董鴻志

摘? ?要：化學(xué)反應(yīng)方程式既反映了一個(gè)化學(xué)結(jié)果，又隱含著形成這個(gè)化學(xué)結(jié)果的認(rèn)識(shí)方式和推理路徑，以及將這種認(rèn)識(shí)思路和推理邏輯進(jìn)行拓展應(yīng)用的基本方法。從知識(shí)到觀念、從定性到定量、從孤立到系統(tǒng)、從方法到素養(yǎng)開(kāi)展的針對(duì)化學(xué)反應(yīng)方程式的深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建了無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式認(rèn)知模型，如此可深化學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)化認(rèn)識(shí)，進(jìn)而可提升其化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);化學(xué)反應(yīng)方程式;深度學(xué)習(xí);化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-010X（2021）11-0030-05

一、問(wèn)題的提出

化學(xué)是在原子、分子的水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)的形式描述物質(zhì)，在不同的層面創(chuàng)造物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式就是一種重要的符號(hào)形式，它是化學(xué)反應(yīng)宏觀變化與微觀本質(zhì)的符號(hào)化表征。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》）提出發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并將“化學(xué)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問(wèn)題解決能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的形成等多方面的要求融為一體”，這使得化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)不能僅僅停留在簡(jiǎn)單記憶、重復(fù)訓(xùn)練的淺層次學(xué)習(xí)上，而應(yīng)轉(zhuǎn)向發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)化認(rèn)識(shí)的深度學(xué)習(xí)上。

二、化學(xué)反應(yīng)方程式深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

化學(xué)反應(yīng)方程式的深度學(xué)習(xí)，是基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，以發(fā)展學(xué)生高階化學(xué)思維為目標(biāo)的學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)各個(gè)角度進(jìn)行分析、反思、整合、遷移，完成對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的理解、關(guān)聯(lián)、論證、解釋、預(yù)測(cè)，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知模型。如此可使學(xué)生在面對(duì)陌生的物質(zhì)時(shí)，能夠運(yùn)用認(rèn)知模型對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行復(fù)雜推理和系統(tǒng)探究，并能提出創(chuàng)造性方案以解決實(shí)際問(wèn)題，由此可不斷提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

化學(xué)反應(yīng)方程式體現(xiàn)了物質(zhì)的變化過(guò)程及變化結(jié)果，從微觀上揭示反應(yīng)的本質(zhì)，定量表達(dá)物質(zhì)間反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系，隱含著物質(zhì)間的變化規(guī)律和進(jìn)行證據(jù)推理的方法?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式的深度學(xué)習(xí)，旨在從微粒變化、定量關(guān)系、原理規(guī)律、實(shí)證檢驗(yàn)等角度，使學(xué)生建立宏微觀念、變化平衡的思想，并在科學(xué)探究中獲取分析、預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的判據(jù)，由此可激發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識(shí)，并能在對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的深入研究中自我建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)方程式的認(rèn)知模型（如圖1所示）。如此可指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)，并使其能以科學(xué)的態(tài)度和社會(huì)責(zé)任運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)解決真實(shí)的問(wèn)題。

三、化學(xué)反應(yīng)方程式深度學(xué)習(xí)的策略

（一）從知識(shí)到觀念，深度剖析化學(xué)反應(yīng)方程式的微粒變化本質(zhì)，如此可發(fā)展學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)

