“变化观念与平衡思想”素养在高中化学教学中的落实研究

作者简介：景亚平（1981～），女，汉族，陕西咸阳人，咸阳市实验中学，一级教师，研究方向：化学教学。

摘 要：在最近的几年中，我国新课标全面实施，引起了学术界的关注，目前与学生学科素养相关的学术文献也在不断增加。但是通过梳理相关的学术文献可以发现，至今与高中化学知识能够给学生变化观念与平衡思想发展带来影响的、高中化学知识需要通过何种方式来教学与高中化学知识是否可以促进学生变化观念与平衡思想发展相关的学术文献比较匮乏，所以文章以此为研究方向。

关键词：变化观念与平衡思想;教学;核心素养;高中化学

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2022）38-0133-04

一、导论

（一）研究背景

我国正处于教学改革的关键时期，在2017年度，教育相关部门参考“学生发展核心素养框架”，根据化学这一学科的基本特征出台了普通化学课程标准，其中着重强调了化学学科的核心素养。不断提高学生核心素养，是立德树人与落实党教育方针的关键举措。从这一角度来看，在教学的过程中引入“变化观念与平衡思想”，可以显著提升高中生的综合素养。全面贯彻学科核心素养培养目标，从而培养复合型人才。根据化学核心素养在化学知识中起到的作用与作者实践，文章针对变化观念与平衡思想在高中化学教学中的应用展开了全面的分析，希望对以核心素养为导向的化学教学有一定的参考价值。

（二）研究意义

在研究的过程中全面梳理了变化观念与平衡思想相关的学术研究，并基于各个视角探讨了现阶段学术界研究变化观念与平衡思想的基本情况，随后开展了问卷调查活动，了解到培养高中生变化观念与平衡思想中的不足之处，最后从不同层次、不同维度进行分析，同时使用更合理、更科学的教学方法，以推动该素养全面落实。

二、新课标对“变化观念与平衡思想”的解读

（一）变化观念与平衡思想的含义

笔者总结了大量的与变化观念与平衡思想相关的学术研究，然后对这一概念的定义如下：

在考察化学反应的过程中要基于下述几种观点：一是动态平衡，二是联系发展，三是对立统一，预测某种情况下，物质发生化学反应的概率。

所谓的“变化观念与平衡思想”，其强调的重心是“变化”。所有的事物在发生变化之前，需要某些必要条件，而这些条件不仅有外部条件，同时也有物质条件，而起到关键作用的是物质条件。所谓的“平衡”，实际上指的是一种特殊状态，也就是说变化至某种程度时的暂定状态，要想维持这种状态就要在某种界限内，只要界限发生变化，那么状态就会发生变化。

化学变化涉及的内容极为广泛，所以需要基于各个维度来分析化学变化，然后通过化学反应的基本原理来解决具体问题。

（二）变化观念与平衡思想的水平划分

笔者在研究的过程中参考了大量的文献资料，同时分析了新课标变化观念与平衡思想水平划分，结合自己的知识体系进一步调整了变化观念与平衡思想水平划分，明确了各个级别水平的内容与关系（见图1），为后文研究提供参考。

三、高中生“变化观念与平衡思想”的现状调查

（一）调查目的

调查的目的主要有下述几个：首先是更全面的掌握培养高中生变化观念与平衡思想的现状，其次是掌握其中的不足之处以及现阶段高中生对变化观念与平衡思想的理解，最后是为下文研究提供依据。

（二）问卷设计

1. 设计依据

尽管变化观念与平衡思想属于一个比较抽象的概念，但是能够表现在化学习题上。所以，笔者在设计问卷的过程中，主要是以变化观念与平衡思想水平划分为切入点。设计的问卷共由下述几个部分组成：一是主观题，二是测试题，三是个人信息。变化观念与平衡思想水平1～4的内容与题号1～4相对应。

2. 设计流程（见图2）

（三）问卷调查的结果分析

笔者在进行问卷调查的过程中，是以自身工作学校高二学生为调研对象，发放与收回的问卷分别为：60份、54份。在问卷收回之后，笔者基于调研对象各维度答题情况对问卷进行分析。

1. 测试对象的基本情况分析

根据图3能够看出，此次调研对象有各个年级的学生，相对而言分布均匀。但是相较于女生而言，调研对象中男生较多，这一现象主要是因为此次问卷是随机发放的，且我国新课改之后学生可以自行选择学科。综合而言，调研对象个人情况均匀，所以数据较为合理。

