例談初中化學課堂教學中學科觀念的培養

楊林全

摘 要：2013年的江蘇省南通市初中化學教學優課評比活動，以“基于培養學科觀念的初中化學課題教學研討”為主題，以“原子的結構”的教學課題為載體，引領教師要善于發現課程中的學科觀念體系，引導學生從化學事實中提煉學科觀念，并通過實踐運用等環節獲得鞏固和提升。

關鍵詞：化學學科觀念；教學方法；優秀課

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）17-082-01

化學學科觀念是學生在化學學習過程中逐步提煉概括出來的一些超越事實性知識的基本認識，內容涵蓋化學學科本質特征、基本規律以及化學科學與自然和人類社會的關系等。2013年9月的“南通市初中化學教學優課評比活動”，以“基于培養學科觀念的初中化學課堂教學研討”為主題，“原子的結構”的教學課題為載體，對我們一線教師在今后的教學中，如何進一步落實學生學科觀念的培養具有積極意義。

一、通過追溯人類認識原子的歷史，讓學生真實感受勇于創新的科學精神

各種化學觀念是在長期的歷史發展中形成的，因此，把化學放在歷史的背景中學習，不僅讓學生體會知識的本源，增強學生的學習興趣，還有利于學會科學發現的方法，端正學習態度，更好地學習化學，形成化學基本觀念。

案例一：

教師：古希臘哲學家德謨克利特創造了原子詞語，意為不可分割。1803年，英國科學家道爾頓提出了原子學說，其主要觀點：①物質都是由原子構成的；②原子是微小的不可分割的實心球體……請同學們大膽猜想，原子模型是什么樣的呢？

學生：實心球體。

教師：曾經有位科學家和各位的猜想是一樣的。1897年湯姆生發現了電子，他認為，原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了電荷，從而形成了中性原子。原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球體內，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中想一想：湯姆生發現電子說明了什么？

學生：說明電子是比原子更小的粒子，原子可以再分。

教師：所以我們剛才的猜想是不正確的，那么原子模型又是什么樣的呢？

學生：果仁面包模型，或是西瓜模型。

教師：曾經也有科學家和各位的猜想是一樣的。視頻：α粒子散射實驗（英國科學家盧瑟福），通過實驗現象，你對原子模型又有哪些新的認識。

學生：①大多數α粒子能穿透金箔，而且不改變原來的前進方向，說明原子內部有著較大空間；②少部分的α粒子運動方向發生偏轉，說明原子內部存在帶正電的粒子，該粒子所占體積很小；③極少數的α粒子被彈了回來，說明原子內部存在著體積小但質量大、帶正電的粒子。

教師：至此，什么樣的原子模型浮現在你的眼前？

學生：行星系統模型。

教師：視頻：核外電子運動狀態。

學生：電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。（玻爾原子模型）

教師：科學是一個不斷發展的過程，需要一代代人不懈的奮斗。每個理論或者研究成果不代表真理的誕生，但它總使我們向真理更近一步！課后請同學們對原子模型大膽地猜想。

在上述案例中，教師先讓學生描繪自己所建構的原子結構模型，繼而追隨科學家的腳步，通過交流討論，逐步探討各種原子結構模型存在的問題。從科學家的執著追求的事跡中，讓學生認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用，體驗科學實驗、科學思維對創造性工作的重要作用，真實感受勇于創新的科學精神。

二、通過分析原子的歸類，讓學生在比較中認識原子的性質

“分”、“別”、“類”等觀念，是隨著社會分工的出現而自然產生的重要觀念。分類是“根據對象的共同點和差異點，將對象區分為不同種類，形成一定從屬關系的不同等級的系統的邏輯方法。運用分類觀念不僅能使有關原子及其變化的知識系統化，還可以通過分門別類的研究，發現原子及其變化的規律。

案例二：

教師：利用分類學習的方法是學好化學的有效方法。請同學小組合作，將卡片上的十八種原子進行分類，可以怎么分呢？標準是什么呢？（課前老師將十八種原子結構示意圖，用三種不同顏色的硬紙做成了卡片，每小組一套）

學生1：按照卡片的顏色分成三類；按照核外電子層數分為三類（核外有一個電子層的、兩個電子層的、三個電子層的）；按照核外電子數是否大于10個分為三類（大于10、等于10、小于10）。

學生2：按照是否為金屬的原子分為兩類，按照第一層是否排滿分為兩類。

學生3：按照最外層電子數可分為8類。

學生4：按照最外層電子數是否大于4分為三類。

學生5：按照最外層電子數是否排滿分為兩類……

老師：非常棒！你們抓住了原子核外排布的共同點和差異點，分析得很到位。剛才有位同學根據最外層電子已排滿，將氦、氖、氬三種原子分為了一類，對于這三種原子你們熟悉嗎？

學生：稀有氣體。

教師：稀有氣體曾經被稱為什么，原因是？

學生：因為它們的化學性質不活潑，所以被稱為惰性氣體。

教師：為什么它們的化學性質非常的穩定呢？這是因為它們的最外層的電子已經排滿了，既不容易失去也不容易得電子，這樣的結構被認為是一種相對穩定結構。由此可見，結構決定性質。在化學反應中，原子無論是得到電子還是失去電子，都趨于達到相對穩定結構。請同學們結合課本第55頁第一段的內容，整理一下，其他原子在化學變化中得失電子的情況，稍后請做交流。

學生：金屬原子的最外層電子一般都少于4個，在化學反應易失去電子；非金屬原子的最外層電子一般多于4個。

上述案例中，教師注意從引導學生對原子進行歸類分析入手，讓學生通過與氦、氖、氬原子結構的比較認識其他原子的性質，同時形成從分類角度認識原子性質和變化的思維方式。

參考文獻：

[1] 倪 娟，楊玉琴.論基于培養學生學科觀念的教學情境創設[J].化學教育，2012，（12）：3-5.

[2] 陸 軍.培養學生學科觀念的化學課堂教學策略[J].化學教育，2012，（5）：4-5.endprint