化學(xué)反應(yīng)方程式是宏觀變化、微觀本質(zhì)和符號(hào)表征的結(jié)合體，蘊(yùn)含了微粒觀、元素觀、分類(lèi)觀、轉(zhuǎn)化觀、宏微結(jié)合、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、動(dòng)態(tài)平衡等諸多化學(xué)核心觀念和思想。深度學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)方程式，要通過(guò)顯性的化學(xué)知識(shí)，抽象出隱含的觀念和方法，以此使學(xué)生學(xué)會(huì)從化學(xué)的視角對(duì)知識(shí)進(jìn)行思維加工，并在零散、具體、孤立的知識(shí)中，借助核心觀念的指導(dǎo)，深刻感知物質(zhì)及其變化的微觀本質(zhì)，由此可逐步形成化學(xué)核心觀念，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.利用特殊反應(yīng)，樹(shù)立微粒觀。在高一，學(xué)生的認(rèn)知層次停留在物質(zhì)水平，在離子方程式的教學(xué)中運(yùn)用的“寫(xiě)、拆、刪、查”書(shū)寫(xiě)步驟雖然順應(yīng)了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，但束縛了學(xué)生直接從微粒的視角認(rèn)識(shí)反應(yīng)，同時(shí)也給學(xué)生準(zhǔn)確把握反應(yīng)的微觀變化實(shí)質(zhì)帶來(lái)了障礙。

“向Na2SO3溶液中通入氯氣”是一個(gè)很好的從微?？捶磻?yīng)的素材。學(xué)生按照先物質(zhì)后微粒的思維模式，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律書(shū)寫(xiě)出了該化學(xué)反應(yīng)方程式：Na2SO3+Cl2—Na2SO4+2NaCl，發(fā)現(xiàn)無(wú)法配平。此時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生從微粒觀出發(fā)，找到參加反應(yīng)的微粒，直接寫(xiě)出微粒的變化：SO32-+Cl2—SO42-+2Cl-，然后根據(jù)電荷守恒可寫(xiě)出SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+，由此再倒推化學(xué)反應(yīng)方程式應(yīng)寫(xiě)為Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl或Na2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2NaCl，不論哪種形式，產(chǎn)物都是全電離，實(shí)質(zhì)相同。至此，學(xué)生的思維豁然開(kāi)朗，自覺(jué)在認(rèn)識(shí)中同化了微粒觀，開(kāi)啟了從微觀視角分析反應(yīng)過(guò)程中微粒行為的深度學(xué)習(xí)模式。

2.分析反應(yīng)過(guò)程，幫助學(xué)生樹(shù)立變化觀。例如將CO2通入澄清的石灰水實(shí)驗(yàn)，在通入CO2的過(guò)程中會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)，會(huì)先生成CaCO3，繼而生成Ca（HCO3）2。從微觀看哪些微粒在發(fā)生變化？如何變化？（1）寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。（2）判斷參加反應(yīng)的微粒。（3）當(dāng)CO2不足時(shí)，為什么不能生成Ca（HCO3）2？（4）將CO2通入Ca（OH）2、KOH的混合溶液中會(huì)依次發(fā)生哪些變化？對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是什么？這幾個(gè)問(wèn)題可引導(dǎo)學(xué)生在初中所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上深入探究將CO2通入澄清石灰水的反應(yīng)過(guò)程，如此可使學(xué)生對(duì)各微粒在反應(yīng)的不同階段發(fā)生的變化有深刻的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)從靜態(tài)的結(jié)果上升到動(dòng)態(tài)的變化，由此可使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)反應(yīng)中蘊(yùn)含的變化發(fā)展的核心觀念。

3.重視物質(zhì)的分類(lèi)，幫助學(xué)生強(qiáng)化元素觀、分類(lèi)觀。常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物主題下的物質(zhì)都是以元素為核心，基于化學(xué)反應(yīng)的元素及分類(lèi)特征，從單質(zhì)到氫化物，再到氧化物、酸（或堿）、鹽，由點(diǎn)到線、由線到面，推出典型化學(xué)反應(yīng)的。深度解析同一元素在不同類(lèi)別物質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)以及不同元素在同類(lèi)物質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)，可牢固樹(shù)立學(xué)生的元素觀、分類(lèi)觀，如此化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)才能舉一反三，觸類(lèi)旁通。例如在“鈉及其化合物”的學(xué)習(xí)中，可以Na2O為例學(xué)習(xí)堿性氧化物的性質(zhì);以NaOH為例學(xué)習(xí)堿的性質(zhì);以Na2CO3、NaHCO3為例學(xué)習(xí)鹽的性質(zhì);以元素、物質(zhì)的類(lèi)別兩條主線認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成、存在、性質(zhì)的多樣性與有序性，學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)證據(jù)和思維推理形成分析預(yù)判化學(xué)反應(yīng)的基本方法，由此可迅速提升學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)知水平以及用化學(xué)反應(yīng)方程式表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的水平。

