以高質(zhì)量習(xí)題講評(píng)增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解

寧順德　劉延美　張都勻

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中提出：化學(xué)學(xué)科理解是對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)，它不僅僅只是對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，還包括對(duì)具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解?；瘜W(xué)學(xué)科理解的內(nèi)容包括對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解；化學(xué)學(xué)科理解的方式是本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)。

習(xí)題講評(píng)是學(xué)生練習(xí)或測(cè)驗(yàn)后，教師通過批改、統(tǒng)計(jì)等方式獲取反饋信息，在分析研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行矯正彌補(bǔ)、鞏固完善、深化拓展等的一種教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)中常聽到教師抱怨：“相似的內(nèi)容、相同的題型我都重復(fù)講了幾遍了，這次學(xué)生還是做錯(cuò)了?！痹斐闪?xí)題講評(píng)效率不高的原因固然很多，其中教師在習(xí)題講評(píng)教學(xué)中針對(duì)性不強(qiáng)，對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法講評(píng)不到位，學(xué)生未能形成對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法的本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、知識(shí)的應(yīng)用、思維能力等并沒有在講評(píng)中得到提升，而導(dǎo)致遷移應(yīng)用能力不足是其重要原因。因此，需要教師以高質(zhì)量習(xí)題講評(píng)，增進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科理解，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

該文以近年全國(guó)高考化學(xué)試題為例，闡述以高質(zhì)量習(xí)題講評(píng)增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)策略。

一、厘清知識(shí)的本質(zhì)屬性與應(yīng)用條件，增進(jìn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的本原性認(rèn)識(shí)

對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的本原性認(rèn)識(shí)即對(duì)學(xué)科知識(shí)的形成、內(nèi)涵、功能和局限性等多方面的認(rèn)識(shí)。習(xí)題講評(píng)過程中，應(yīng)溯本求源，深度挖掘化學(xué)知識(shí)的來龍去脈，厘清化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)屬性與應(yīng)用條件，不僅要關(guān)注習(xí)題顯性的知識(shí)內(nèi)容，還要關(guān)注習(xí)題中內(nèi)隱的學(xué)科專業(yè)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)意義，從而解構(gòu)學(xué)生原有的狹隘理解，增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的認(rèn)知，提高認(rèn)知水平。

例題1 （2022年全國(guó)甲卷13題）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?所列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是（ ）。

正確答案為C選項(xiàng)。

解析 在選項(xiàng)A的講評(píng)中多數(shù)教師僅從“對(duì)比實(shí)驗(yàn)中需控制變量，濃度均為0.1mol/L的CH3COONH4和NaHCO3溶液中2種物質(zhì)陽(yáng)離子不相同，NH4+會(huì)影響CH3COO-水解程度”的角度進(jìn)行講評(píng)。以題論題，淺嘗輒止，僅注意了習(xí)題顯性的知識(shí)，未能揭示鹽溶液pH與水解常數(shù)Kh之間的本質(zhì)聯(lián)系，學(xué)生不能理解知識(shí)的本質(zhì)屬性，也就不能舉一反三、靈活應(yīng)用。

若將該實(shí)驗(yàn)中CH3COONH4溶液改為CH3COONa溶液，是否就可行呢？

查閱資料：25℃時(shí)，NaHCO3、CH3COONa溶液的pH及溶液中粒子濃度值見表2。

由表2可知，在25℃時(shí)，CH3COONa溶液與NaHCO，溶液pH相對(duì)大小與溶液的物質(zhì)的量濃度有關(guān)，當(dāng)溶液濃度大于0.0071mol/L時(shí)pH（CH3COONa溶液）>pH（NaHCO3溶液），當(dāng)溶液濃度小于0.0071mol/L時(shí)pH（CH3COONa溶液）

查閱資料，25℃時(shí)：

從平衡常數(shù)大小可知，HCO3-的自耦電離平衡是0.1mol/L NaHCO3溶液中的主要平衡，而非HCO3-的水解平衡。由于多元弱酸酸式鹽溶液中平衡的復(fù)雜性，通常不用多元弱酸酸式鹽溶液與其他鹽溶液pH相對(duì)大小來比較多元弱酸酸式酸根離子與其他酸根離子的水解常數(shù)相對(duì)大小，以及多元弱酸與其他酸酸性的相對(duì)強(qiáng)弱。

二、重視知識(shí)的拓展與知識(shí)間的聯(lián)系，增進(jìn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)

