中學(xué)化學(xué)教師專業(yè)知識(shí)的自我提升

束長(zhǎng)劍

摘要：在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)和教師回答學(xué)生問題的答案中，存在有教師可能意識(shí)不到而其實(shí)欠科學(xué)甚至錯(cuò)誤的內(nèi)容。這對(duì)教和學(xué)都會(huì)產(chǎn)生不良的影響。教師需要通過各種途徑發(fā)現(xiàn)自己專業(yè)知識(shí)的不足，不斷地提升自我，這樣才能在教學(xué)中揮灑自如，充滿自信，并使學(xué)生受到良好的熏陶，對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生持久的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教師；專業(yè)知識(shí)；自我提升

文章編號(hào)：1005–6629（2017）4–0003–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

在學(xué)生的眼中，化學(xué)教師首先應(yīng)該是位化學(xué)家，然后才是教師。他們希望教師能夠回答他們學(xué)習(xí)、生活中所有與化學(xué)有關(guān)的問題。如果得不到滿意的答案，便非常失望。因此教師具有精深、寬博的專業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)來說其作用是無可替代的。按說經(jīng)過大學(xué)階段對(duì)化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，加上自己的工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)對(duì)學(xué)生的疑問應(yīng)該不成問題，然而當(dāng)我們走進(jìn)中學(xué)的化學(xué)課堂或是聆聽課間的師生交流時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際的情況并沒有這么樂觀。

1 一則師生對(duì)話折射出教師專業(yè)知識(shí)的不足

這是一節(jié)層次較高的市級(jí)展評(píng)課。課堂上出現(xiàn)了這樣一段師生對(duì)話。

生：您說Al很晚才被大量冶煉，是因?yàn)樗芑顫?，是嗎?/p>

師：嗯，有什么疑問嗎？

生：但是，Na、K比Al更活潑，為什么卻比Al更早冶煉出來？

師：……因?yàn)锳l2O3的熔點(diǎn)很高，2000多度，不容易電解。

生：那為什么不也像制備Na一樣，電解熔融的AlCl3呢？

師：因?yàn)橐簯B(tài)的AlCl3不能導(dǎo)電。

生：那為什么不電解AlCl3溶液呢？您上次說，電解NaCl溶液不能得到Na，是因?yàn)镹a化學(xué)性質(zhì)很活潑，生成的Na會(huì)與水反應(yīng)。Al常溫下應(yīng)該不跟水反應(yīng)吧？

師：也得不到Al。

生：為什么？

師：……這比較復(fù)雜，等后面學(xué)了電解的原理后你就能明白了。

生：既然Al2O3的熔點(diǎn)很高，難以電解，那為什么不電解熔融的Al2（SO4）3呢？

師：……

從這位老師回答學(xué)生問題的情形看，首先對(duì)學(xué)生提出“Na、K比Al更活潑，卻比Al更早冶煉出來”這樣的質(zhì)疑明顯準(zhǔn)備不足；其次，先前課堂教學(xué)中對(duì)“電解飽和食鹽水，為什么不能得到金屬鈉”這個(gè)問題的講解有點(diǎn)想當(dāng)然；第三，對(duì)金屬含氧酸鹽的穩(wěn)定性，缺少必要的了解。這位工作已十多年也算是經(jīng)驗(yàn)較為豐富的教師，在回答學(xué)生問題時(shí)卻也接連暴露出了分析問題能力、知識(shí)講解水平和專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足等方面的問題。

2 專業(yè)知識(shí)不足對(duì)教學(xué)的影響

中學(xué)化學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)，是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)的重要載體。當(dāng)教師的專業(yè)知識(shí)水平遠(yuǎn)超出課堂教學(xué)的要求時(shí)，教學(xué)中便能夠揮灑自如，游刃有余；反之，只能跟著“標(biāo)準(zhǔn)答案”亦步亦趨，不敢越雷池一步，情境稍有變化處理起來便左支右絀、破綻迭出，過程講解含糊其辭，令人費(fèi)解[1]。