（二）從定性到定量，深度理解化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量變化，體會(huì)化學(xué)反應(yīng)中的各種變化，根植變化觀念和平衡思想

化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)，不僅僅是質(zhì)量守恒定律的體現(xiàn)，也是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征、物質(zhì)的性質(zhì)強(qiáng)弱、反應(yīng)物用量多少等的體現(xiàn)。深度理解化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量變化，完成從定性到定量的深層次思維跨越，是提升學(xué)生化學(xué)反應(yīng)認(rèn)知水平的重要環(huán)節(jié)。

1.從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征認(rèn)識(shí)化學(xué)計(jì)量數(shù)?；诙ㄐ?，學(xué)生往往只關(guān)注哪些微粒參與了反應(yīng)，而不注重物質(zhì)結(jié)構(gòu)中微粒之間的數(shù)量關(guān)系，Ba（OH）2與H2SO4反應(yīng)，就是典型的例子。陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比是確定化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)鍵所在，這個(gè)反應(yīng)方程式是引發(fā)學(xué)生思維從定性走向定量的起點(diǎn)，由此可開(kāi)展以下幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式的分析：向Ca（OH）2溶液中滴加Ca（HCO3）2溶液，向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至完全沉淀，向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液呈中性，向Ca（OH）2溶液中加入少量的NaHCO3溶液，向Ca（OH）2溶液中加入過(guò)量的NaHCO3溶液。通過(guò)深度學(xué)習(xí)上述化學(xué)反應(yīng)方程式，可使學(xué)生深植定量觀念，進(jìn)而奠定定量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)。

2.從微粒的性質(zhì)強(qiáng)弱認(rèn)識(shí)化學(xué)計(jì)量數(shù)。在存在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的復(fù)雜體系中，微粒的性質(zhì)強(qiáng)弱不同，微粒之間發(fā)生反應(yīng)的先后順序及數(shù)量關(guān)系不同，會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)方程式的不同。

例如向FeBr2溶液中通入氯氣，由于Fe2+與Br-的還原性不同，因此隨著Cl2通入量的不同，會(huì)依次發(fā)生以下反應(yīng)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-和2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。當(dāng)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-的反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生后，就要考慮反應(yīng)的Br-與Fe2+的定量關(guān)系，由此確定方程式中Fe2+、Br-、Cl2三者的化學(xué)計(jì)量數(shù)。此時(shí)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系必須考慮微粒性質(zhì)的強(qiáng)弱，同時(shí)還要探究競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的先后順序與反應(yīng)物性質(zhì)之間的關(guān)系，如此才能科學(xué)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性和規(guī)律性。通過(guò)深度學(xué)習(xí)以上內(nèi)容，可使學(xué)生逐步掌握確定化學(xué)反應(yīng)方程式中數(shù)量關(guān)系的合理路徑，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)思維的進(jìn)階。

