由新高考試題引發(fā)的化學(xué)教學(xué)思考

楊東明

【摘要】本文從基礎(chǔ)教育課程改革和高考改革的特點(diǎn)出發(fā)，建議教師結(jié)合廣西中學(xué)新教材的特點(diǎn)，利用高考試題開展化學(xué)教學(xué)，由點(diǎn)到面地構(gòu)建知識體系，從而提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué);新高考;教學(xué)反思;知識重構(gòu)

2021年是廣西高考改革元年，也是廣西使用新教材的第一年。研習(xí)新教材和新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而更好地把控教學(xué)對教師而言顯得尤為重要。為了實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、考有機(jī)銜接，形成育人合力，將評價、考試與教學(xué)相結(jié)合，教師應(yīng)研究高考并充分利用高考真題進(jìn)行一定的教學(xué)反思，從而不斷完善自身教學(xué)。從近些年的全國理綜高考卷來看，有關(guān)平衡常數(shù)的計算是考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是高考命題的熱點(diǎn)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版 ）》學(xué)業(yè)要求中對平衡常數(shù)這一知識點(diǎn)的要求是能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡單計算，其奠定了平衡常數(shù)計算在高考中的地位。然而從以往模擬考試學(xué)生的答卷情況來看，學(xué)生面對平衡常數(shù)計算常常無從下手、思維混亂，究其原因在于平衡常數(shù)計算建立在平衡的基礎(chǔ)上，通過代數(shù)運(yùn)算解決問題，考查了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“變化觀念與守恒思想”，而學(xué)生在解決問題時思維較為單一，不能對一般問題進(jìn)行整合處理。高考對這部分知識的考查是重中之重，要求一線教師在備考時注重分析往年高考真題，細(xì)研考綱，以“評”定“教”，突顯高考“導(dǎo)向教學(xué)”的作用。下面筆者從一道天津理綜高考題講起，剖析平衡常數(shù)計算中有關(guān)共軛酸堿對混合溶液的計算。

一、問題提出

【題目1】2020年天津高考理科綜合，15 題（5），節(jié)選：

本題主要考查對弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)的計算，由二元弱酸二級電離平衡常數(shù)的平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，從而找出碳酸氫根和碳酸根離子濃度表達(dá)式，再代入溶液的pH即可求解，考查學(xué)生的推理論證能力和運(yùn)算求解能力，立意深刻，有一定內(nèi)涵，通過化學(xué)反應(yīng)原理中平衡常數(shù)的計算這一基本知識對“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)進(jìn)行考查。那么，本題能否推廣為一般情況呢？ 下面，筆者將對其進(jìn)行較深入的探究并得到一些一般性結(jié)論，以期為廣大師生解決此類平衡常數(shù)問題帶來一定的幫助。

解析：

本題考查二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)是離子反應(yīng)中常見的“配比型”反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物隨二氧化碳含量而改變，二氧化碳少量時生成碳酸鈉，二氧化碳過量時生成碳酸氫鈉。題目中二氧化碳的量并沒有明確多與少，但由題意可知，所得溶液是碳酸氫鈉與碳酸鈉的混合溶液，即共軛酸堿對混合溶液，一般解法此處不再介紹，若采用漢德森公式法，? ，故 ，即pH=10 。

由兩題可知，解題關(guān)鍵在于學(xué)生能識別共軛酸堿對混合溶液體系，正確認(rèn)識在該體系中使用漢德森公式簡化計算，并對公式進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。為了達(dá)成上述目標(biāo)，教師必須對高中化學(xué)知識體系進(jìn)行一定整合、升華，然而查閱高中人教版、魯教版等版本教科書均未出現(xiàn)該內(nèi)容。在高中階段學(xué)習(xí)緊張、知識量大的前提下，教師應(yīng)如何將這部分內(nèi)容整合進(jìn)教學(xué)中是非常值得思考的問題。筆者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗將該部分內(nèi)容細(xì)化于必修一和選擇性必修一新課教學(xué)和高考復(fù)習(xí)中。

二、教學(xué)思考

在講授必修一第一章第二節(jié)“離子反應(yīng)”時，教師應(yīng)利用好教師用書中教學(xué)資源這一欄目中“酸堿概念的歷史演變”，教授酸堿鹽定義時由原來的一般定義——“電離時生成的陽離子全部是氫離子（H+）的化合物叫作酸，堿指在水溶液中電離出的陰離子全部都是（OH-）的化合物”，通過再認(rèn)識氫離子這一活動，先讓學(xué)生理解氫離子即質(zhì)子，緊接著引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)子的角度再定義酸堿，最后由教師歸納總結(jié)酸堿質(zhì)子理論，完成對酸堿質(zhì)子理論的學(xué)習(xí)。高一學(xué)生對新知識仍感到比較新鮮，求知欲、好奇心比較強(qiáng)烈，學(xué)習(xí)興趣濃厚，經(jīng)過一輪學(xué)習(xí)都能掌握該理論。

在高二選擇性必修一學(xué)習(xí)中，教師可以利用第三章“電離平衡”中第三節(jié)內(nèi)容“電離平衡常數(shù)”對電離平衡常數(shù)進(jìn)行拓展分析，進(jìn)而推導(dǎo)出漢德森公式，并輔以習(xí)題進(jìn)行練習(xí)鞏固。

