是类似的。在高中化学教学的过程中,教师基于以往的教学知识引导学生进行类比分析,既能巩固课程所学内容,又能促使学生掌握化学知识的本质,进而理解相关的知识点,进一步地巩固学生的化学变化观念及平衡思想,提升其核心素养。

四、打破思维定式,创新性解决问题

化学方法虽有助于学生解决问题,但有时也会制约学生解决问题。实际教学过程中常常存在这样的现象,学生在解决实际问题时容易产生思维定式,由于之前答题的方法或习惯,自发地增加条件,最终得出错误的结果。对此,教师应有目的地引导学生打破自身的思维定式,关注问题中的一些细节之处,进而创新性地解决问题。

例如,在讲解“化学平衡”这一部分内容时,教学目标要求学生在掌握化学平衡基本概念的基础上,了解影响化学平衡的因素并探究具体的影响程度。在具体教学过程中,教师先带领学生探讨了浓度对化学平衡的影响,最终学生认识到,适当地增加反应物的浓度可以使得化学平衡向正反应的方向移动;反之亦然。在讨论压强对化学平衡的影响时,学生就容易陷入思维定式,认为加大压强一定会促进化学平衡向正反应的方向进行,其实不然。这时就需要教师及时打破学生的思维定式,引导其仔细分析化学反应物的形态等细节,进而掌握化学反应本质并创新性地解决相关问题。

由此可见,在探究化学知识的过程中,学生常常会受到以往所学知识的影响进而陷入固有的思维定式,从而在固有的思维定式中不断打转,不能创新、高效地解决相关问题。因此,在实际教学过程中,教师要采取各种措施,及时打破学生的思维定式,使其用创新的目光和思维解决实际问题,从而实现真正意义上的化学核心素养的提升。

五、搭建交流平台,引导互相启迪

当今教学的主流趋势是“教、学、评”一体化的教学流程,即在课堂教与学之余,为学生搭建学习交流的平台,让其基于此平台开展学习评价,进而实现知识探究与化学思维的互相启迪。因此,在实际教学过程中,教师要基于课堂教学的实际内容为学生搭建知识交流平台,促进师生、生生之间的高效评价,有效深化学生的化学变化思维与平衡思想。

例如,在教授“氧化还原反应”这一部分内容时,教学目标要求学生掌握氧化还原反应的概念及其本质属性,进而能掌握运用氧化还原反应解决实际问题的能力。在具体教学的过程中,笔者先给学生讲解了氧化反应及还原反应的具体过程,进而引导学生进行总结和归纳,并鼓励学生就各自归纳的要点进行点评。譬如,有的学生认为,解答氧化还原反应中生成物及其存在形式以及物质系数等相关的题目时,可以借助电子守恒规律快速地解答,并举例进行了说明。此时,笔者让其余学生就举例说明的过程进行观察和评价,找出这种方式的优缺点,进而进一步启迪学生的化学思维。

由此可见,化学思维不是一贯形成的,而是在不断地摸索和探究的过程中逐渐形成的。因此,要想培养学生的化学变化思维及平衡思想,教师除了开展与此相关的教学之外,还应适时地搭建课内评价平台,引导学生敢于、善于表达自身的思维过程,给其余学生以思维启迪的同时,提高学生自身的化学思维。

总而言之,化学变化观念与平衡思想是学生真正掌握化学知识本质的首要思维,是学生触及化学学科本质的有效途径。因此,在高中化学教学的过程中,重点关注化学变化观念与平衡思想的培养与渗透是每一个高中化学教师需要遵循的教学要求。只有学生认识到化学变化观念与平衡思想之间的对立统一关系,才能在探究化学知识的过程中得心应手。