3.從數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系認(rèn)識(shí)化學(xué)計(jì)量數(shù)。將Fe投入稀硝酸中，其可被稀硝酸氧化為Fe3+，發(fā)生反應(yīng)Fe+4H++NO3-=Fe3++NO2↑+2H2O，向其中繼續(xù)加入鐵粉，會(huì)發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+，這種情況的發(fā)生既和反應(yīng)進(jìn)程有關(guān)，又和反應(yīng)能力有關(guān)。即當(dāng)?shù)诙€(gè)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，原來(lái)已生成的產(chǎn)物也會(huì)隨之發(fā)生變化。這對(duì)學(xué)生的定量思維要求更高，如果能建立反應(yīng)物用量與生成物多少的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，并畫(huà)出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系圖，無(wú)疑會(huì)深化學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)的認(rèn)識(shí)。類(lèi)似的還有向Na2CO3溶液中滴加鹽酸、將CO2通入澄清的石灰水、向明礬溶液中滴加Ba（OH）2溶液等，這些都可以通過(guò)畫(huà)圖，深化數(shù)學(xué)關(guān)系。

對(duì)數(shù)學(xué)關(guān)系的認(rèn)識(shí)，是思維深度加工的結(jié)果。這給了學(xué)生解決復(fù)雜定量關(guān)系的思路，使學(xué)生能夠深刻理解反應(yīng)物的用量、反應(yīng)進(jìn)程和生成物之間的定量關(guān)系。

（三）從孤立到系統(tǒng)，深度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)方程式中的原理規(guī)律，并自覺(jué)運(yùn)用證據(jù)推理與模型認(rèn)知等方法

在高中化學(xué)必修課程中僅涉及了幾種元素，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)例也很有限，提供的個(gè)例也是孤立的。所以若想僅憑此使學(xué)生掌握系統(tǒng)的、有聯(lián)系的物質(zhì)整體通性，就必須要讓學(xué)生在化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)中進(jìn)行深度思考，并完善分析、預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的思維角度與思維方式，構(gòu)建其與基本元素、常見(jiàn)物質(zhì)知識(shí)匹配的化學(xué)原理和規(guī)律，并不斷同化相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，修正認(rèn)知模型，如此才能使化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)有序，使學(xué)生在面對(duì)陌生情境下的新物質(zhì)時(shí)，能及時(shí)調(diào)用相關(guān)原理和規(guī)律，運(yùn)用認(rèn)知模型，迅速完成對(duì)新化學(xué)反應(yīng)的解讀。

1.從復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)規(guī)律?！墩n標(biāo)》明確提出：“能從物質(zhì)類(lèi)別、元素價(jià)態(tài)的角度，依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化”。也就是說(shuō)，復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)是我們認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。因此每個(gè)化學(xué)反應(yīng)的個(gè)例，都要納入物質(zhì)類(lèi)別和氧化還原反應(yīng)的原理體系中，并根據(jù)同類(lèi)物質(zhì)氧化還原性質(zhì)的相似性和差異性，以及化學(xué)反應(yīng)的原理和規(guī)律，建立起整個(gè)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，由此可構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系和化學(xué)認(rèn)知模型。

鈉元素是學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律的良好載體，所以在鈉元素化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)中應(yīng)重點(diǎn)掌握復(fù)分解反應(yīng)的原理和規(guī)律。鐵元素、氯元素在反應(yīng)中有價(jià)態(tài)變化，但是相對(duì)簡(jiǎn)單，所以相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式的學(xué)習(xí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注氧化還原反應(yīng)的原理和規(guī)律。硫元素、氮元素所涉及的物質(zhì)類(lèi)別多、元素價(jià)態(tài)多，是兩種反應(yīng)原理和規(guī)律的整合，因此每種物質(zhì)的學(xué)習(xí)都是復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理、規(guī)律的綜合應(yīng)用。例如SO2的學(xué)習(xí)，從酸性氧化物的角度來(lái)看，可把初中學(xué)習(xí)的CO2上升到SO2、酸性氧化物、同價(jià)態(tài)的含氧酸及其鹽的相互轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。從元素化合價(jià)的角度來(lái)看，借助SO2的還原性和氧化性，可構(gòu)建起SO2與其他價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。同時(shí)在學(xué)習(xí)中這還能使學(xué)生體驗(yàn)從物質(zhì)類(lèi)別和氧化還原的角度研究化學(xué)反應(yīng)的思維方法和邏輯推理路徑，并在后續(xù)硫酸、硝酸等物質(zhì)的學(xué)習(xí)中反復(fù)強(qiáng)化，如此可使學(xué)生建立起含有同種元素的不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，進(jìn)而可使化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。

