“变化观念与平衡思想”包含“变化”“平衡”与“思想观念”等关键词。其中,“变化”是物质的属性,“平衡”是宇宙万物运行的法则,而思想观念是“客观存在的反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果”。客观物质是运动变化的,这一运动变化不仅包含空间移动、变换与增减的结果,也包含事物产生、发展与灭亡的过程。物质运动变化过程是微粒间不停地做无规则运动的结果,这一运动变化将导致物态变化或物质转化,但微粒本身总是保持不变。因此,物质运动变化过程是保持守恒和平衡的过程。“变化观念与平衡思想”不仅揭示了物质运动变化的条件性、规律性和价值性及其相互关系等,是对物质运动变化的总括性的基本认识;同时,它还强调从运动变化的视角来审视物质世界。因此,“变化观念与平衡思想”既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
理解“变化观念与平衡思想”的内涵,不能仅看到“变化、平衡”等词,也不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解,而应关注其十分丰富的内涵——涉及物质变化基本问题(包括物质是否会变化、物质会怎样变化、物质为什么会变化),物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡,物质及其变化的辨识、探析和表征等。具体来说,这一维度素养包含化学变化本质、化学变化的表征、化学变化是定量的、化学变化是守恒的、化学反应伴随能量变化、化学反应速率、化学平衡理论、化学反应进行的方向等相互联系的八个要素。
图2-3-1 “变化观念与平衡思想”包含的具体内容和相关方面
此外,理解“变化观念与平衡思想”的内涵时,应将“变化观念”与“平衡思想”作为一个整体加以认识,而不能把“与”简单理解成两个方面的加和。具体来说,就是在认识问题和分析问题时,强调将变化与平衡统一起来,建立起“变化”和“平衡”相统一的整体视角,明确变化是平衡的动因和路径,平衡是变化的必然趋势与结果。正如马克思主义哲学所强调的:物质是不停运动变化的,平衡和运动是不可分割的。客观世界正是沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹,不断地向前运动、变化与发展。
“变化观念与平衡思想”维度的学科核心素养,强调学生经过中学化学课程学习,能够在一定水平上认识反应是怎么发生的、如何描述化学变化、化学变化的量变关系、化学变化是守恒的、化学反应为什么伴随能量变化、化学反应有多快、化学反应能进行到什么程度以及怎样的化学反应能够发生等方面问题。明确“变化观念与平衡思想”素养核心要素的内涵界定,不仅有助于教师把握关于化学反应原理知识体系的教学定位,而且有利于循序渐进地培养和发展学生化学学科中“变化观念与平衡思想”素养。具体而言,中学生经过化学课程的学习,要达成如下要求:(www.xing528.com)
·认识物质运动的永恒性,了解物质及其变化的共性和特性,认识到化学变化中既有物质变化,又有能量变化。
·能从分子、原子水平揭示化学变化的本质,能够从微粒运动、化学键的断裂和形成、电子得失或转移等分析说明化学反应并开展分类研究。
·能从定性、定量角度认识化学变化,能从质量守恒和能量守恒、联系发展和动态平衡的观点看待和分析化学变化,揭示各类变化的特征和规律。
·认知物质变化的条件性,认识反应条件对化学反应速率和化学平衡的影响,初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。
·能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察化学反应,预测在一定条件下某种物质可能发生的化学变化或设计化学反应实现物质转化、合成和能量转化。
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