淺談如何利用“問題化教學”撬動初中化學的“阿基米德支點”

康潔

摘 要 化學教育的“阿基米德支點”就是三重表征、基本觀念和實驗探究。具體表現為宏觀辨識和微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任。

關鍵詞 “阿基米德支點”;三重表征;觀念教學;實驗教學

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1002-7661（2019）27-0086-01

化學學科知識發展有下列三個特點：從基本上是描述性的科學向推理性科學的過渡;從主要是定性的科學向定量科學的發展;從宏觀結構理論向微觀結構理論的深入。引導學生從“掌握作為一種知識的化學”轉移到“理解作為一種思維方式的化學”，已成為當今國際化學課程改革的重要方向。

一、如何利用問題在化學教學中建構化學的三重表征

所謂化學的三重表征，即從宏觀、微觀和符號三種水平上認識和理解化學知識，并建立三者之間的內在聯系，從而形成化學學科特有的思維方式。學生的化學學習實質上是建構化學的三種表征，以及能在三種表征之間自由、靈活地轉換。

由于學生對物質微粒性的迷惑;在表征這些實體（即原子、分子）時無法將它們可視化;難以理解符號表征中相對復雜的規定;難以在不同表征之間自由轉換等等原因，我在講授物質、元素、分子、原子等內容時，利用水分子模型做了如下的知識整合。

案例一：水分子微觀模型“?”在處理宏觀和微觀及其聯系中的重要作用。

例1：分子和原子的聯系：

該案例意圖讓學生在符號（化學式）和微觀模型;微觀模型和微粒構成之間建立聯系，從而使學生在三者之間構建聯系。

二、如何利用問題在化學教學中建構化學基本觀念。

教師應該思考如何在化學觀念的引領下，將化學的講授從讓學生“掌握作為一種知識的化學”轉移到“理解作為一種思維方式的化學”的方向發展，重視化學學科思維方式的形成。在化學教學中，通過引導學生對化學知識的學習和對化學學科思想的理解，學生能夠建構起從化學的視角認識事物和解決問題的思想、觀點和方法，我們稱其為“化學基本觀念”。

案例二：測定空氣中氧氣含量：（2課時）

該課程內容設計的出發點是新授時重點建立裝置的思維模型，形成一種思維方法，使學生充分理解實驗裝置及其原理，在此基礎上，對實驗裝置進行改進和拓展，加深理解。

建模問題設計流程：

如何測定一個集氣瓶的容積？如何證明某氣體溶于水？→實驗方案蘊含的科學思維→測定空氣中氧氣含量實驗的科學思維

建模意圖：形成一種科學研究的思維方法

1.把不易、無形、不可測的轉化為可測的;把不易觀察的轉化為可視的

2.密閉容器裝置的一個因素——氣體壓強

化學基本觀念的教學價值在于它可以轉移教師的注意力，由具體知識轉向基本觀念，幫助教師在不同的概念間建立更加有意義的聯系，使學生通過高水平的思維活動，深刻理解和掌握化學知識，通過不斷地反思、概括、提升，促進化學基本觀念地形成。

三、如何利用問題在化學教學中培養學生實驗探究的科學精神

案例三：質量守恒定律教材實驗調整探究

問題設計流程如下：

由書P93鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量的測定→形成質量守恒定律的定義和微觀本質→由書P94鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定→發現密閉裝置→設計裝置，如錐形瓶的利用→發現緩解壓強的方法，如小氣球的應用→改進裝置→書P92紅磷燃燒前后質量的測定實驗的理解→鎂帶燃燒實驗帶來的思考

上述方案設計的思考力圖將《質量守恒定律》的核心知識通過實驗探究這一主線，利用問題引導的方式將其從零散化、碎片化到結構化;從抽象化到問題情境化;從強調結果到過程與結果結合，以求能在問題解決中建構內化生成學生的實驗科學思維。

有關實驗教學的一點思考：教師應注重探究“過程”和“結果”并重的實驗教學。實驗教學重視實驗過程，將有利于師生間的互動和積極參與教學過程。另外，化學實驗探究應融入現代技術。在化學實驗探究中，應不斷提高化學實驗的技術含量，增加現代技術在中學化學實驗中的應用。利用手持技術，定量采集各種常見數據，建立能與計算機連接的實驗技術系統。

參考文獻：

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