習(xí)題講評(píng)是對(duì)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)或能力等不足進(jìn)行矯正彌補(bǔ)，也是對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)、擴(kuò)展、延伸的教學(xué)過程。教師只有準(zhǔn)確理解課程標(biāo)準(zhǔn)、化學(xué)教科書及課程評(píng)價(jià)要求，才能在習(xí)題講評(píng)過程中把握好教學(xué)內(nèi)容延伸的邊界，做好知識(shí)的拓展與知識(shí)的結(jié)構(gòu)化。

例如，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算是近年高考化學(xué)試題中出現(xiàn)的高頻內(nèi)容，當(dāng)然也是習(xí)題講評(píng)不能回避的內(nèi)容。近年高考化學(xué)試題中重點(diǎn)是壓強(qiáng)平衡常數(shù)（Kp）的計(jì)算和濃度平衡常數(shù)（Kc）的計(jì)算，還涉及到了物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)（K）計(jì)算、混合平衡常數(shù)（K）的計(jì)算，在習(xí)題講評(píng)過程中這幾類平衡常數(shù)的計(jì)算是否要面面俱到呢？

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的內(nèi)容要求是“認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量，知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)大小與反應(yīng)方向的聯(lián)系”。學(xué)業(yè)要求是“能書寫平衡常數(shù)表達(dá)式，能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算，能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的方向”。課標(biāo)明確提出了化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫及計(jì)算要求，但未具體要求是哪類化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)和計(jì)算。因而給高考命題留下了足夠的空間。

新的不同版本教科書中化學(xué)平衡常數(shù)的內(nèi)容大同小異，都是以濃度平衡常數(shù)為例給出了化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、以例題用“三段式”解析濃度平衡常數(shù)的計(jì)算等內(nèi)容，均未出現(xiàn)其他幾類平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式及計(jì)算內(nèi)容。

由此，在化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算習(xí)題講評(píng)時(shí)應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)掌握“三段式”計(jì)算濃度平衡常數(shù)的方法，適度拓展“三段式”計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)，學(xué)會(huì)分壓的計(jì)算，靈活應(yīng)用阿伏加德羅定律。

例題2 （2020全國(guó)卷Ⅲ第28題，節(jié)選）二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

（2）理論計(jì)算表明，原料初始組成n（CO2）：n（H2）=1：3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，4種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖1所示。

（3）根據(jù)圖1中點(diǎn)A（440K，0.39），計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______（MPa）-3（列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

該題是求恒溫恒壓條件下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)，可拓展到求恒溫恒容條件下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)，將原題中“在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)”改為“在初始?jí)簭?qiáng)為0.1MPa的恒容密閉容器中反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)”，通過拓展練習(xí)讓學(xué)生進(jìn)一步理解化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，掌握“三段式”求化學(xué)平衡常數(shù)的方法及阿伏加德羅定律的應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生的遷移應(yīng)用能力。

化學(xué)教學(xué)的根本任務(wù)在于發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)是由化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來的。習(xí)題講評(píng)也是對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理、整合、結(jié)構(gòu)化的過程，應(yīng)在習(xí)題講評(píng)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)建構(gòu)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)化，平衡常數(shù)計(jì)算的知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖2所示。結(jié)構(gòu)化的知識(shí)有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的深刻理解、保持、提取和遷移應(yīng)用，是發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。

三、關(guān)注教學(xué)的起點(diǎn)與思維過程，增進(jìn)化學(xué)學(xué)科思維方式和方法的認(rèn)識(shí)

對(duì)學(xué)情的精準(zhǔn)把握是做好教學(xué)的基礎(chǔ)。在習(xí)題講評(píng)之前教師通常會(huì)對(duì)學(xué)生解題情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并就高頻錯(cuò)題進(jìn)行講評(píng)。但不少教師并未對(duì)學(xué)生出錯(cuò)原因進(jìn)行深入分析，未能精準(zhǔn)掌握學(xué)生在思維方式和方法上存在的問題，不重視化學(xué)認(rèn)識(shí)視角和化學(xué)認(rèn)識(shí)思路的形成和建構(gòu)，講評(píng)針對(duì)性不強(qiáng)、效果欠佳。

例題3 （2022年全國(guó)甲卷第27題，節(jié)選）硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇，重金屬硫化物難溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?；卮鹣铝袉栴}：

