促進(jìn)初中生化學(xué)變化觀建構(gòu)的教學(xué)策略

陳運(yùn)鴻

摘 要：文章通過結(jié)合不同研究者關(guān)于化學(xué)變化觀內(nèi)涵以及初中化學(xué)教學(xué)實(shí)際，確定了本研究中化學(xué)變化觀的內(nèi)涵，并以《酸和堿》為例分析化學(xué)變化觀在教材中的體現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上探討基于化學(xué)變化觀建構(gòu)的教學(xué)策略，例如，整體設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)化學(xué)變化的再認(rèn)識，基于物質(zhì)變化觀建構(gòu)的教材分析，利用實(shí)驗(yàn)探究體會定量研究在化學(xué)變化中的重大作用等。

關(guān)鍵詞：初中生;化學(xué)變化觀;教學(xué)策略

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）指出：義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念……要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，中學(xué)化學(xué)教學(xué)必須超越對具體知識本身的追求，從記憶事實(shí)、掌握知識，轉(zhuǎn)變?yōu)樗伎际聦?shí)、發(fā)展觀念，即要從“知識為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”的教學(xué)。化學(xué)變化觀是化學(xué)的核心觀念之一，《課標(biāo)》對“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題的要求是：通過教學(xué)，逐步形成“物質(zhì)可以變化”的觀點(diǎn)。本文以《酸和堿》為例分析化學(xué)變化觀在教材中的體現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上探討基于化學(xué)變化觀建構(gòu)的教學(xué)策略。

一、化學(xué)變化觀的內(nèi)涵

《課標(biāo)》對化學(xué)變化觀的表述比較內(nèi)隱，一線教師在教學(xué)實(shí)際中操作起來難度較大。通過文獻(xiàn)研究，我們對不同學(xué)者對化學(xué)變化觀的內(nèi)涵進(jìn)行了比較，不同研究者根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段對化學(xué)變化觀內(nèi)涵表述上有差異，但內(nèi)容大體相同。結(jié)合研究者的成果，根據(jù)初中化學(xué)的教學(xué)實(shí)際，我們對化學(xué)變化觀的內(nèi)涵作如下表述：1. 物質(zhì)在一定條件下是可以變化的;2. 化學(xué)變化符合質(zhì)量和能量守恒;3. 化學(xué)變化的本質(zhì)是微觀粒子的變化;4. 物質(zhì)變化是可利用的。

二、基于物質(zhì)變化觀建構(gòu)的教材分析

基本觀念立足于具體的化學(xué)知識，卻又高于具體知識，是化學(xué)知識在學(xué)生頭腦中的提煉和升華。教材是學(xué)生習(xí)得化學(xué)知識的主要資源，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的教材內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，直接影響學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)和理解，進(jìn)而對觀念的形成產(chǎn)生影響。化學(xué)教材包含的具體知識是學(xué)生形成和發(fā)展化學(xué)基本觀念的根基。因此要研究化學(xué)變化觀的建構(gòu)，對課程標(biāo)準(zhǔn)和教材進(jìn)行分析就顯得十分必要。

化學(xué)變化觀是化學(xué)核心觀念之一，但教材中并沒有以“物質(zhì)的化學(xué)變化”命名的章節(jié)，而是把這一主題的教學(xué)內(nèi)容以螺旋遞進(jìn)的方式分散滲透到各章節(jié)的教學(xué)中，并且在不同的章節(jié)中形成和發(fā)展化學(xué)變化觀的側(cè)重點(diǎn)。我們根據(jù)確定的化學(xué)變化觀的內(nèi)涵，結(jié)合《課標(biāo)》對物質(zhì)變化觀的表述及人教版《義務(wù)教育教科書教師化學(xué)用書·化學(xué)（九年級下冊）》確定的教學(xué)重難點(diǎn)，對人教版初中化學(xué)教材《第十單元 酸和堿》的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析。根據(jù)分析，我們確定本單元復(fù)習(xí)教學(xué)需要重點(diǎn)發(fā)展的化學(xué)變化觀如下：1. 初步形成“在一定條件下物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化”的觀點(diǎn);2. 化學(xué)變化的本質(zhì)是微觀粒子的變化，并正確書寫化學(xué)方程式;3. 物質(zhì)的變化是可利用的;4. 認(rèn)識定量研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。

三、促進(jìn)初中生化學(xué)變化觀建構(gòu)的教學(xué)策略

（一）整體設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)化學(xué)變化的再認(rèn)識

酸和堿的化學(xué)性質(zhì)是本單元的教學(xué)重點(diǎn)。上冊的一些章節(jié)及下冊的第八單元，對酸和堿的化學(xué)性質(zhì)已有涉及。本單元僅僅增加了酸、堿和指示劑作用、酸和金屬氧化物反應(yīng)、酸和堿的反應(yīng)三個(gè)新知識。所以在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們可以前后聯(lián)系、整體設(shè)計(jì)，既復(fù)習(xí)舊知又鞏固新知。在實(shí)際教學(xué)中，我們通常會引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物質(zhì)性質(zhì)的知識網(wǎng)絡(luò)圖對新舊知識加以復(fù)習(xí)鞏固，促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)變化的再認(rèn)識。在復(fù)習(xí)過程中，我們先引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建單一物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)知識網(wǎng)絡(luò)圖，再歸納出一類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)知識網(wǎng)絡(luò)圖。通過這樣的設(shè)計(jì)，既復(fù)習(xí)了舊知識鞏固了新知識，還培養(yǎng)了學(xué)生歸納知識的能力，更促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)化學(xué)變化的進(jìn)一步認(rèn)識。

