摘要： 比较三节“弱电解质电离平衡”的异构课堂，寻找各自对学科的理解，兼谈真实情境的教学作用和打开学生思维天窗的意义，以期更好地提升教学设计能力与课堂教学水平，重构学生核心素养发展的课堂教学。

关键词： 变化与平衡; 电离平衡; 证据推理; 重构; 思维天窗

文章编号： 10056629（2019）7004705中图分类号： G633.8文献标识码： B

在“弱電解质电离平衡”的同课异构中，三位教师各自展示自己的设计思想与设计思路，并付诸课堂，学生的收获是什么？观课教师又收获了什么？这都是值得探讨的内容。下面笔者根据自己的观察谈三节课的成功之处与启示，以期更好地提升自己的教学设计能力与课堂教学水平。

1 三节课教学环节比较

1.1 教学目标设定

《普通高中化学课程标准（2017年版）》关于电离平衡的内容要求为： 认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义。这一单元还包括电解质在水溶液中的行为、水解平衡、沉淀溶解平衡、离子反应与平衡的应用，目的是帮助学生形成并发展微粒观、平衡观和守恒观。学业要求为： 能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，通过实验证明水溶液中存在离子平衡，并应用于生产、生活中。基于内容要求和学业要求，试确定这一课例的教学目标： （1）电解质（HCl和CH3COOH）溶液pH测定并计算c（H+），比较离子浓度与分子浓度，确定电解质在水溶液中的存在微粒，推理电解质离子化与分子化速率变化，建立起电离与结合的平衡;（2）寻找CH3COOH溶液中微粒之间的不同数学运算（突出平衡转化率与浓度商Qc）表征，认识并建立起电离度与电离平衡常数表征电离平衡[1];（3）改变条件（浓度、温度）判断可逆平衡的移动方向，类比运用“减弱这种改变”构建弱电解质电离平衡移动规律，迁移规律的普遍性，初步形成“变化与平衡”的思想。

实践过程中目标达成度与学生已有基础、学习效率及学习积极性直接相关，而对于借班上课的教师，更需要关注学生课堂反馈，以期更好地提升目标达成度。

1.2 教学环节设计

基于上述目标设定，笔者分析三节课的教学设计。下面是A老师、B老师和C老师各自设计的教学环节及主要问题（见表1）。

上述三位老师的设计，主环节基本相同。A老师和C老师以生活事例引课，B老师从电解质强弱复习引课，而且从在水溶液中存在微粒入手，切入主题，起点低的引课。结课环节A老师在完成实验探究2后自然结束课堂，C老师回答了引课的问题，B老师从问题探讨与延伸结束，留给学生更多思考与想象空间。下面笔者谈一谈自己的设计思考。

2 新的设计与思考

理科学习的目的不外乎三点，一是多年后或许已经忘记了曾经学会的知识，但收获了提出问题、研究问题的思维习惯;二是认识自然，理解自然，顺应自然，获得人与自然和谐相处之道;三是站在前人的肩膀上，在继承基础上创新，推动科学发展[2]。

2.1 弱电解质电离平衡的建立

听过很多关于弱电解质电离平衡的课，大多是想当然认为HCl是强电解质，而CH3COOH是弱电解质，教师实验设计基本都是测定0.1mol·L-1 HCl溶液pH=1， 0.01mol·L-1CH3COOH溶液pH=2.8左右，从而就说明HCl完全电离、CH3COOH是弱电解质部分电离;有的干脆直接就说HCl是强酸，所以是强电解质，CH3COOH是弱酸，所以是弱电解质，弱电解质部分电离，就有电离平衡存在等等;甚至还有0.1mol·L-1 HCl的pH≠1时，通过调节浓度（仍然告诉学生浓度是0.1mol·L-1，可以理解为善意的谎言）使得pH=1。学生知道HCl是强电解质和CH3COOH是弱电解质只是表层的知识，学生更需要研究通过测定哪些微粒浓度能证明完全还是部分电离？还能怎样设计方法进行研究等。 对于“部分电离”的理解到底是只有一部分电离，还是完全电离，然后部分离子又重新结合成分子，这样“”的意义就真正表达出来。宏观现象、微观分析、符号表征融合一体，这才是有效的学习。

2.2 弱电解质电离平衡的表征

用好电离度与电离平衡常数是弱电解质电离平衡研究又一重点内容，如果仅仅进行“定义→表达式→计算→小结平衡常数、电离度影响因素”基本还是“定义+练习+巩固”的知识主体，真正突显学生主体的对话，需要学生在教师、同学帮助下，通过多种数据、表达式计算，以发现其规律性的意义，自我认知改进，构建自己对弱电解质电离平衡常数的认识及电离度的理解，这才是主体探究的对话课堂，才能发展学生数据（证据）推理下的模型认知。

