以高质量习题讲评增进化学学科理解

宁顺德　刘延美　张都匀

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中提出：化学学科理解是对化学学科知识及其思维方式和方法的一种本原性、结构化的认识，它不仅仅只是对化学知识的理解，还包括对具有化学学科特质的思维方式和方法的理解。化学学科理解的内容包括对化学知识的理解和具有化学学科特质的思维方式和方法的理解；化学学科理解的方式是本原性、结构化的认识。

习题讲评是学生练习或测验后，教师通过批改、统计等方式获取反馈信息，在分析研究的基础上，进行矫正弥补、巩固完善、深化拓展等的一种教学活动。在教学中常听到教师抱怨：“相似的内容、相同的题型我都重复讲了几遍了，这次学生还是做错了。”造成习题讲评效率不高的原因固然很多，其中教师在习题讲评教学中针对性不强，对化学学科知识及其思维方式和方法讲评不到位，学生未能形成对化学学科知识及其思维方式和方法的本原性、结构化的认识，学生对知识的理解、知识的应用、思维能力等并没有在讲评中得到提升，而导致迁移应用能力不足是其重要原因。因此，需要教师以高质量习题讲评，增进学生的化学学科理解，发展学生化学学科核心素养。

该文以近年全国高考化学试题为例，阐述以高质量习题讲评增进化学学科理解的教学策略。

一、厘清知识的本质属性与应用条件，增进化学学科知识的本原性认识

对化学学科知识的本原性认识即对学科知识的形成、内涵、功能和局限性等多方面的认识。习题讲评过程中，应溯本求源，深度挖掘化学知识的来龙去脉，厘清化学知识的本质属性与应用条件，不仅要关注习题显性的知识内容，还要关注习题中内隐的学科专业知识，引导学生理解化学知识的本质意义，从而解构学生原有的狭隘理解，增进学生对化学学科知识的认知，提高认知水平。

例题1 （2022年全国甲卷13题）根据实验目的，表1所列实验及现象、结论都正确的是（ ）。

正确答案为C选项。

解析 在选项A的讲评中多数教师仅从“对比实验中需控制变量，浓度均为0.1mol/L的CH3COONH4和NaHCO3溶液中2种物质阳离子不相同，NH4+会影响CH3COO-水解程度”的角度进行讲评。以题论题，浅尝辄止，仅注意了习题显性的知识，未能揭示盐溶液pH与水解常数Kh之间的本质联系，学生不能理解知识的本质属性，也就不能举一反三、灵活应用。

若将该实验中CH3COONH4溶液改为CH3COONa溶液，是否就可行呢？

查阅资料：25℃时，NaHCO3、CH3COONa溶液的pH及溶液中粒子浓度值见表2。

由表2可知，在25℃时，CH3COONa溶液与NaHCO，溶液pH相对大小与溶液的物质的量浓度有关，当溶液浓度大于0.0071mol/L时pH（CH3COONa溶液）>pH（NaHCO3溶液），当溶液浓度小于0.0071mol/L时pH（CH3COONa溶液）

查阅资料，25℃时：

从平衡常数大小可知，HCO3-的自耦电离平衡是0.1mol/L NaHCO3溶液中的主要平衡，而非HCO3-的水解平衡。由于多元弱酸酸式盐溶液中平衡的复杂性，通常不用多元弱酸酸式盐溶液与其他盐溶液pH相对大小来比较多元弱酸酸式酸根离子与其他酸根离子的水解常数相对大小，以及多元弱酸与其他酸酸性的相对强弱。

二、重视知识的拓展与知识间的联系，增进化学学科知识的结构化认识

习题讲评是对学生现有的知识或能力等不足进行矫正弥补，也是对相关知识点进行总结、扩展、延伸的教学过程。教师只有准确理解课程标准、化学教科书及课程评价要求，才能在习题讲评过程中把握好教学内容延伸的边界，做好知识的拓展与知识的结构化。

例如，化学平衡常数的计算是近年高考化学试题中出现的高频内容，当然也是习题讲评不能回避的内容。近年高考化学试题中重点是压强平衡常数（Kp）的计算和浓度平衡常数（Kc）的计算，还涉及到了物质的量分数平衡常数（K）计算、混合平衡常数（K）的计算，在习题讲评过程中这几类平衡常数的计算是否要面面俱到呢？

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》关于化学平衡常数的内容要求是“认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向的联系”。学业要求是“能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断反应是否达到平衡及平衡移动的方向”。课标明确提出了化学平衡常数表达式的书写及计算要求，但未具体要求是哪类化学平衡常数的表达和计算。因而给高考命题留下了足够的空间。

新的不同版本教科书中化学平衡常数的内容大同小异，都是以浓度平衡常数为例给出了化学平衡常数的表达式、以例题用“三段式”解析浓度平衡常数的计算等内容，均未出现其他几类平衡常数的概念、表达式及计算内容。