2.從元素周期律（表）的角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)規(guī)律。若要在不同元素的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)之間建立立體縱向的聯(lián)系，就需要從元素周期律（表）的角度對(duì)各元素的性質(zhì)進(jìn)行比較分析，以認(rèn)識(shí)相關(guān)反應(yīng)規(guī)律。

堿金屬、鹵族元素、第三周期元素的性質(zhì)是進(jìn)行該項(xiàng)學(xué)習(xí)的典型個(gè)例，每個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是同主族、同周期元素性質(zhì)相似性與遞變性的良好例子，即這不僅僅是一個(gè)反應(yīng)，更是一類(lèi)反應(yīng)的代表。由此可建立起同主族、同周期元素間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，進(jìn)而可形成元素化合物的立體交叉化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)完成了由孤立向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化后，化學(xué)反應(yīng)規(guī)律就會(huì)縱橫于各個(gè)反應(yīng)之間，為學(xué)生認(rèn)識(shí)新物質(zhì)提供有力保障，如此一來(lái)創(chuàng)新之路也就有了理論支撐。

（四）從方法到素養(yǎng)，在科學(xué)探究中深度內(nèi)化化學(xué)反應(yīng)方程式的認(rèn)知模型，由此可樹(shù)立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感

所學(xué)化學(xué)反應(yīng)方程式的增多，必然會(huì)使得學(xué)生建立一套正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式的技巧和方法，但是僅有技巧和方法，沒(méi)有深度理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，還是應(yīng)對(duì)不了復(fù)雜情境下多變的化學(xué)反應(yīng)。因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中更為重要的是要讓學(xué)生深度體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的研究過(guò)程，并深度思考、認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的角度、深度，然后形成并內(nèi)化為自己的認(rèn)知模型，把程序化的方法技巧與原理規(guī)律相結(jié)合，如此才能逐步提高學(xué)生解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力，進(jìn)而從根本上發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.科學(xué)探究凝練認(rèn)知模型?；瘜W(xué)反應(yīng)是科學(xué)探究的載體，化學(xué)反應(yīng)方程式是科學(xué)探究的成果展示。在無(wú)機(jī)物性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，科學(xué)探究就是運(yùn)用已有的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，對(duì)未知反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)、求證、判別的過(guò)程，而化學(xué)反應(yīng)方程式則是對(duì)上述整個(gè)過(guò)程所得到結(jié)論的具體呈現(xiàn)。

對(duì)化學(xué)反應(yīng)的探究一般會(huì)思考以下問(wèn)題：“我要研究該物質(zhì)的什么性質(zhì)（從物質(zhì)類(lèi)別的角度、氧化還原的角度分析）？具備這種性質(zhì)有沒(méi)有可能（物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中的定位、類(lèi)比、預(yù)測(cè)）？如果有可能，強(qiáng)弱如何（參照物的選擇）？選擇什么試劑完成反應(yīng)（對(duì)試劑性質(zhì)的判斷）？可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象（對(duì)產(chǎn)物的預(yù)判）？未出現(xiàn)預(yù)判的現(xiàn)象，原因是什么（對(duì)反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、實(shí)驗(yàn)操作等的反思）？如何以化學(xué)反應(yīng)方程式呈現(xiàn)探究的結(jié)果（宏觀、微觀、符號(hào)三重表征的統(tǒng)一）？”