2. 测试题解答情况分析

笔者结合变化观念与平衡思想的水平内容，深入地分析了测试题答题情况：

测试题1：在下列几个选项中，哪个选项与其他选项性质不同（ ）

A. 遥闻梅花香B. 铁杵磨成针

C. 月时圆时缺D. 春有万物长

上述题目答案是D。该测试题是基于感性认识的理解，主要是为了检验学生对变化观念与平衡思想水平1相关内容的掌握情况。该题主要是根据生活情境，因此相对比较简单，理论上大部分学生可以答对，但是根据图4的统计结果能够发现，答对的学生仅有53.70%。根据这一数据能够看出，对学生而言，生活情境相关的题项是存在难度的，主要是因为学生无法全面的理解情境，无法掌握情境体现出物质变化的关键因素，也可能是由于学生并未全面理解题意，造成误判。

测试题2：在下列选项中，哪些可以体现出完全的化学反应（ ）

①在发生反应之后，物质总能量与发生反应前一致 ②在发生反应之后，物质总质量与发生反应前一致 ③在发生反应之后，分子总数与发生反应前一致 ④在发生反应之后，电子总数与发生反应前一致 ⑤在发生反应之后，原子总数与发生反应前一致

A. ①②⑤B. ①③⑤

C. ②③④D. ②④⑤

上述题目答案是D。该测试题应该基于微观的视角进行分析，主要是检验学生对变化观念与平衡思想水平2相关内容的掌握情况，在这一题中，比较特殊的两个选项为A与D，两者之间的差异主要体现在①上。多数学生可以基于微观的视角来研究化学反应原理以及能量关系，也就是说在发生化学反应的过程中，原本的化学键会断裂，这一过程中是需要吸收能力，而形成新化学键会释放能量，但这一过程中释放与吸收的能量是不一致的，因此化学反应所表现出来的就是放热与吸热。从这一角度来看，只要发生化学反应，那么一定会有能量变化。这一题的答题情况见图5。

测试题3：【多选】在下列几个选项中，不正确的是（ ）

A. 在光照条件下，氢气与溴能够发生反应

B. 通过稀硫酸来水解淀粉，最后加入Cu（OH）2溶液，会产生沉淀且呈砖红色

C. 在常温下氧气与纳会发生反应，从而产生新的物质——白色固体

D. 在催化剂的作用下与光照条件下，氢气和甲苯发生反应所产生的新物质不同

上述题目答案是AB。该测试题是以条件与理解为切入点，主要是为了检验学生对变化观念与平衡思想水平3相关内容的掌握情况。该题为多项选择题，只有将所有的正确答案选出才可以获得该题的满分，这也是多项选择题的难点。通过分析学生的答题情况（见图6）可以发现，大部分学生没有答对，且答案分布不集中。误导学生的两个选项分别为C与D。结合A选项来看，主要考的是卤素单质与氢发生反应需要的条件。

测试题4：在下列几个选项中，正确的是（ ）

A. 在分离苯与溴苯的过程中，可以通过水进行

B. 纤维素与淀粉互为同分异构体

C. 植物油氢化过程发生了加成反应

D. 甲烷全部的碳原子都在一个平面中

上述题目答案是C。该题是基于不同维度来进行理解，主要是为了检验学生对变化观念与平衡思想水平4相关内容的掌握情况，答题情况见图7。A、B、C、D选项主要是检验学生掌握的下述几个知识点：一是学生对分离法应用程度，二是学生对同分异构体这一概念的理解程度与应用情况，三是反应类型判断，四是有机化合物结构中共面问题。多数学生可以基于各个角度来理解化学变化，并正确作答。但也有一些学生没有意识到苯与溴苯两者都属于有机物，能够相溶，因此而答错，从这一角度来看可以发现，学生在分析问题的过程中，会根据选项逻辑进行分析，但是没有意识到选项中的问题。

3. 试题反应素养水平情况分析

根据图8能够看出学生掌握变化观念与平衡思想各级水平不同。

笔者在分析学生对变化观念与平衡思想各级水平内容掌握情况之后，可以更全面地了解其中的影响因素，从而可以更深入地掌握学生变化观念与平衡思想发展环节的不足，并及时完善，有利于学生更好地发展。