（二）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，體會化學(xué)變化是可利用的

真實(shí)的教學(xué)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。化學(xué)變化觀的形成同樣需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境。例如，在復(fù)習(xí)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)這一知識點(diǎn)時(shí)。我們創(chuàng)設(shè)了以下幾種真實(shí)的生活情境，幫助學(xué)生鞏固知識點(diǎn)，同時(shí)體會化學(xué)變化是可利用的觀點(diǎn)。

情境1：盛放過石灰水的燒杯未清洗，幾天后發(fā)現(xiàn)燒杯壁上有一層白膜。為什么會生成白膜？白膜的主要成分是什么？用化學(xué)方法如何快速除去這層白膜。寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。

情境2：用石灰膏粉刷屋子后，張同學(xué)建議爸爸在屋子里生一個(gè)炭火盆，可以使墻壁干燥的快一點(diǎn)，不過在進(jìn)屋子查看之前要先通風(fēng)。生炭火盆之后，爸爸發(fā)現(xiàn)墻壁上布滿了水珠。請你解釋：為什么進(jìn)屋之前要先通風(fēng)？墻壁沒有烘干，反而布滿水珠，這是為什么？

通過兩個(gè)真實(shí)的情境案例，既培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，還鞏固了相關(guān)聯(lián)的知識，更讓學(xué)生體會到了化學(xué)變化是可以利用的。

（三）利用實(shí)驗(yàn)探究體會定量研究在化學(xué)變化中的重大作用

有關(guān)氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，教材以文字?jǐn)⑹龊徒o出方程式的方式直接呈現(xiàn)給學(xué)生。這樣，學(xué)生理解化學(xué)變化有較大的障礙。在教學(xué)實(shí)際中教師往往會增加一個(gè)“氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)使塑料瓶變癟”的實(shí)驗(yàn)，來引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對這一知識點(diǎn)的理解記憶。但就這一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)還不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了。因此，我們在教學(xué)中做了如下設(shè)計(jì)：

環(huán)節(jié)1：教師展示“氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)使塑料瓶變癟”的實(shí)驗(yàn)。提出問題“小明認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)不足以證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。為什么”。教師設(shè)計(jì)如下問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

問題1：氫氧化鈉溶液中有哪些物質(zhì)？

問題2：這些物質(zhì)都會與二氧化碳反應(yīng)嗎？

環(huán)節(jié)2：提出問題：如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)才能證明氫氧化鈉與二氧化碳會反應(yīng)呢？（教師引導(dǎo)學(xué)生從對比實(shí)驗(yàn)和控制變量兩個(gè)角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。）

這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，既培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力，還訓(xùn)練了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，同時(shí)也讓學(xué)生體會到定量研究在化學(xué)變化中的作用。

（四）利用三重表征促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)變化本質(zhì)的理解

化學(xué)的宏觀—微觀—符號的三重表征教學(xué)理論表明，從三重表征的水平進(jìn)行化學(xué)教學(xué)，能加強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)變化本質(zhì)的理解，促使學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。而在實(shí)際教學(xué)中，我們更多地在宏觀—符號兩個(gè)水平進(jìn)行教學(xué)，造成學(xué)生難以從本質(zhì)上認(rèn)清化學(xué)變化。在本單元中和反應(yīng)的教學(xué)中，教材提供了很好的三重表征的素材。

該素材為學(xué)生從本質(zhì)上理解中和反應(yīng)提供直觀感受，同時(shí)也為理解后續(xù)復(fù)分解反應(yīng)的微觀本質(zhì)奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)中，為了讓學(xué)生更直觀地體會反應(yīng)的本質(zhì)，我們可以把微觀表征做成動(dòng)畫，并通過變式訓(xùn)練加以鞏固。

三重表征水平的教學(xué)，可以幫助學(xué)生從微觀的角度更加深入理解化學(xué)變化的本質(zhì)，從而促進(jìn)化學(xué)變化觀的發(fā)展。

（五）建構(gòu)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，體會物質(zhì)在一定條件下可以轉(zhuǎn)化

建構(gòu)知物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可以將零散的知識轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的知識，能使學(xué)生更加靈活運(yùn)用所學(xué)知識，還能促進(jìn)學(xué)生逐步形成“物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀”。上冊教材第116頁和第124頁已經(jīng)給出了以碳及其氧化物為核心的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

關(guān)系圖涉及相同的五種物質(zhì)，教材遵循由易到難，循序漸進(jìn)的原則，引導(dǎo)學(xué)生逐步領(lǐng)會物質(zhì)在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。在《酸和堿》的單元復(fù)習(xí)課中，我們可以借鑒這種方法，引導(dǎo)學(xué)生從單一物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，再過渡到一類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生更加充分體會物質(zhì)變化觀的魅力。

通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖的教學(xué)，既引導(dǎo)學(xué)生整理知識，又促進(jìn)學(xué)生從不同的視角體會物質(zhì)在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的，達(dá)到形成和發(fā)展化學(xué)變化觀的目的。

物質(zhì)變化觀的形成，不是一朝一夕就能完成的，需要貫穿在整個(gè)初中化學(xué)教學(xué)過程中。在教學(xué)過程中，我們要選擇和組織適當(dāng)教學(xué)內(nèi)容，采取不同的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、形成和發(fā)展物質(zhì)的變化觀。

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