由此，在化学平衡常数计算习题讲评时应让学生重点掌握“三段式”计算浓度平衡常数的方法，适度拓展“三段式”计算压强平衡常数，学会分压的计算，灵活应用阿伏加德罗定律。

例题2 （2020全国卷Ⅲ第28题，节选）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。

（2）理论计算表明，原料初始组成n（CO2）：n（H2）=1：3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，4种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。

（3）根据图1中点A（440K，0.39），计算该温度时反应的平衡常数Kp=______（MPa）-3（列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。

该题是求恒温恒压条件下的压强平衡常数，可拓展到求恒温恒容条件下的压强平衡常数，将原题中“在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时”改为“在初始压强为0.1MPa的恒容密闭容器中反应，反应达到平衡时”，通过拓展练习让学生进一步理解化学平衡常数的表达式，掌握“三段式”求化学平衡常数的方法及阿伏加德罗定律的应用，发展学生的迁移应用能力。

化学教学的根本任务在于发展学生的认知结构，而化学认知结构是由化学知识结构转化而来的。习题讲评也是对知识进行梳理、整合、结构化的过程，应在习题讲评的基础上引导学生进行相关知识建构，使知识结构化，平衡常数计算的知识结构如图2所示。结构化的知识有助于学生对所学知识的深刻理解、保持、提取和迁移应用，是发展学生化学学科核心素养的基础。

三、关注教学的起点与思维过程，增进化学学科思维方式和方法的认识

对学情的精准把握是做好教学的基础。在习题讲评之前教师通常会对学生解题情况进行统计，并就高频错题进行讲评。但不少教师并未对学生出错原因进行深入分析，未能精准掌握学生在思维方式和方法上存在的问题，不重视化学认识视角和化学认识思路的形成和建构，讲评针对性不强、效果欠佳。

例题3 （2022年全国甲卷第27题，节选）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：

（2）溶解回流装置如图3所示，回流前无需加入沸石，其原因是____。

（3）回流时间不宜过长，原因是______。

解析 这是物质制备、纯化类实验题，题干给出了所含的杂质和硫化物在乙醇中的溶解性以及用95%乙醇重结晶进行纯化的方法。上述2个问题学生错答率、未答率都非常高，是讲评的重点。然而，部分教师在讲评时一味地灌输正确答案，未认真分析学生错答、未答的原因，未去深究答题时学生为什么没有这样答、这样想的问题。讲评时未能解决学生知识上、思路上的不足，导致学生的思维局限，不能灵活变通、举一反三。

从学生回答问题（2）“回流前无需加入沸石的原因”是“水浴可控制温度”“水浴加热，受热均匀，不必为防止暴沸而加入沸石”“水浴加热温度不会高于100℃不易暴沸”等，可以看出学生的认识视角的不足：水浴加热不会引起暴沸，温度较低就不会暴沸，不明白液体暴沸的原因，防止暴沸的方法等。因此，在讲评时，应先让学生清楚什么是暴沸“当液体中缺少气化中心时，即使温度达到并超过了沸点，也不会沸腾，形成了过热液体。过热液体是不稳定的，如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质，则会形成剧烈的沸腾，并伴有爆裂声，这种现象叫暴沸”；再让学生明白如何防止暴沸“引入气化中心，常用具有多孔结构的固体物质”；最后引导学生寻找“气化中心”，从而得出答案。

从学生回答问题（3）“回流时间不宜过长的原因”是“回流时间过长，乙醇会大量挥发，可能会有硫化钠固体析出”“回流时间过长会损伤回流冷凝管”“防止硫化钠溶液挥发”等可知，学生未抓住问题的关键，缺乏解答这类问题的思路。此实验的目的是制备并提纯硫化钠，其核心目标是提高硫化钠的纯度和产率。由于硫化钠易溶于热乙醇，回流时间越长，硫化钠溶解越充分，最终产品产率越高，则应思考：回流时间过长，对硫化钠的纯度是否有影响？联系Na2S具有强还原性，易被氧化，即可得出答案。

习题讲评应在分析学生存在的问题是知识上的错漏、方法上的不足，还是思路上的欠缺……洞察错因，找准讲评起点的基础上进行；在讲评过程中还应通过提问、追问、学生讲解等方式，了解学生的思维方式、思维过程，让学生的思维外显，避免用教师思维代替学生的思维，从而有针对性地讲评，以达到提升学生思维品质的目的。

总之，习题讲评是高中化学教学不可或缺的重要教学方式，学段不同、教学内容不同、学情不同，其习题讲评的教学目标不尽相同，影响习题讲评质量的因素也有差异。而教师对化学科学专业领域的理解，对高中化学课程标准和高中化学教科书的理解，对教学的理解等对保证习题讲评的质量具有重要的意义，是开展高质量习题讲评教学增进学生的化学学科理解，发展学生化学学科核心素养的关键。

基金项目：本文为2022年度成都市教育科研规划名师专项课题“基于学科理解的中学化学教学策略研究”成果。课题编号：MS2022230

（收稿日期：2024-01-05）