在高考復(fù)習(xí)階段，教師可以專題計算復(fù)習(xí)課的形式進(jìn)行歸納總結(jié)，構(gòu)建完備的知識體系，使學(xué)生完成對共軛酸堿對及漢德森公式的學(xué)習(xí)。三年縝密的教學(xué)安排，相較于傳統(tǒng)教學(xué)，把所有知識安排在高三復(fù)習(xí)再整合，筆者所述教學(xué)思考以生為本，詳細(xì)安排了高中階段關(guān)于高考熱點(diǎn)——電離平衡常數(shù)計算的教學(xué)，將教學(xué)難點(diǎn)細(xì)化在不同階段，能使學(xué)生思維得到螺旋式上升，體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的逆向設(shè)計，落實(shí)了“教學(xué)評”一體化思想。

共軛酸堿對理論和漢德森公式在高中教材中并未作為知識點(diǎn)單獨(dú)出現(xiàn)，對于本文提到的兩個知識點(diǎn)，高中教師或許感到陌生，追本溯源，其源于大學(xué)教材無機(jī)化學(xué)中水溶液化學(xué)原理，趙肖為等人認(rèn)為中學(xué)化學(xué)是大學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)，在中學(xué)階段應(yīng)做好教學(xué)銜接，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膯⒌蟍1]。這要求高中教師除了熟練掌握課本和教師用書等現(xiàn)有教學(xué)工具，關(guān)注高考動向的同時，還應(yīng)注重自身專業(yè)素養(yǎng)的提高，既要跳出高中化學(xué)教學(xué)的局限性，深挖題目背后的知識點(diǎn)，又要具有能將知識融合轉(zhuǎn)化并向?qū)W生講授的能力。在實(shí)際教學(xué)中，教師要根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，充分分析學(xué)生學(xué)情，備課后創(chuàng)造性地重建課本知識體系，把教材用活，突破傳統(tǒng)“用教材教”、目標(biāo)單一的教學(xué)模式。對于能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師在備課時可以針對性地主動加強(qiáng)大學(xué)內(nèi)容的滲透，將自己所理解的高階思維、高等知識經(jīng)過課前的系統(tǒng)思考變成教學(xué)設(shè)計，也可以據(jù)此研發(fā)校本教材，進(jìn)行第二課堂的開發(fā);而對于能力一般的學(xué)生，只要求其能進(jìn)行該模型的識別并加以運(yùn)算即可。

三、教學(xué)展望

以上兩題及其所引申的教學(xué)思考僅針對特定環(huán)境下平衡常數(shù)的簡化計算，教師在備考時不應(yīng)被知識的一般性所蒙蔽，而應(yīng)通過精心備課對教材進(jìn)行重新整合、發(fā)掘其內(nèi)涵后由“一支木”開出“一片花”，以學(xué)生所掌握知識為生長點(diǎn)，努力突破知識的局限性，運(yùn)用學(xué)科思維，建立化學(xué)模型，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。筆者以為，共軛酸堿對體系還能在書寫電解質(zhì)溶液中的“質(zhì)子守恒”進(jìn)行應(yīng)用，充分體現(xiàn)“變化觀念與守恒思想”核心素養(yǎng)。楊文月認(rèn)為可以通過“管道法”將質(zhì)子守恒可視化，而學(xué)生往往糾結(jié)于水溶液當(dāng)由多反應(yīng)體系造成的多平衡、多粒子的問題，思維固化于究竟哪個反應(yīng)先發(fā)生、反應(yīng)的程度如何、最后產(chǎn)生什么物質(zhì)等問題[2]。這是典型的未能由定性到定量順利過渡而導(dǎo)致的思維障礙，在SOLO分類中處于單結(jié)構(gòu)高級。如何由單點(diǎn)結(jié)構(gòu)突破到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，糾正認(rèn)知混亂是值得教師探究的問題。以硫化鈉為例，正確、快速書寫“質(zhì)子守恒”可以按照如下步驟（見圖1）。

以上兩題作為電離平衡常數(shù)計算是極好的訓(xùn)練素材，既充分考查了電離平衡常數(shù)的計算，又加強(qiáng)了高中化學(xué)與大學(xué)《無機(jī)化學(xué)》的聯(lián)系，值得一線教師細(xì)細(xì)研究。教師應(yīng)充分發(fā)揮高考導(dǎo)向的教學(xué)功能，通過遷移、拓展知識進(jìn)行教學(xué)思考、命制模擬試題。因此，從高考題中找出題目背后隱藏的化學(xué)規(guī)律并完善其知識體系，在教學(xué)中可起到事半功倍的效果。

【參考文獻(xiàn)】

趙肖為，胡玫，周茂洪，等.新高考下大學(xué)無機(jī)化學(xué)與高中化學(xué)教學(xué)銜接：以溫州大學(xué)為例[J].寧波大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2017，39（06）：107-112.

楊文月.質(zhì)子守恒書寫的“管道法”模型認(rèn)知[J].數(shù)理化解題研究，2020（19）：94-95.