促進觀念建構的“聚類—提升—應用”復習策略

盧巍 徐迎春

摘要： 以促進學生化學基本觀念建構為目的，在初中化學“物質的化學變化”專題復習中實施“聚類—提升—應用”三步復習策略，以期為初中化學復習課中促進學生自主建構與發展化學基本觀念提供教學參考。

關鍵詞： 觀念建構; 復習策略; 化學變化; 變化觀

文章編號： 1005-6629（2020）02-0038-04

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

目前的初中化學復習，以應試為目的的居多。在很大程度上對知識、結論的淺層次重復、機械記憶以及題海式的粗放訓練成了復習的全部要義。學生和教師均苦不堪言，仍然難以觸及知識背后的深刻內涵，也談不上學科觀念的有效建構，長達幾個月的復習，對學生的終身發展作用不大。筆者通過近幾年的努力，探索出了促進化學基本觀念建構的“聚類—提升—應用”復習策略，既有利于學生化學基本觀念的建構，又有利于中考成績的提高，可謂一舉雙贏。

化學基本觀念，是指學生通過化學學習，在深入理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學的總觀性認識。它對學生終身學習和發展都將發揮重要的作用[1]。它主要包括： 元素觀、微粒觀、變化觀、分類觀、能量觀、平衡觀、實驗觀、價值觀等。學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起化學基本觀念，應當是中學化學教學的第一目標，復習課也不例外。

人們用于解決問題的每一條知識中無不鐫刻著觀念，作為觀念的這些思想意識，往往不能以具體化的概念、原理或事實性知識直接呈現出來，在教學中需要引導學生通過深入理解知識的內涵，有時甚至需要多點聚焦、循序漸進地實現某一觀念的建構。如同物質多樣性和元素有限性的和諧統一，大容量的事實性知識或概念與少數幾種觀念互為表里的狀況也屢見不鮮。比如，“物質的化學變化”是《義務教育化學課程標準》（2011年版）規定的五個內容主題之一。它既是初中化學課程內容的重要組成部分，又是學生自主建構與發展化學基本觀念的載體。究其觀念內核，非“物質的變化觀”莫屬。該觀念雖自有其精煉的內涵系統，但又隱藏在各個具體的知識點中，分布于初中化學教科書的各個單元。總復習階段，如果單靠機械記憶和練習有關知識，必然會迷失觀念，深陷沼澤，師生俱苦。那么，出路何在？

以基本觀念為抓手，精簡課程內容，設計高水平的思維活動，促進知識內化，是減輕學生負擔、提升復習質量的有效策略。倘若發揮基本觀念對事實性知識的統攝和整合作用，就可四兩撥千斤，是某種意義上的復習“捷徑”。基于此，我們提出了促進觀念建構的“聚類—提升—應用”的三步復習策略（見圖1），根據基本觀念設置復習專題： 以一對一或者以一對多。前者譬如元素觀專題，直接對應元素專題，以“元素”為核心概

圖1? 促進觀念建構的三步復習策略

念串聯、整合課本中涉及元素觀內涵的內容;后者譬如變化觀專題，可統領物質的變化專題、反應條件與速率專題、化學方程式專題、質量守恒定律專題、復分解反應專題、金屬活動性順序專題等。如果不同專題在觀

念上有交叉，則權衡輕重，以一方為主其他相輔，畢竟整個教科書的知識也好，基本觀念也罷，本就是密切相關、有機聯系的，不可強行割裂。

如果一種觀念統攝多個內容專題，就需要設計一個總攬觀念全局的復習小專題，避免最終“只見樹木不見森林”。下面以“物質的化學變化”專題復習為例說明如何實施“聚類—提升—應用”三步復習策略，凸顯觀念的整體建構。

1? 聚類

聚類本意是將研究對象的集合分成由類似的對象組成的多個類的過程。觀念的形成是以知識的學習為基礎的，在觀念為本的初中化學復習中，圍繞各基本觀念將相關知識內容進行歸納梳理，形成不同的小專題。為了提高觀念為本的小專題復習的課堂效率和思考的指向性，將對該專題中以不同的方式、不同的內容載體呈現的觀念性知識內容進行分析、編碼，聚類成為本專題的“知識簇”，這樣聚焦觀念的集群化的知識復習，為實現格物致知、為觀念的形成奠定基礎。

如在“物質的化學變化”專題復習課上，首先要求學生從宏觀視角、以“變化”為核心，對課本中典型的事實性知識或陳述性概念進行順次梳理，找出關鍵節點，先進行小組討論再班級匯總并進行編碼，因為涉及的內容較多，教師可以提供必要的幫助，最后達成共識，篩選形成本專題的知識簇，這是對教科書內容的第一次簡化（見表1）。

限于篇幅，以上僅以魯教版五四學制《化學》八年級的內容為例，列出了最主要的結論性知識或觀點，也有些僅僅是有關章節內容的關鍵語句。不難發現，內容仍然是多而雜，從表面上看彼此之間似乎沒有必然的聯系。若要以這些知識為載體，順利完成發展和提升“物質的變化觀”這一教學任務，還需要發揮教師的引導、點撥作用，啟發學生將這些零散的知識沿著變化觀發展進階的不同維度，進行合理的聚類重組。學生頭腦中“物質的變化觀”的發展進階至少有以下三個維度： 對物質變化的層次識別（淺層次變化深層次變化），對物質變化認識程度的深化（定性認識定量認識），對物質變化認識內容的拓展（層次性、分類、能量、微觀本質、條件、速率、規律、符號表征、應用）。我們循著對物質變化認識內容發展主維度中的9個要素，將上表所編碼的23個知識點匯聚到9個不同的要素中，進行二次簡化（見圖2）。