在高一化學(xué)教學(xué)中，金屬鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)具有特殊的意義：它顛覆了學(xué)生“在金屬活動(dòng)性順序表中，排在前面的金屬能夠把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來”的固有認(rèn)知，活潑金屬鈉卻不能把銅從硫酸銅溶液中置換出來！如何讓學(xué)生接受這個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)？有的教師解釋為“鈉與水反應(yīng)優(yōu)先”、有的解釋為“水溶液中水多”等等。這些解釋并不能消弭學(xué)生心中的疑團(tuán)，因?yàn)閷W(xué)生迷惑的地方在于“銅離子的氧化性強(qiáng)于水分子，為什么鈉反而與水發(fā)生反應(yīng)”，上面的回答沒有正面解答這個(gè)問題。

如果教學(xué)中從微觀角度來分析，理解起來就會(huì)容易得多：首先讓學(xué)生觀察教材《物質(zhì)的分散系》（蘇教版必修1專題1）中“氯化鈉在水中電離”示意圖，鞏固溶質(zhì)在水溶液中是以水合分子或水合離子的形式存在的；接著讓學(xué)生通過這些水合離子的結(jié)構(gòu)思考鈉不能置換出硫酸銅溶液中銅的原因。從這個(gè)角度，學(xué)生容易理解：因?yàn)殂~離子是以水合銅離子形式存在的，金屬鈉要與銅離子反應(yīng)，周圍的水分子是繞不過去的“坎”，鈉能與水發(fā)生反應(yīng)，因此無法置換出銅。當(dāng)然這樣的回答需要教師有較強(qiáng)的微觀探析的意識(shí)和能力。

另外，對(duì)于化學(xué)啟蒙階段的學(xué)生來說，教師的觀點(diǎn)常能記憶深刻，并深信不疑。教師不經(jīng)意的一句話都可能會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生，更不用說教師對(duì)問題本身認(rèn)識(shí)的錯(cuò)誤。上述的師生對(duì)話，教師隨便的一句“電解飽和食鹽水不能得到金屬鈉，是因?yàn)殁c可以跟水反應(yīng)”便是誤導(dǎo)學(xué)生的典型的例子，讓學(xué)生形成了“常溫下，不能跟水反應(yīng)的金屬，就可以用電解其水溶液的方法來制取”的錯(cuò)誤印象。

當(dāng)然，教師專業(yè)知識(shí)的不足，對(duì)教學(xué)的負(fù)面影響還很多，如教師面對(duì)學(xué)生的問題，尚且“只辦得架隔遮攔”，必然會(huì)缺乏專業(yè)自信和自豪感[2]，從而難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣；因?yàn)榻處煂?duì)知識(shí)理解也較為膚淺，必然也難以創(chuàng)設(shè)身臨其境的場(chǎng)景讓學(xué)生體驗(yàn)、難以設(shè)計(jì)出有價(jià)值的引導(dǎo)學(xué)生思考的問題等等。由此可見，教師對(duì)自身專業(yè)知識(shí)的提升無論是從教的角度還是從學(xué)的角度，都是非常重要的。

3 教師專業(yè)知識(shí)自我提升的途徑

教師的專業(yè)知識(shí)水平因其學(xué)習(xí)經(jīng)歷、成長(zhǎng)環(huán)境等的不同而有所差異，自我提升的途徑也很多，諸如多參加培訓(xùn)、多聽課、多交流等等。在實(shí)際教學(xué)中，不少教師并非不知道要提升自己的專業(yè)知識(shí)，而是隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的豐富，對(duì)中學(xué)所涉及的問題大多有了一個(gè)固定的回答模式，并不能意識(shí)到自己的回答或知識(shí)結(jié)構(gòu)中存在的不足。因此對(duì)中學(xué)教師而言，發(fā)現(xiàn)并糾正自己專業(yè)知識(shí)（特別是與中學(xué)化學(xué)教學(xué)相關(guān)的知識(shí)）中的不足是非常必要的。

3.1 從問題的源頭重新審視自己的結(jié)論

如果教師在教學(xué)過程中，不斷對(duì)自己的答案進(jìn)行拷問，從問題的源頭出發(fā)，重新分析解決這個(gè)問題可能的途徑，就有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己答案中的缺陷。比如上述關(guān)于為什么金屬鋁難以冶煉這個(gè)問題，從歷史上看，的確有這樣一種傾向，不活潑的金屬，人類冶煉較早，而活潑的金屬相對(duì)較晚，人類首先大量使用銅，然后才是鐵。因此用“鋁比較活潑”來回答這個(gè)問題也無可厚非。但如果從問題的源頭這樣思考：金屬活潑，是增大冶煉難度的重要原因，有沒有其他的因素制約著金屬的冶煉呢？比如工藝問題、原料問題？有沒有活潑金屬的冶煉在相對(duì)不活潑的金屬之前呢？如果有，原因是什么？通過這樣的反思，就可以找出特例，從而發(fā)現(xiàn)答案中的缺陷。

