“影响化学平衡的条件”的认知教学策略分析，本文主要内容关键词为：化学平衡论文,认知论文,条件论文,教学策略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
全日制普通高中化学第二册（必修加选修）中的第二章“化学平衡”是高中化学学习中的基础理论知识，而“影响化学平衡的条件”是化学平衡一节的重要部分。引导学生学好这部分知识有利于学生理解化学平衡是怎样受外界条件的影响，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生的辩证唯物主义观点。本文试从认知心理理论建构相应教学策略的角度作探讨。
一、激活原有知识与经验，注重问题情境的创设
奥苏贝尔说过：“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话，我会说：‘影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。’”因此，在学习新知识前，教师应了解学生已有的知识、经验，然后根据学生已有的知识、经验，创设学习情景。一般来说，学生不能很好地建构新知识，这不在于学生建构知识的能力是否有问题，而在于教师创设的学习情景是否恰当。从某种层面上讲，如果学生在教学过程中无法对所学内容作出反应，那主要是因为学生没能融入到当时的问题情景中去。如果学生对于所学内容作出相偏离的反应，说明学生进入了错误的问题情景。要改变这种情况，就要找准切入点，从如何引起学生的认知需要，激活学生原有知识、经验和问题情景创设上找原因。在学习“影响化学平衡的条件”之前，在学生的认知结构中已经存在影响化学平衡条件的相关知识：化学反应速率、外界对反应速率的影响和化学平衡的特征等。这些已有的新知识体系能够为学生进一步创设新的认知图式作必要的准备。换句话说，在这种情景下，学生已有的关于化学平衡的相关知识形成了一种化学平衡移动认知图式的原材料。所以他们对原有的知识经验以及这些知识的结构性和深刻性的认识，对于学习本节内容具有很重要的影响。同时，如何创设问题情景，如何在问题情景中激发相关知识经验，也是值得我们把握的问题。在引入本节内容时，学生应对于与化学反应速率相关的活化分子、有效碰撞等知识，与浓度、温度和压强等知识相关的化学平衡知识形成体系，并逐步做到操作熟练化，以达到在相应的问题情景中自动化提取的要求。另外，在此基础上，问题情景创设的恰当性也是十分关键的，所以在对影响化学平衡条件的各个因素进行分析时，要注重实验导向的作用。在实验的过程中，要注重思维启示，引导学生从浓度、温度和压强的角度来考虑问题。
二、重视学生积极参与，主动建构知识
学生自主实践活动是学习主体性生成和发展的机制和源泉。主体性的实践活动能激发兴趣，产生内驱力和强烈的责任感，并获得成功的体验。这些都是主体性的重要构成要素。在影响化学平衡的条件的学习中，主要通过改变浓度、压强和温度等外界条件，然后通过分析实验现象和实验数据的变化规律来体现平衡的移动。对这些过程的操作和现象的分析为学生成为学习主体创造了条件。同时，将这些现象抽象为高层次的实验图像又为学生巩固这些知识创造了空间。所以，在本节的教学过程中，应让学生亲自进行实验，让学生通过实验现象和实验数据作出自己的假设，通过自己设计实验进行验证，同时积极与其他同学进行对话，在交流中完善自己对实验结果的理解。比如在学习浓度对化学平衡的影响时，让学生设计和控制反应条件的因素。通过在相同条件下，将不同浓度的
溶液滴到KSCN溶液里，然后对比试管中溶液的颜色，从而建构平衡移动的原因。通过实验的再设计和资料的再收集，来检验刚刚得出的假设和结论的全面与否，最后将得出的结果用图像表现出来，以便深层次建构知识。
三、建立思考模型，转变思维方式，促进知识同化
在化学学习中，各种知识具有内在的、必然的联系，这种内在的必然联系为新知识的扩展提供了可能性。教师在进行教学时，这种内在规律性的东西从本质上可以抽象为一种思维模型，在这种思维模式指导下的学习更能抓住事物的本质，而且这样的学习是有意义的学习，也是高效的学习，学生对于问题的理解将更深入。在学习“影响化学平衡的条件”时，教师应以实验为基础，归纳抽象得出：
首先，从浓度角度抽象出浓度影响反应平衡的内在线索，并主观分为四类，如图1所示。
图1 浓度对反应平衡的影响
这在宏观意义上讲是一种思维模型，而压强、温度等影响条件可以同化到这种模型中去。具体讲，增大压强，可以看作是同时增大了反应物和生成物浓度。如果o+b>c+d，反应物浓度的增大相对于生成物浓度的增大是主要矛盾，就应该转变思维形式，并将之纳入增大了的反应物浓度内（图1中的①）。具体情况如表1分析：
表1 压强改变的整合模式
a+b＞c+d a+b＜c+d
等效为增大反应 向正
等效为减小反应
向逆
增大物浓度，纳入①内 反应物浓度，纳入③内 反应
压强等效为减小生成方向等效为增大生成方向
物浓度，纳入②内 进行物浓度，纳入④内 进行
等效为减小反应向逆等效为减小生成向正
减少物浓度，纳入③内 反应物浓度，纳入②内 反应
压强等效为增大生成方向等效为增大反应方向
物浓度，纳入④内 进行物浓度，纳入①内 进行
对于放热与吸热反应，可改变传统思维方式，将能量看作特殊的物质，具体分析如表2：
表2 温度改变的整合模式
温度升高温度降低
放热等效为增加生成
向逆反 等效为减小生成
向正反
物（能量）浓度， 物（能量）浓度，
反应纳入④内 应进行 纳入②内 应进行
吸热等效为增加反应
向正反 等效为减小反应
向逆反
物（能量）浓度， 物（能量）浓度，
反应纳入①内 应进行 纳入③内 应进行
这样，压强和温度的改变都可以同化到浓度的认知结构中。
四、从经验上升到理论，并进行跨学科迁移，拓展认知结构
上面所论述的知识属于经验层次，是下位概念，为扩展认知结构，应上升为上位概念。所以在分析浓度、压强和温度的影响时，应有意识建构“减弱这种改变的方向”的观念，然后在这些具体的学习过程中，上升到勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。同时可将这个原理迁移到其他学科，以达到更高层次。比如勒夏特殊原理在物理热力学、电磁学和生物学上的应用，如图2所示。
图2 托里拆利实验和电磁感应实验
当玻璃管内的水银上有少量空气时，如果将玻璃管向上提高一些，内部压强减少，玻璃管内的水银就会稍稍上升，向以减小改变压强的方向移动，反之也可同样理解。当磁铁向线圈靠近时，线圈内磁通量增加，然后线圈产生电磁感应，使得磁通量阻止这种增加；当磁铁离开线圈时，磁通量变小，同样线圈内产生电磁感应，使磁通量阻止这种减小。在生物学上，对于细胞中的质壁分离，当外界有较高浓度的食盐水时，为了减少这种浓度的改变，细胞质就向外渗出水，以使得外界浓度阻止这种减小。这样，跨学科地进行勒夏特殊原理应用和对此原理的认识就更深入了。