基于思維課堂的初中化學概念教學探析

劉秋芳 張賢金 吳新建

摘要：以“分子原子”概念教學為例，闡述化學思維課堂的內涵與實施。創設真實的生活情境，引出“感知一感受一感悟”微觀粒子的認知線，培養分析、評價、創造的高級思維，逐步建構研究微觀粒子的思維模型與思維課堂的思維模型，從而提升學生的化學學科核心素養。

關鍵詞：思維課堂;分子與原子;概念教學

文章編號：1008-0546（2020）03-0036-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.010

初中化學是化學學習的啟蒙階段，基本概念多且較抽象。概念教學的課堂中常常是學生記概念，教師剖析概念，幫助學生找關鍵詞理解概念，在學生似懂非懂情況下講解概念的應用，這些都是學生被動學習的表現，不利于學生的思維發展。為突破概念教學的難點，教師應充分挖掘教材中的隱性思維，結合學生的思維特點，收集相關素材，精心設計實驗活動，讓學生在活動中形成化學概念，同時發展學生思維能力，構建思維課堂。

一、化學思維課堂的內涵

核心素養時代下的課堂教學應發展學生思維能力，獨立的思維乃是學科核心素養的關鍵，是核心素養的主要因子…。布盧姆教育目標分類認為，思維發展有記憶、理解、應用、分析、評價和創造六個層次，其中記憶、理解、應用是低級思維，分析、評價和創造是高級思維?；瘜W思維課堂應以化學學科知識為載體，通過學生自主完成教師設計的實驗或其它探究活動，培養學生分析、評價和創造的高級思維，逐步形成研究化學相關知識的思維方法和思維模型，并逐步提升學生的化學學科核心素養。

二、基于思維課堂的初中化學概念教學案例剖析

初中化學概念學習是學生高中學習以及后續發展的重要基石，如何在一堂課45分鐘里讓學生逐步建立化學概念，并促進學生高級思維的發展，是一線教師永無止境的追求目標。本文就以人教版第三單元課題1“分子原子”第一課時教學為例，探析培養分析、評價和創造的高級思維為主的思維課堂教學。

1.感知微粒存在啟動學生思維

感知是感覺和知覺的統稱，客觀事物通過感官在人腦中的直接反應。課堂上教師應充分調動學生的五官去感覺，刺激學生的大腦去思考，感知現象背后的本質，即啟動學生的思維，才能快速把學生帶人課堂。

[環節1]引入：教師噴香水

[問題1]為什么香水噴在我的手上，而你卻聞到了香味？

[設計意圖]由于分子、原子是抽象的，學生看不見也摸不著，教師用一個學生最常見的例子，最直觀的現象讓學生感知到微觀粒子的存在。

2.感受微粒性質發展學生思維

感受是深層次理解問題，教師設計情境、活動讓學生感同身受，真真切切認識微觀粒子的存在和性質。當然學生不是容器，不是被動的吸收者，教師應讓學生主動參與，一起挖掘教材的隱性思維，并充分利用這一邏輯思維應用于學習生活中，發展學生的高級思維。

[環節2]新課展示三張圖片：苯分子，硅原子及一組數據

[問題2]給你一段1克的純鐵絲和一把剪刀，你最多能剪成幾段？已知一個鐵原子的質量是9.288x10^-26kg，請你計算1克的純鐵絲中有多少個鐵原子？并預測你剪的最小一段鐵絲可能含有多少個鐵原子？

[設計意圖]通過展示掃描隧道顯微鏡放大幾十萬倍“看到”的苯分子和硅原子的圖片，讓學生感受分子原子是真實存在的;通過讓學生剪鐵絲和計算鐵原子的個數，讓學生感性與理性相結合，提高學生對分子與原子的新認識，它們都很小;并讓學生初步體驗宏觀與微觀的質量關系。

[環節3]教師演示課本實驗

[問題3]教材中的探究實驗分成三步，觀察每一步實驗的現象，說說實驗設計的原理，每一步驟的目的是什么？你能從中提煉出什么思路？

[設計意圖]研究教材、挖掘教材、用好教材是教師在備課時要做好的，有關分子的實驗非常多，可謂精彩紛呈，對實驗的改進也很多，都能給予學生視覺享受，但不能僅停留在此，更應挖掘實驗為什么這么做的思維邏輯層面問題。

1.分析演示實驗得出思維模型

分析是把事物的整體分解為各個部分，把實驗三個步驟的用意分析清楚（如圖1），實驗不是只記住現象，而是在教師“問題串”的引導下學生用語言、圖形或表格等方式把自己的思路表達出來，再通過對比尋得研究微觀粒子思維模型的最佳方案（如圖2）。

2.評價實驗事實應用思維模型

高級思維另一活動形式是評價，評價能力是初中生較為薄弱的能力，教師應多創造機會讓學生鍛煉，學會評價實驗事實，根據宏觀現象得出微觀結論。課堂教學中，學生不是記住科學家研究的成果與結論，應是根據自己歸納出的研究微觀粒子思維模型去實踐，在實踐中分析和思考，讓學生沿著科學家的研究軌跡去探索，根據實驗現象分析、評價，討論得出有關分子的觀點。

