“前概念”的應(yīng)用讓化學(xué)平衡不再“高冷”

羅海瑜

摘要：怎樣在學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平上降低思維難度，讓學(xué)生輕松掌握化學(xué)平衡一直是筆者努力的方向。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是“由不知到知的過(guò)程”，而是學(xué)習(xí)者在個(gè)體原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷生長(zhǎng)出新知識(shí)的過(guò)程，所以筆者認(rèn)為用學(xué)生的“前概念”來(lái)破解本節(jié)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。本文就針對(duì)在化學(xué)平衡中運(yùn)用“前概念”展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：“前概念”；化學(xué)平衡；教師；學(xué)生

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2016）07-0104

化學(xué)平衡是高中化學(xué)基本理論的重要組成部分，是高中生化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是歷年來(lái)高考命題專家的寵兒。然而，化學(xué)平衡抽象，理論性強(qiáng)，學(xué)生的微觀思維能力又很有限，這一矛盾給學(xué)生帶來(lái)巨大困難，學(xué)生一度覺(jué)得化學(xué)平衡傲嬌高冷、不接地氣是化學(xué)學(xué)習(xí)中的一大障礙。

怎樣在學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平上降低思維難度，讓學(xué)生輕松掌握化學(xué)平衡一直是筆者努力的方向。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是“由不知到知的過(guò)程”，而是學(xué)習(xí)者在個(gè)體原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷生長(zhǎng)出新知識(shí)的過(guò)程，所以筆者認(rèn)為用學(xué)生的“前概念”來(lái)破解本節(jié)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。

什么是“前概念”？在教學(xué)中泛指學(xué)生在新課教學(xué)前，對(duì)所學(xué)知識(shí)已有的認(rèn)識(shí)和了解?，F(xiàn)代教育學(xué)認(rèn)為，“前概念”有時(shí)與正確的科學(xué)概念并無(wú)沖突，能對(duì)學(xué)習(xí)起到“先行組織者”的作用，這是積極的前概念，但有時(shí)則與正確的科學(xué)概念、思維方式大相徑庭，對(duì)學(xué)習(xí)有影響干擾作用，這叫消極前概念。有效挖掘梳理前概念，盡力使學(xué)生的“前概念”對(duì)學(xué)習(xí)起到積極促進(jìn)作用，就會(huì)降低理論學(xué)習(xí)的思維難度。

如在化學(xué)平衡的建立這一知識(shí)點(diǎn)上，教材用溶解平衡來(lái)引出化學(xué)平衡?？扇芙馄胶鈱?duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是一個(gè)新知識(shí)，（這是初高中知識(shí)銜接中出現(xiàn)的一個(gè)斷層）用一個(gè)陌生點(diǎn)來(lái)解釋另一個(gè)陌生點(diǎn)，這不太科學(xué)，實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)效果并不理想，學(xué)生還是不理解化學(xué)平衡，只是無(wú)意義記憶。無(wú)意義記憶意味著記得慢、忘得快、不會(huì)用。

筆者嘗試著用學(xué)生親身經(jīng)歷或者易感知的生活、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)物理平衡，在這些“前概念”平衡中，研究平衡的條件、特點(diǎn)，然后遷移、類比到化學(xué)平衡，最后借平衡建立過(guò)程的圖像再對(duì)化學(xué)平衡做科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

一、認(rèn)識(shí)平衡

學(xué)生在實(shí)際生活中通過(guò)觀察或者親身體驗(yàn)對(duì)平衡已有一定的感性認(rèn)識(shí)，教師幫助學(xué)生挖掘梳理“前概念”中的平衡現(xiàn)象。天平的平衡、蹺蹺板的平衡、拔河的僵持階段，甚至是小學(xué)數(shù)學(xué)中進(jìn)水口出水口同時(shí)打開(kāi)的水池，液面保持不變時(shí)都給我們一個(gè)平衡的印象。這時(shí)強(qiáng)調(diào)平衡是物體或系統(tǒng)的一種狀態(tài)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)平衡。

二、研究平衡的條件

教師誘思，啟發(fā)“系統(tǒng)為什么能保持這種平衡？試從方向、大小兩方面分析”學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)拔河的僵持階段，雙方用力方向相反，用力大小相等；水池水面不動(dòng)時(shí)，水流一進(jìn)一出方向相反，進(jìn)出水流速相等。這時(shí)平衡建立的條件也就水到渠成了，歸納為兩個(gè)字“逆”“等”。

三、挖掘平衡特點(diǎn)

