“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型

張聰偉 黃丹青

摘要：文章研究“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型。針對當前初中化學復習教學的現狀，提出從“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式，并以“再識分子、原子”為例，圍繞知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度闡述了初中化學課堂教學轉型模式下的復習教學設計與啟示。

關鍵詞：學以致知;學以致慧;課堂轉型;分子原子

文章編號：1008-0546（2020）04-0018-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2020.04.004

福建省初中畢業和高中階段學校招生考試于2017年收歸福建省教育考試院統一命制試題已經兩年。從過去的兩年試題看，化學試題通過學科基礎知識為載體考查學生的關鍵能力與核心素養，充分體現學科特質與育人價值。試題的這一特征對初中化學復習教學提出了新的挑戰。但當前大多數的初中化學復習教學之后，對學生進行評測發現學生的知識碎片化、思維零散化。不能從連續、整體的視角來審視化學知識。顯然這樣的復習教學不能達成對關鍵能力與核心素養的培育要求。2018年11月8日筆者受邀為“2018年福建省初中化學學科復習研討會”開設了“再識分子、原子”觀摩教學，并得到福建省普通教育教學研究室化學教研員黃丹青特級教師的點評。觀摩課提出從“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式。以滬教版化學教科書[1]“再識分子、原子”復習教學為例，通過調整角度重新建構新的情景，將復習的知識轉化為問題引導學生深層次的思考，使得問題解決過程就是知識呈現與認知發展的過程。幫助學生在知識的學習中達成關鍵能力與核心素養的培育，化知為慧。

一、“學以致知”到“學以致慧”的三維課時教學目標剖析

基于對該課時教學內容下的課程標準（表1）的分析，結合此階段學生對分子、原子知識碎片化、思維零散化的特點，將“再識分子、原子”復習教學定位在下面三個維度進行“再識”。通過“再識”，在知識與技能維度達成對學科知識的拓展升華，在過程與方法維度建立}人識思路和整合思維模型，在情感態度與價值觀維度感受化學在生活與社會實際問題解決中的價值。

1.通過多媒體展示分子、原子在生活、生產中的相關現象與應用來感知物質是由極小的微觀粒子構成的，通過剖析相關的現象與應用感受分子、原子的基本特征與本質區別。

2.通過已有的知識引導學生設計分子、原子基本特征的驗證性實驗，對分子、原子相關性質的探索，培養信息獲取能力、形成現象反映性質、性質決定現象的化學思維;用微觀示意圖表征微粒的運動變化以及物質變化過程中微粒的運動變化，幫助學生構建宏觀現象和微觀本質的橋梁，初步感受模型認知下的證據推理。

3.引導學生參與感知微粒存在一感受微粒性質一感悟微粒價值的三個維度相關問題討論，讓學生在討論中，獲取科學的認知思路和思維方法，幫助學生建立起認識物質世界的化學視角以及解決化學問題的一般思路和方法，達成“學以致知”到“學以致慧”。

二、“學以致知”到“學以致慧”的教學設計過程

教學片斷一：認識微粒種類

教師：在前面的課上我們已經知道：物質是由微粒構成的。在科技發展日新月異的今天，微粒的研究與應用已和我們的生產、生活息息相關。同學們，你們想知道現在對微粒的研究與應用發展到什么程度了嗎？我們一起來看一段視頻。

視頻展示：2016年諾貝爾化學獎視頻

教師：通過視頻，我們不僅知道現在對微粒的研究與應用發展到什么程度，而且我們也獲知分子機器人在未來解決開發新材料、能量存儲系統等領域提供了可能。所以今天我們有必要對微觀世界的粒子做一個延伸性的再認識。

教師：同學們請看這是金剛石、于冰的實物圖片，請你回憶這些物質是由哪些微粒構成的？

學生（曼君）：金剛石、干冰分別是由原子、分子構成的。

設計意圖：《義務教育化學課程標準（2011年版）》的教學實施中建議“創設真實而有意義的學習情景”。此環節通過展示2016年諾貝爾化學獎視頻，讓學生在真實而有意義的學習情景中感受人類對微觀世界的探索、應用與研究方向，在體會微觀世界的真實性與可觀測性的同時，激發學生對化學學科的價值認同及學習興趣。為本節提出“再識”埋下伏筆。

教學片斷二：理解微粒性質

教師：我們一同來回顧一下這些構成物質的微粒有什么性質呢？

學生：（錚錚）：微粒很小、微粒不斷的運動、微粒之間有空隙。

教師：你能從我們的生活中找到實例來說明微粒具有相應的性質嗎？

學生：（錚錚）：將糖塊放于水中，糖塊慢慢溶解，整杯水都變甜了。

學生：（宛靜）：經過花園，園外聞到花香。

學生：（王濤）：鐵軌受熱膨脹，遇冷收縮。

教師：剛才我們在生活中找到了很多實例來說明微粒具有相應的性質，我們也可以通過實驗的方法來驗證這些性質。老師想請同學們分組討論你們可以設計哪些實驗來驗證微粒的相關性質呢？ 學生：出出出出 教師：同學們設計的都很好。老師這里也有一些實驗（表2），大家一起來動手完成。