在科學(xué)探究中運(yùn)用證據(jù)推理，可建立問(wèn)題與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系。思考該采取怎樣的操作;如何控制條件以發(fā)生期待的反應(yīng)，并減少干擾反應(yīng)使現(xiàn)象更明顯;實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何精細(xì)化、準(zhǔn)確化、定量化。這樣可使學(xué)生在探究中體驗(yàn)認(rèn)知模型，在認(rèn)知模型的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)科學(xué)探究。還能使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)視角，進(jìn)而建立起思考和處理問(wèn)題的對(duì)策和模式。

2.聯(lián)想遷移發(fā)展認(rèn)知模型。聯(lián)想遷移是從個(gè)例到一般、從已知到未知的推理過(guò)程，其不僅要注重表面規(guī)律，更要挖掘內(nèi)在聯(lián)系，澄清概念、原理，然后在遷移中辨析認(rèn)知模型的適用條件，并不斷對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)與修正，如此可增強(qiáng)學(xué)生的思辨意識(shí)，使其能正確運(yùn)用聯(lián)想遷移中的證據(jù)推理邏輯發(fā)展認(rèn)識(shí)思路，進(jìn)而可以此完善化學(xué)反應(yīng)方程式的認(rèn)知模型。

初中學(xué)習(xí)了“氫氣還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以將其類(lèi)比遷移到氫氣還原氧化鐵，思考如果遷移到另一類(lèi)物質(zhì)，應(yīng)該滿足什么條件呢？金屬冶煉、粗硅提純給了我們很好的啟發(fā)，抓住這兩個(gè)點(diǎn)，與學(xué)生一起分析氫氣性質(zhì)的強(qiáng)弱及反應(yīng)所需的條件，可使學(xué)生體會(huì)聯(lián)想遷移過(guò)程中思維的發(fā)散與收斂，進(jìn)而可使學(xué)生掌握預(yù)測(cè)新化學(xué)反應(yīng)（如氫氣能否還原氯化鐵）的基本原則和指向，發(fā)展已有的化學(xué)反應(yīng)方程式認(rèn)知模型。

3.在問(wèn)題解決中強(qiáng)化認(rèn)知模型。認(rèn)知模型的形成與發(fā)展離不開(kāi)問(wèn)題解決中的自我體驗(yàn)?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式就是對(duì)一個(gè)個(gè)化學(xué)問(wèn)題的圓滿解釋?zhuān)瘜W(xué)反應(yīng)離不開(kāi)化學(xué)問(wèn)題，化學(xué)問(wèn)題的每一次解決，都是對(duì)化學(xué)反應(yīng)方程式認(rèn)知模型的運(yùn)用和強(qiáng)化，尤其是真實(shí)情境下的復(fù)雜化學(xué)問(wèn)題，例如對(duì)84消毒劑的探究、酸雨的形成與防治等。在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，解決問(wèn)題的過(guò)程更具有目的性和實(shí)用性，也增強(qiáng)了化學(xué)反應(yīng)的親和性，使學(xué)生的思維更靠近反應(yīng)，也更能體現(xiàn)認(rèn)知模型在解決問(wèn)題中的關(guān)鍵作用。如此一來(lái)學(xué)生也愿意投入更多的精力，結(jié)合生活、科技實(shí)際，去體驗(yàn)解決問(wèn)題的思維過(guò)程，在化學(xué)反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象中探索揭示微觀本質(zhì)的路徑，去悟得認(rèn)知模型，強(qiáng)化認(rèn)知模型，并真正將認(rèn)知模型納入自己的知識(shí)與智慧體系，如此可提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

化學(xué)反應(yīng)方程式不僅僅是符號(hào)，而是對(duì)化學(xué)反應(yīng)高度科學(xué)的概括。深度學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)方程式，有利于學(xué)生在深度反思、評(píng)價(jià)、整合中完成思維的進(jìn)階和化學(xué)反應(yīng)方程式認(rèn)知模型的構(gòu)建，也為完善學(xué)生化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)知體系，推動(dòng)元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，綜合貫通知識(shí)、能力和核心素養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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