2? 提升

提升是核心環節。要求在聚類分析的基礎上不但能夠超越事實、揭示蘊含在知識中的規律、獲得解決一類問題的通用科學方法或統領某一領域的科學觀念，還要更進一步構建有內在邏輯性的、可遷移使用的規律體系、方法體系和觀念體系，以期學生將來面對新情境下的問題時能有跡可循、有法可用、有路可行。

提升屬于高階思維，能促進觀念發展由“知”到“情”的升華。從教師主導的角度，保證學生深層次參與的關鍵是問題驅動，甚至要經歷問題鏈的啟發和引導;從學生主體的角度，還要重視學習方式的選擇。我們發現小組討論和組間交流的組織方式以及班級頭腦風暴的學習方法，有利于推動學生的思維節節攀升。

以“物質的變化”專題復習為例，經聚類將學生對“物質的變化”認識的進階維度和具體知識關聯在一起的是高度凝練的變化觀的內涵，這些內涵不可能一蹴而就地發展為學生的變化觀念，教師需要引導學生深入思考、反復品味，方能促進其心智上內化、思想上意會、情感上認同。在提升環節，我們采取的策略是問題導引。本環節編制了以下核心問題：

（1） 按照一定的內在聯系構建你（學生）對“物質變化”認識的不同維度，并列舉與之對應的具體知識（填寫編碼）。

（2） 超越事實概括出各維度不同認識階段對應的變化觀內涵。

（3） 找出更多的例子用以幫助同伴深化對“物質變化”的認識。

學生以小組為單位熱烈討論，圖2是被大家最認

可的一幅作品： 由具體到抽象、由定性到定量、由宏觀到微觀再到符號進行歸并整合——串成線、連成面、聚成體，宏觀全貌和微觀詮釋相輔相成，有效地聚零為整、化繁為簡，甚至可以引導后續知識的學習，真正做到了減負又提效。

其實五四學制九年級的溶解、結晶、復分解反應及其實質、置換反應、海水制鎂、海水淡化、海水“曬鹽”、海水制“堿”、粗鹽提純、煉鐵、金屬活動性順序、鐵生銹、食物中的各種有機物在人體中的轉化、理想的氫能源循環體系、化學電池、新材料的研制、化肥農藥的生產與使用、環境污染的治理……只不過是在各個維度上加深或拓寬而已，均可以納入上面的結構體系中。

3? 應用

基本觀念是在具體知識的基礎上通過不斷地概括提煉而形成的，具有超越事實的持久價值和遷移價值，影響著人們分析和解決實際問題的價值取向和行為方式[3]。要反映學生頭腦中觀念的扎實程度，最好的方式就是在真實情境中去分析問題。應用環節，一方面

圖2? 變化觀圖譜

能幫助學生通過遷移應用，進一步推進觀念的建構;另一方面也能檢驗學生是否達成了在觀念指導下開展行動的發展水平。

比如，能客觀、通識地理解科技重大發明或發現并參與公眾話題的討論，是未來每一個公民都應該具備的科學素養。在本節“物質的化學變化”專題復習課上，經過前面的聚類、提升環節后，給出一段屠呦呦團隊研制抗瘧新藥的素材（見圖3）。最終，學生基本認同了屠呦呦團隊研發抗瘧新藥的科學路徑： 宏觀上，黃花蒿——提取青蒿素（物理變化）——轉化為雙氫青蒿素（化學變化）;微觀上，尋找自然界已有的功能分子——通過化學變化，保留分子中關鍵性基團、

改變分子中不利的結構——獲得結構更優化的功能性分子。這堂課上，學生僅僅是

圖3? 應用環節的素材分析

達到了初步理解的水平，但這樣長期培養下去，

他們不會永遠停留在這一層面。思想比知識更重要，只要在頭腦中種下科學思想的種子，

需要的時候自會破土萌發。

基本觀念，恰好就是最具生命力的種子。

實踐證明，實施“聚類—提升—應用”三步復習策略，從課本出發，自主集成智慧，指向生活、生產實際。每一輪次都使學生聚之有據、思有所得、學有所用，即便面對的是學過的知識，也因為有了觀念提升這一新的智力增長點而不斷被激勵著去跨越、去攀登，從而取得了較好的復習效果。通過集成的總觀性認識，不但幫助學生對化學學科建立客觀、正面、積極的認識，還能培養學生自覺地從化學的視角去觀察、分析和處理生活事件、社會事件，提高學生的科學解釋、應用、創新水平，這才是觀念為本的化學課的目的和價值所在。

參考文獻：

[1][3]畢華林， 萬延嵐. 化學基本觀念： 內涵分析與教學建構[J]. 課程·教材·教法， 2014， （4）： 76～83.

[2]畢華林， 盧巍. 義務教育教科書（五四學制）化學八年級全一冊（第3版）[M]. 濟南： 山東教育出版社， 2014： 5～140.