每一種平衡都給我們一種保持不變的表象，如拔河時(shí)的僵持不動(dòng)，水池水面不動(dòng)；這是平衡“定”的特點(diǎn)。但每種平衡風(fēng)平浪靜的表面下，都有一個(gè)暗流涌動(dòng)的現(xiàn)實(shí)，拔河雙方依然在較勁，進(jìn)出水口依然在流水，指出這是一種動(dòng)態(tài)平衡。這也就是平衡“動(dòng)”的特點(diǎn)。設(shè)想建立平衡的條件一旦發(fā)生改變，雙方大小不再相等了，平衡也就被破壞了。這也就是平衡“變”的特點(diǎn)。

四、類比遷移建立化學(xué)平衡

當(dāng)把前概念中的物理平衡搞清楚后，用可逆的化學(xué)變化代替物理變化，類比建立化學(xué)平衡，可逆反應(yīng)有正逆兩個(gè)相反的反應(yīng)方向，當(dāng)兩個(gè)方向速率相等時(shí)，就具備了平衡的條件。運(yùn)用可逆反應(yīng)的物質(zhì)的量——時(shí)間圖像，一定時(shí)間后，物質(zhì)的量，濃度不再變化，且反應(yīng)物不為零，讓學(xué)生感受化學(xué)平衡“定”“逆”的特點(diǎn)；師生共同分析反應(yīng)過(guò)程正逆反應(yīng)速率的變化，得出速率——時(shí)間圖像，發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后正逆反應(yīng)速率相等，且反應(yīng)并未停止，這樣就建立了化學(xué)平衡。學(xué)生從中體會(huì)化學(xué)平衡“等”“動(dòng)”“變”的特點(diǎn)。

勒夏特列原理是人類在研究了大量化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷了由特殊到一般、由具體到抽象、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，用最精辟、最準(zhǔn)確的文字對(duì)化學(xué)平衡做出最客觀、最科學(xué)的概括?？烧沁@種科學(xué)性給學(xué)生的理解帶來(lái)巨大的困難。勒夏特列原理的核心詞“減弱”是中學(xué)化學(xué)中最優(yōu)美的一個(gè)詞，它有雙重含義，從定性角度看，解決了“方向”的問(wèn)題，平衡移動(dòng)的方向?yàn)闇p弱外界條件變化的方向，從定量角度看，解決了“大小”的問(wèn)題，平衡移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化。盡管我們借用實(shí)驗(yàn)、多媒體、圖表等手段，讓學(xué)生經(jīng)歷了原理的探究過(guò)程，但效果不盡人意。學(xué)生理解了，但在分析平衡移動(dòng)的定量分析中學(xué)生總是分不清平衡移動(dòng)的程度，導(dǎo)致結(jié)果出錯(cuò)。為了解決這一問(wèn)題，筆者將平衡原理引到“前概念”上不一定合適，但很好用。即平衡移動(dòng)與外界條件的變化對(duì)著干，結(jié)果干不過(guò)。通俗易懂，而且朗朗上口?！皩?duì)著干”是教師在各種外界條件影響平衡的分析中，先將平衡擬人化，這個(gè)平衡很拗，總是和外界變化作對(duì)，引導(dǎo)學(xué)生從方向上對(duì)“減弱”一詞做出的剖析，按這個(gè)思路，問(wèn)學(xué)生，結(jié)果怎么樣呢？學(xué)生就會(huì)從大小的角度分析“減弱”一詞，得出“干不過(guò)”的結(jié)論。這比教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)效果要好得多，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也是有很大幫助的。而且在反應(yīng)物有兩種，增加一種反應(yīng)物的濃度，這種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率反而降低的分析上也很好用。一般情況，學(xué)生分析到分母中該物質(zhì)的總量增加了，分子中該物質(zhì)的反應(yīng)量也增加了，就無(wú)法判斷了；有了“干不過(guò)”的結(jié)論學(xué)生可從增加的原因上進(jìn)一步分析，分母的增加是外界條件的變化，分子的增加是平衡移動(dòng)的變化，因?yàn)椤案刹贿^(guò)”所以分母增加的更多，所以該物質(zhì)轉(zhuǎn)化率降低了。前概念的應(yīng)用將平衡原理從神壇上拉下來(lái)，剝?nèi)テ涓呃涞耐獗?，展露它的本質(zhì)，讓它變得通俗易懂，容易讓所有的學(xué)生都發(fā)現(xiàn)其內(nèi)涵，并能靈活運(yùn)用。

將學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)“前概念”做清晰化、精確化和科學(xué)化處理，為化學(xué)平衡知識(shí)鋪路搭橋，降低思維難度，讓舊時(shí)王謝堂前燕，不再高冷，飛入尋常百姓家。