2.3 弱电解质电离平衡的特征

怎样理解弱电解质电离平衡中的平衡移动方向与电离度的关系是教学中的难点，易出现的典型误解有： 一是误认为反应正向移动（电离方向）电离度就一定增大，反之一定减小。如在CH3COOHCH3COO-+H+平衡中，加入冰醋酸，增大c（CH3COOH），反应正向移动，此时体系中c（CH3COO-）、 c（H+）、 c（CH3COOH）浓度都增大，从这个角度很难判断电离度怎样变化，此时教师要及时迁移运用“化学平衡中的非等体积反应，加压（缩小体积，增大体系中微粒浓度）平衡将向体积缩小（微粒数减小）的方向移动”模型，增大c（CH3COOH），即增大了体系内电解质微粒浓度，导致有效碰撞次数增大，平衡将向电解质微粒浓度减小方向移动，平衡逆向移动，电离度减小。 同理加水稀释，可以迁移减压扩体反应，电离度增大[3];二是误认为加水稀释，电解质微粒浓度都减小，电离平衡常数K会减小。原因是当大家进入数据推理过程时，CH3COOH加水稀释，c（CH3COO-）、 c（H+）、 c（CH3COOH）浓度减小相同的倍数，所以c（CH3COO-）·c（H+）c（CH3COOH）就减小了，实质忽略了此时电离向正向进行，导致c（CH3COO-）和c（H+）在稀释后的基础上略有增大，而c（CH3COOH）在稀释后的基础上略有减小，以保持K不变（中学里不要求用热力学原理公式计算）。这其实也为后续研究与使用水的离子积埋下伏笔。而温度改变从断键吸热与成键放热角度很容易理解，其对电离度和电离平衡常数的影响，离子效应对电离度的影响这里不再赘述。

从定性的变大、变小，到定量的分析，这个过程的设计帮助学生建立数据研究“变化与平衡”，区别反应正向进行与平衡正向移动，发展学生变化和平衡的观念，既有微粒变化分析，又有物质浓度大小计算，宏观辨识与微观探析相结合。

2.4 运用与思考

学习某一知识的目的，无非是两个要点： 一是运用其解决生产、生活中的问题;二是研究与建构这一知识体系的方法与过程。所以笔者建议设计下面三个思考题。

思考题1： 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数：

从以上表格数据中判断以下说法不正确的是（）

A. 在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离

B. 在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的

C. 在冰醋酸中硫酸的电离方程式为： H2SO42H++SO2-4

D. 水对于这四种酸的强弱没有区分能力，但醋酸可以区别这四种酸的强弱

思考题2： 根据今天所学的内容，你能从哪些角度设计方案，证明NH3·H2O是弱碱？

思考题3： Fe（OH）3是弱电解质吗？电离方程式怎样写？平衡常数表达式怎样表示？

[运用与思考]教学环节承载了两项功能，一是对弱电解质电离平衡研究的课例进行小结，所以思考题设计需要有关“弱电解质电离平衡建立、弱电解质电离平衡表征与特征的研究方式”的问题，思考题1和2有效地回应了课堂的主体;二是方法的运用与知识的延伸[4]。所以Fe（OH）3多元弱碱电离方程式书写及电离平衡常数的表示正是问题研究的新思路。打开思维的天窗，为理解Fe3+水解生成堿式盐埋下伏笔，更为其他弱碱金属阳离子水解生成碱式盐的表达奠基。

3 启示

教与学是互相动态的结合，学生发展才是教学的意义所在，因此，教学更应该打开学生思维的天窗。教学设计与实践过程，仅仅为证明CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质，而人为地“作假”，以期待测定中出现“预想的效果”，便于自己的教学过程顺利流畅地进行，看似和谐的课堂，但学生缺少智慧的碰撞，更缺少真实问题的解决，仍然是旧的“传授+记忆”那一套。而我们更需要的是真实的数据，测定25℃ 0.1mol·L-1 HCl的pH并不一定等于1，这不正与其是强电解质相矛盾了吗？产生认知冲突，以此引导学生提出“还可以怎样判断与测定”“还需要研制测定什么参数的实验仪器”“是什么原因导致其pH不等于1”等问题，甚至还可能有学生提出强酸都是完全电离的吗、等物质的量浓度的强酸（盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸）酸性一样强吗？证据推理与数据演绎是模型认知的两个侧面，变化与平衡既是化学学科的核心素养，更是人与自然相处之道，我们的课堂更需要基于证据的推理、变化与平衡的视角研究生活的世界[5]。由此看来，教学的目的便是打开学生思维的天窗[6]。

参考文献：

[1]徐清明. 基于课程标准的教学——以弱电解质的电离平衡为例[J]. 化学教育， 2013， （6）： 30～33.

[2]保志明. 教什么比怎么教重要[J]. 江苏教育·中学教学， 2015， （10）： 72～73.

[3]郑国雄. 基于问题解决模式的弱电解质的电离平衡教学[J]. 化学教与学， 2018， （3）： 14～16， 31.

[4]李发顺. “强电解质与弱电解质”的教学与反思[J]. 化学教学， 2012， （12）： 36～37.

[5]何彩霞. 以化学观念统领具体知识的教学——以“弱电解质的电离”为例[J]. 中学化学教学参考， 2012， （6）： 3～5.

[6][美]Grant Wiggins， Jay Mc. Tighe著. 闫寒冰， 宋雪莲， 赖平译. 追求理解的教学设计（第2版）[M]. 上海： 华东师范大学出版社， 2017： 序1～2.