（2）溶解回流裝置如圖3所示，回流前無需加入沸石，其原因是____。

（3）回流時(shí)間不宜過長(zhǎng)，原因是______。

解析 這是物質(zhì)制備、純化類實(shí)驗(yàn)題，題干給出了所含的雜質(zhì)和硫化物在乙醇中的溶解性以及用95%乙醇重結(jié)晶進(jìn)行純化的方法。上述2個(gè)問題學(xué)生錯(cuò)答率、未答率都非常高，是講評(píng)的重點(diǎn)。然而，部分教師在講評(píng)時(shí)一味地灌輸正確答案，未認(rèn)真分析學(xué)生錯(cuò)答、未答的原因，未去深究答題時(shí)學(xué)生為什么沒有這樣答、這樣想的問題。講評(píng)時(shí)未能解決學(xué)生知識(shí)上、思路上的不足，導(dǎo)致學(xué)生的思維局限，不能靈活變通、舉一反三。

從學(xué)生回答問題（2）“回流前無需加入沸石的原因”是“水浴可控制溫度”“水浴加熱，受熱均勻，不必為防止暴沸而加入沸石”“水浴加熱溫度不會(huì)高于100℃不易暴沸”等，可以看出學(xué)生的認(rèn)識(shí)視角的不足：水浴加熱不會(huì)引起暴沸，溫度較低就不會(huì)暴沸，不明白液體暴沸的原因，防止暴沸的方法等。因此，在講評(píng)時(shí)，應(yīng)先讓學(xué)生清楚什么是暴沸“當(dāng)液體中缺少氣化中心時(shí)，即使溫度達(dá)到并超過了沸點(diǎn)，也不會(huì)沸騰，形成了過熱液體。過熱液體是不穩(wěn)定的，如果過熱液體的外部環(huán)境溫度突然急劇下降或侵入氣泡或雜質(zhì)，則會(huì)形成劇烈的沸騰，并伴有爆裂聲，這種現(xiàn)象叫暴沸”；再讓學(xué)生明白如何防止暴沸“引入氣化中心，常用具有多孔結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì)”；最后引導(dǎo)學(xué)生尋找“氣化中心”，從而得出答案。

從學(xué)生回答問題（3）“回流時(shí)間不宜過長(zhǎng)的原因”是“回流時(shí)間過長(zhǎng)，乙醇會(huì)大量揮發(fā)，可能會(huì)有硫化鈉固體析出”“回流時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)損傷回流冷凝管”“防止硫化鈉溶液揮發(fā)”等可知，學(xué)生未抓住問題的關(guān)鍵，缺乏解答這類問題的思路。此實(shí)驗(yàn)的目的是制備并提純硫化鈉，其核心目標(biāo)是提高硫化鈉的純度和產(chǎn)率。由于硫化鈉易溶于熱乙醇，回流時(shí)間越長(zhǎng)，硫化鈉溶解越充分，最終產(chǎn)品產(chǎn)率越高，則應(yīng)思考：回流時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)硫化鈉的純度是否有影響？聯(lián)系Na2S具有強(qiáng)還原性，易被氧化，即可得出答案。

習(xí)題講評(píng)應(yīng)在分析學(xué)生存在的問題是知識(shí)上的錯(cuò)漏、方法上的不足，還是思路上的欠缺……洞察錯(cuò)因，找準(zhǔn)講評(píng)起點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行；在講評(píng)過程中還應(yīng)通過提問、追問、學(xué)生講解等方式，了解學(xué)生的思維方式、思維過程，讓學(xué)生的思維外顯，避免用教師思維代替學(xué)生的思維，從而有針對(duì)性地講評(píng)，以達(dá)到提升學(xué)生思維品質(zhì)的目的。

總之，習(xí)題講評(píng)是高中化學(xué)教學(xué)不可或缺的重要教學(xué)方式，學(xué)段不同、教學(xué)內(nèi)容不同、學(xué)情不同，其習(xí)題講評(píng)的教學(xué)目標(biāo)不盡相同，影響習(xí)題講評(píng)質(zhì)量的因素也有差異。而教師對(duì)化學(xué)科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的理解，對(duì)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和高中化學(xué)教科書的理解，對(duì)教學(xué)的理解等對(duì)保證習(xí)題講評(píng)的質(zhì)量具有重要的意義，是開展高質(zhì)量習(xí)題講評(píng)教學(xué)增進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科理解，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。

基金項(xiàng)目：本文為2022年度成都市教育科研規(guī)劃名師專項(xiàng)課題“基于學(xué)科理解的中學(xué)化學(xué)教學(xué)策略研究”成果。課題編號(hào)：MS2022230

（收稿日期：2024-01-05）