（四）主观题解答情况分析

为了可以更全面、深入地理解学生通过回答主观题所体现出来的问题，笔者将学生的答案进行了总结，然后根据题号进行分析。

1. 主观题1

（1）大部分高二学生能够根据化学学习进度，基于不同的层次论述自己对化学变化的理解。

（2）有一些学生可以基于宏观的视角来理解化学变化，并理解化学变化的原理、基本特点以及化学变化前后能量发生的变化。

2. 主观题2

（1）大部分学生都理解了在化学变化中，条件的重要性，但是并未意识到在发生化学反应的过程中，条件的普遍性影响。

（2）从学生的角度来看，他们在分析化学反映与条件之间关系的过程中，往往会忽略物质性质给化学变化带来的影响，而更重视的是外部条件给化学变化带来的影响，也有少数学生指出，对化学变化影响最关键的因素是外部因素。

四、高中化学教学“变化观念与平衡思想”教学实践现状调研

笔者以咸阳市实验中学两名化学教师为访谈对象，并展开了访谈活动，详细地记录了访谈内容。

（一）访谈问题的设计

1. 访谈问题

问题1：您从事教育工作的年限为？您现阶段在什么学校工作，教几年级？

问题2：您在全面贯彻化学学科核心素养的过程中，主要面临了什么问题，在后续的教学工作中，将通过何种方法来克服？

问题3：在您的教学生涯中，是否会主动落实变化观念与平衡思想以及采用先进的教学方法？如有，请您举例说明，如无，请说明缘由。

问题4：在您的观念中，对学生而言，变化观念和平衡思想有什么作用？

问题5：您是如何看待化学变化、相关的条件、平衡与变化之间的关系的？

2. 访谈问题的设计目的

问题1是为了更全面地掌握教师的教学现状。问题2是为了更全面地掌握化学教师对落实变化观念和平衡思想的重视程度以及化学教师为此愿意付出的努力。问题3是为了更深入地掌握是否具备先进的教学理念、是否对变化观念和平衡思想有一个明确的认知、在教学的过程中，是否主动地落实变化观念和平衡思想。问题4是为了更好地掌握教师自身对变化观念和平衡思想的看法。问题5是为了掌握教师自身对变化观念和平衡思想的理解。

（二）访谈结果的整理与分析

笔者将访谈结果进行了梳理与分析，得出结论如下：

首先，现阶段在变化观念和平衡思想落实的过程中仍会面临一系列的问题，特别是受传统教学与应试教育这两个方面的影响。因此在设计高考试题的过程中，需要着重凸显化学学科核心素养要求，检验学生各个维度素养。

其次，作为教师，也要注重自我提升，要不断地学习理论知识，以化学学科核心素养为切入点来制定教学方案，结合具体情况使用合理的培养模式有利于变化观念和平衡思想的落实。

最后，从化学学科核心素养的角度来看，变化观念和平衡思想是其中不可或缺的一部分。所以通过培养学生该素养，能够使学生更深入地理解化学知识，提高学生的问题解决能力，拓展学生的思维。

五、基于“变化观念与平衡思想”的教学建议

（一）钻研新课标，深度理解变化观念与平衡思想

新课标中包含以下几个部分：首先是变化观念和平衡思想内涵，其次是水平划分，最后是相关的课程目标等。并且基于下述几个维度进行论述：一是学业要求，二是教学提示，三是内容要求。因此通过分析新课标，可以使我们基于不同的视角来了解变化观念与平衡思想，从而促进变化观念和平衡思想落实。

（二）结合变化观念与平衡思想开展教学内容研究

结合教学需求采取与之相符的教学模式与内容，以变化观念和平衡思想为切入点，来分析教学内容，研究变化观念和平衡思想与教学内容之间的联系。

（三）开展实验探究教学，培养学生变化观念与平衡思想素养

化学学科中最重要的是实验，通过实验可以提高学生学习化学的积极性，使学生更深刻地理解化学理论知识。通过实践可以提高化学学科的可操作性与严谨性，从而引发学生思考，拓展学生思维，提高学生的化学能力。所以，结合具体情况来进行实验教学，可以培养学生变化观念与平衡思想素养。

参考文献：

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[4]韦琴琴.谈高中化学学科核心素养的培养[J].中国农村教育，2019（33）：103-104.