[環節4]分組探究、創造實驗

①向兩杯同樣多的冷水和熱水中各滴一滴紅墨水，觀察現象。

②向容量瓶中先加半瓶水，再倒人滴有紅墨水的酒精至刻度線，蓋緊瓶塞，振蕩，觀察液面情況。

③用針筒吸取SmL的水和SmL的空氣，食指堵住管口，壓縮水和空氣，比比哪個更容易些？

④加熱容器內的碘固體，觀察現象。

⑤向裝有二氧化錳的試管中倒人過氧化氫溶液，伸人帶火星的木條，觀察現象，寫出符號表達式。

[問題4]記錄現象，試一試從分子角度評價實驗事實，看能得出哪些分子的觀點？

[設計意圖]通過小組合作探究，讓學生動手操作，親自體驗;同學間取長補短，慢慢培養對實驗事實進行評價的能力。并感受如果你是實驗中的分子，發生了什么變化？

3.創造生活實驗強化思維模型

知識來源于實踐，并應用于實踐，為強化學生研究微觀粒子思維模型的應用，學生再創造生活實驗解釋自己得出的觀點。創造思維是學生根據已有的知識與經驗，綜合組織而形成新的東西。由于初中生想法獨特且豐富，課堂上氣氛異常活躍，學生創造的生活實例與實驗五花八門，涉及內容廣泛，但語言表達比較欠缺，需要教師引導與幫助才能把自己的觀點表達清楚，并符合自己要驗證的分子性質。

[問題5]根據以上實驗得出的五個分子觀點，請你各創造一生活實驗，驗證你得出的每個觀點。

[設計意圖]展開學生想象的翅膀，放飛學生的思維，讓學生大膽創造，體驗成功的喜悅。培養學生類比思維。學生完成情況如下表1（語言表達經過教師組織）。

化學思維來源于化學的現實，來自對化學事實材料的概括和加工，不是憑脫離實踐的冥思苦想確定的，實驗是化學思維的主要來源[2]。學生雖然是在化學課上第一次接觸分子和原子，但大量的素材與實踐讓學生形成很深的印象，說千萬遍不如做一次，會讓他們終身難忘。學生在親身體驗中逐步悟出分子的性質與概念，通過本節課的學習對分子有個全新的認識，同時深刻感受到化學知識是由生活中的實踐經驗總結出來的，并應用于生活中，化學與生活息息相關。

3.感悟微粒價值轉變學生思維

感悟是感觸后有所醒悟或領悟。學習就是打破原有的認知，可每位學生對原有的認知都有思維桎梏，只有感悟到分子原子的學習價值，讓學生進行全新的體驗，才能擺脫思維的束縛，使學生的思維得以轉變與提升。

[環節6]介紹分子機器人，觀看世界上最小的電影視頻《a boy and his atom》。

[問題6]分子與原子的研究將給我們的生活帶來什么？

[設計意圖]通過教師講解分子的應用，觀看并介紹該影片的制作與意義，給學生視覺強大的沖擊，擴大學生的知識面，認識到科學新技術可以大幅度提升計算機的計算能力，激勵學生努力學好化學。

三、基于思維課堂的初中化學概念教學反思

1.思維課堂主線清晰，貫穿始終

從本堂課的教學流程圖（如圖3）可以看出，思維課堂的思維線清晰，主線明確，認知路線逐步加深，設置的情境和活動為提升學生的思維品質服務。思維課堂的教學要將知識轉化為“智識”，知識是教師培養學生思維能力的依托，分子概念的思維課堂教學是讓學生學會從微觀角度認識世界的思維方式，所學的知識既是思維的結果，也是思維的工具[3]，學生學習過程中所用的思維方式，學習微觀粒子的思維模型會深深印在學生的腦子里，逐步內化為學生化學學科核心素養。

2.思維課堂模型建立，靈活應用

模型是一種重要的研究方法，思維課堂模型是為了提高思維課堂的教學效率所作的一種簡化的、直觀的、文字的、圖形的描述[4]。這是教學實踐中筆者建立的模型（如圖4）。思維課堂模型的應用使課堂教學環環相扣，結構嚴謹，承載著促進學生思維的發展，逐步形成化學學科思維，便于化學教師有步驟、有計劃提升學生的思維能力。當然模型不是一成不變的，教師可以在教學實踐中逐步改進與發展思維課堂模型，依據不同教學內容采用不同教學策略，根據學生的思維層次不同而采取相應的變化。只有靈活應用思維課堂模型，教學才能有的放矢，因材施教，學生的思維才能階梯式進展。

3.初中化學概念教學，舉重若輕

概念是人腦對客觀事物的一般特征和本質特征的反映。隨著學生知識容量的增加，思維程度的發展，學生對概念的認識也隨之發生改變。由于初中生已有的化學知識有限，初中化學概念都有進階性和發展性，因此初中化學概念教學時，要做到舉重若輕。這些概念基本上是學生第一次接觸，雖然重要，但不宜過多過深的講解，應深入淺出，把重要的問題簡單化。通過生活的實例、實驗、化學史的介紹、簡單的邏輯推理.由學生自己得出相關概念，符合學生的認知規律，推進學生思維的螺旋式上升。只有思維得以發展，學生對概念的理解才能全面透徹。教學的根本就是思維的發展，思維走多遠，人就走多遠。

參考文獻

[1]王先鋒.對核心素養視域下高中化學POEC教學策略的新認識 [J].中學化學教學參考，2018（9）：7-9

[2]吳俊明.化學思維引論[J].化學教學，2018（6）：3-11

[3]王軍翔，以“思維發展”為抓手實現“核心素養”教育[J].中學化學教學參考，2018（7）：1-3

[4]單旭峰.對“模型認知”學科核心素養的認識與思考[J].化學教學，2019（3）：8-12