3.2 深層次挖掘各種規(guī)律的微觀本質(zhì)

化學(xué)教學(xué)中，歸納法是常用的方法，即羅列各種不同物質(zhì)的性質(zhì)，從中找出這些性質(zhì)的共性或遞變規(guī)律。比如根據(jù)硫酸鎂可溶、硫酸鈣微溶、硫酸鋇難溶，預(yù)測(cè)硫酸鈹、硫酸鍶的溶解性。解決問題的方案是：根據(jù)硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇溶解度越來越小、鎂、鈣、鋇的原子序數(shù)依次增大，于是得到這樣的結(jié)論：堿土金屬的硫酸鹽，其溶解度隨著原子序數(shù)的增大而逐漸減小。依據(jù)這個(gè)規(guī)律，硫酸鈹應(yīng)為可溶，而硫酸鍶的溶解度一定很小。

對(duì)中學(xué)生來說，能夠找到上述的規(guī)律，并且以此來預(yù)測(cè)其他物質(zhì)的性質(zhì)也就可以了，但對(duì)于教師來說，僅認(rèn)識(shí)到這個(gè)程度則過于單薄，還需要查閱各種資料，復(fù)習(xí)大學(xué)的無機(jī)化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)中的知識(shí)，至少能夠定性地說清楚這個(gè)規(guī)律的微觀本質(zhì)。惟其如此才能高屋建瓴，引領(lǐng)學(xué)生思維的發(fā)展。

3.3 注意積累并研究學(xué)生提出的問題

中學(xué)生雖說化學(xué)知識(shí)尚不夠豐富，對(duì)各種化學(xué)現(xiàn)象的理解也不夠深入，但這并不妨礙他們思維的靈活性，他們可能會(huì)對(duì)相同的問題，從各個(gè)角度提出五花八門的問題，教師知識(shí)無論多么豐富，也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)這些問題的全覆蓋。更令人稱道的是，這些問題中不乏有深刻的見解和創(chuàng)新的火花，這些都是教學(xué)研究和教師提升自身專業(yè)水平不可多得的原料。

一直以來，筆者講解泡利不相容原理都是通過下面的方式進(jìn)行的：兩個(gè)電子都是帶負(fù)電荷的，因此彼此相互排斥。當(dāng)電子在發(fā)生自旋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流。自旋方向相同時(shí)，比如都是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，用右手螺旋法則可以判斷，它們感應(yīng)磁場(chǎng)的方向相同，同名磁極相互排斥，增大了兩者之間的排斥力，體系的能量增大；如果自旋方向相反，則感應(yīng)磁場(chǎng)的方向相反，異名磁極相互吸引，削弱了彼此之間的排斥力，體系能量降低。

多年來，對(duì)這個(gè)問題的講解從沒懷疑過有什么不妥，學(xué)生也較為滿意。直到兩年前，當(dāng)筆者再次利用這種方法講解時(shí)，有位學(xué)生提出了質(zhì)疑：電子是在三維空間里運(yùn)動(dòng)的，其自旋怎么稱得上是順時(shí)針還是逆時(shí)針呢？因?yàn)閺哪硞€(gè)角度看是順時(shí)針，從另一個(gè)角度看又是逆時(shí)針了！

其實(shí)電子的自旋，依然是科學(xué)界尚未解決的問題。課堂采用上面的解釋僅僅只是為滿足學(xué)生認(rèn)知需要而已[3]——總希望新的知識(shí)能夠用原來的知識(shí)推導(dǎo)出來。不過正是這位學(xué)生的提醒，讓筆者從此對(duì)微觀結(jié)構(gòu)中知識(shí)的講解多了一份小心，當(dāng)講解泡利不相容原理時(shí)，筆者會(huì)多加一句：其實(shí)電子的自旋并不存在這樣的旋轉(zhuǎn)軸，只是通過這個(gè)簡(jiǎn)單的模型能夠粗淺地理解該原理而已。

3.4 注意了解教材中各種名詞的真實(shí)含義

化學(xué)教材中有很多名詞，由于經(jīng)常使用，對(duì)它們已經(jīng)非常熟悉，但其內(nèi)涵卻并不很清楚，可謂是熟悉而陌生的名詞。挖掘這些名詞的涵義、來源，有助于拓展教師的知識(shí)面，加深對(duì)中學(xué)教材的理解。

