一、熵的基本概念
“熵”的提出者是德国物理学家克劳修斯．“熵”是一个描述系统有序程度的热力学函数．熵增原理指出，在孤立系统中，熵在可逆过程中保持不变，在不可逆过程中熵单调增大．换句话说，一个孤立系统的熵绝对不会减少．自发反应总是朝着熵增大的反应方向进行．在熵单调增大的不可逆过程中，系统达到平衡状态后，熵达到最大值．
二、应用熵理论创新高中化学教学模式
1．打造开放性课堂
熵理论存在的前提是“一个开放的系统”，开放系统可以与外界产生物质和能量自由交换．这就启发教师应该将化学课堂视为一个开放的系统，这里的开放包括化学课堂的内部开放和对外开放两个层面．
(1)提高化学课堂的内部开放性
化学课堂的内部开放要求系统内部各子系统之间加强沟通协作．在课堂中，教师要给学生足够的思考空间和表达意见的机会，让学生更多的以主人公的姿态参与到自主探究学习当中去，教师在与学生进行互动的过程中，达到教学相长的目的．教师和学生之间要进行有效的讨论交流，教师要了解学生的想法和意见，与学生建立其良好的师生关系，根据学生特点适当调整教学思路，打造和谐有序的化学课堂．
(2)保持化学教学的对外开放
化学课堂的对外开放，就是要加强教师与其他教师之间经验交流，加强化学教学与生产生活之间的信息交流．化学课程的教学不能对外封闭，教师要在教学内容、教学模式和教学管理方法等方面与其他教师进行交流，也可以以公开课的形式请其他教师来自己的课堂观摩，听取意见，积极改进不足，汲取其他教师的教学经验．此外，化学与人们的生产生活息息相关．教师要时刻关注周围环境，在教学内容上做到与时俱进，将生产生活中的化学应用实例引入课堂中，保持信息熵的持续增加，让学生了解更多的新鲜事物和信息，提高自身综合素养．例如，向学生讲解世界能源危机和环境污染问题，并和学生一同探究太阳能、氢能源等新型绿色能源的开发与利用，不仅让学生学习了化学知识、开拓了视野，激发了学生的社会责任感和节能环保意识．在学习氯气的性质时，教师可以用社会上的新闻事件来引发学生对氯其性质的探究．比如，2013年7月，牡丹江市一家制药厂氯气罐发生泄露，同年9月，河北晋州一家化工厂发生氯气泄露事故，两起事故均造成多人中毒．教师让学生根据具体新闻报道和课本内容了解氯气的基本性质及危害，并讨论发生氯气泄漏时防止中毒的有效方法．
2．拒绝平衡状态下的熵不变
在不可逆过程中，熵增大．系统达到平衡后，熵变为0，即熵不再变化．化学教学也是如此．如果学生所学习的知识与教师所灌输的知识之间达到了平衡，新旧信息无差别，那么学生的水平便不会再有所提高．要想进一步刺激学生的学习积极性，教师就必须学会创新教学方法和教学内容，以新信息和新知识去冲击学生现存知识结构的平衡态，新旧知识产生交锋，新知识必然会打破旧的平衡恒，激发学生的探索精神，不断提高学生能力和知识水平，达到熵增加的目的．例如，在讲“探究氢氧化铝的两性”前，学生已经对酸和碱的性质分别有了一个全面的认识，但他们对于氢氧化铝既有酸的性质又有碱的性质这一事实并不了解．教师就要趁机制造悬念和冲突，来打破学生原有知识结构的平衡态，从而提高其对于新事物、新性质的全面掌握．首先，教师先将氢氧化铝与盐酸进行反应，让学生观察现象．学生看到白色胶状沉淀溶解于盐酸，便认定氢氧化铝是碱性物质．随后，教师让学生参与下一步实验:将氢氧化铝和氢氧化钠溶液进行反应．由于学生已经从刚才的实验和之前学习的知识做出推断，因此不会想到氢氧化铝也会溶解于氢氧化钠溶液．结果是，随着氢氧化钠溶液的加入，氢氧化铝沉淀竟然一点点溶解．实验证明:氢氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应．就像自发反应会向着熵增大方向进行，这样的蕴涵大量新知识和新信息的实验，无疑对学生原先的认知形成了强烈的冲击感，大大激发了学生学习和探究的兴趣，通过学习新的知识，升向更高级的平衡态．
三、结语
综上所述，熵理论是科学研究的理论依据，熵理论在高中化学教学中的创新应用，揭示了教学规律的内在本质．充分利用熵理论的基本思想，创新高中化学的课堂教学模式，可以有效激发其学习和探索的热情。
作者：侯建凤 单位：江苏省大港中学