比如高爐煉鐵，不妨思考，為什么叫高爐？高爐到底有多高？鐵礦石、焦炭等原料從高爐頂部落下究竟需要多長(zhǎng)時(shí)間？再如HNO3為什么不叫氮酸而稱為硝酸？硝什么意思？為什么民間稱明礬也叫“硝”？膽礬、綠礬、皓礬……礬是什么意思？CuSO4·5H2O為什么叫膽礬？Na2CO3為什么叫純堿？冠以“純”背后的掌故是什么？等等。

與此類似的，中學(xué)教材中還有一些“非重點(diǎn)”概念，說其非重點(diǎn)，是因?yàn)檫@些概念，并非學(xué)生需要掌握的內(nèi)容，但卻是教材的有機(jī)組成部分。對(duì)于學(xué)生來講，這些知識(shí)不是當(dāng)下需要掌握的內(nèi)容，但作為教師，無論這些知識(shí)多么的邊緣，也必須深入研究，使得我們對(duì)教材的把握做到“中”“邊”俱透。比如水泥標(biāo)號(hào)的含義是什么？重水是核反應(yīng)堆中的減速劑，減速劑是什么含義？原理是什么？核磁共振氫譜的原理是什么？等等。

3.5 形成對(duì)教材和參考資料內(nèi)容的批判意識(shí)

即使是經(jīng)過專家多次審定的中學(xué)化學(xué)教材也經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，遑論各種教輔資料。教師需要對(duì)其中的內(nèi)容仔細(xì)閱讀，特別是新增加的內(nèi)容，首先需要根據(jù)自己已有的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷正誤，然后再查閱各種資料進(jìn)行論證，確定無誤后才能在課堂上出現(xiàn)。

在蘇教版高中化學(xué)選修教材《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的序言中有這樣一句話：乙醇易溶于水而二甲醚卻不溶于水。二甲醚的物理性質(zhì)在以前版本的教材中并沒有出現(xiàn)過，這里突然出現(xiàn)了，就必須對(duì)這句話進(jìn)行探討：二甲醚中的氧原子采用sp3雜化，應(yīng)該是極性分子；且兩個(gè)甲基都是供電子基，氧原子帶有較多的負(fù)電荷，跟水分子中的氫原子形成氫鍵是完全可能的，四氫呋喃就是典型的例子。查閱了各種大學(xué)教科書發(fā)現(xiàn)，二甲醚的確能溶解于水[4]。

或許有人說，現(xiàn)在是信息化時(shí)代，“弟子不必不如師”，學(xué)生的知識(shí)水平超過教師是正常的。不過筆者以為，作為經(jīng)過化學(xué)專業(yè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的教師，相對(duì)尚處于啟蒙階段的學(xué)生來說化學(xué)知識(shí)與素養(yǎng)都“不賢于弟子”是不大正常的；也有人說，縱你弱水三千，你知他取哪瓢飲？教師被學(xué)生問住不很正常嗎？的確一千個(gè)學(xué)生，就有一千種思維方式，在他們提出的問題中，有個(gè)別思維的角度，教師從來沒有思考過也是正常的。但我們不能因?yàn)樗摹罢！?，便以為有了藉口而忘記了進(jìn)取，畢竟經(jīng)常出現(xiàn)這種“正?！爆F(xiàn)象是不正常的。因此教師務(wù)必要注意不斷積累、不斷完善自己，真正成為學(xué)生心中的化學(xué)達(dá)人、教育大咖，努力讓學(xué)生始終浸潤(rùn)在自己淵博的知識(shí)、專業(yè)的自信和充沛的情感之中，從而讓年輕的后生有所感染、有所體悟。

參考文獻(xiàn)：

[1]張霄.我國(guó)科學(xué)教育為何缺少“人情味”[J].化學(xué)教學(xué)，2016，（10）：7～12.

[2]錢勝.再談化學(xué)教師專業(yè)化發(fā)展[J].化學(xué)教學(xué)，2016，（9）：7～10.

[3]韓建成.形成氫分子兩個(gè)氫原子的電子自旋方向必須相反[J].化學(xué)教學(xué)，1980，（4）：38.

[4]曾昭瓊主編.有機(jī)化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2001：296～297.