4.分組實驗在透明的塑封袋中滴入幾滴酒精，將袋擠癟，排盡空氣后用將口塑封緊，然后放入熱水中觀察現象后再放到冰水中。

填表（表3）：根據你看到的現象，從微觀的視角思考現象背后的原因。

設計意圖：《義務教育化學課程標準（2011年版）》的教學實施中建議“設計科學探究活動，加強實驗教學”。此環節意圖先通過幫助學生回憶微粒的性質，再從生活中尋找實例來說明微粒的相關性質，進而設計實驗來驗證性質。這樣的設計打破了傳統復習教學重知識、輕實踐的特點。通過以思維為基礎的教學活動來整合碎片化知識，使碎片化知識系統化、結構化。

教學片斷三：開展微觀分析

問題組：

1.容積為40L的鋼瓶在加壓條件下可以裝入6000L的氧氣（罐內氧氣為液態），請你針對這一事實思考這和氧氣的哪些性質有關？

2.圖l是水的兩種變化，結合圖示回答問題？

①從宏觀上分析，甲乙兩圖所示的兩種變化的本質有什么不同？

②從微觀上分析，你認為這兩個過程什么變了，什么沒變？怎么變的？你能用圖示來表示這兩種變化嗎？（學生分組用不同顏色的磁?；顒?。）

3.如何從分子的角度理解空氣是混合物，氧氣是純凈物？（學生分組用不同顏色的磁粒來表述。）

今天我們立足分子、原子的性質去分析物質的組成與變化，并用模型去理解。這其實就是我們化學學科獨特的思維方式，即宏觀一微觀一符號。最后我們一起來拓展微觀認識

設計意圖：《義務教育化學課程標準（2011年版）》的教學實施中建議“注意貼近學生的生活，聯系社會實際。設置能有效驅動學生深度學習的問題情境和多樣化的學習活動，讓學生在問題解決的過程中習得內在的學科原理及思想方法”。此環節通過設計出現在學生身邊熟悉的真實生活、社會生產的問題，讓學生在問題討論中、建構知識系統過程中，獲取科學的認知思路和思維方法，幫助學生建立起認識物質世界及解決相關化學問題的一般思路和方法I31，從“學以致知”到“學以致慧”。

教學片斷四：拓展微觀認識

視頻：2018年分子機器人研究現狀與未來展望

教師介紹：分子機器人在材料、醫療、藥物、能源領域的研發都有新的突破。其中我們華裔科學家錢璐璐帶領的團隊研發的能識別特定信號的分子機器人，該分子機器人能在血液和細胞中定點傳遞并投放藥物，很好地解決了治愈血癌方面的某些難題。通過這節課的學習，我們更有理由相信，未來在諸多領域它將帶給我們更多令人激動的應用。老師更期待未來在這些研究領域有你們的身影。

設計意圖：此環節通過播放2018年分子機器人研究現狀與未來展望的視頻，與開頭形成首尾呼應。同時也讓學生感受化學微觀世界的研究價值與意義。體會“從生活到化學、從化學到社會”的學科價值與學科前沿。

三、“學以致知”到“學以致慧”的教學啟示

1.課時教學目標素養化

“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式，通過基于課程標準與福建省初中學科教學與考試指導意見對三維課時教學目標界定，結合校情、班情進行剖析，將課時教學目標素養化。讓學生在掌握知識的同時滲透化學學科“宏觀-微觀-符號”“定性-定量”“組成-性質-結構-用途”等學科素養[4]。

2.課堂教學過程問題化

“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式，基于課時目標的素養化，按知識內在規律和思維邏輯線索有序梳理。將課堂教學知識結構化，課堂教學過程問題化、觀念化，教學問題情景化。幫助學生在情景化的問題下完成知識的建構與思維的形成。

3.課堂教學思維顯性化

“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式，基于課堂教學過程問題化，將知識解離成情景包裝下的問題組，引導學生在解決不同層次、螺旋上升的問題組的過程中讓化學學科思維顯性化[5]。從而達成“轉知成慧”。

“學以致知”到“學以致慧”的初中化學課堂教學轉型模式，通過課時教學目標素養化、課堂教學過程問題化、課堂教學思維顯性化。轉變當前化學復習教學重復講、練、測、考的模式。幫助學生在復習教學中，實現初中化學課堂教學轉型，達成“學以致知”到“學以致慧”。

參考文獻

[1]王祖浩，王磊.義務教育化學課程標準實驗教科書·化學（上冊）[M].上海：上海教育出版社，2014

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[3]王云生.課堂教學轉型：基于問題的課堂教學模式的應用[J].化學教學，2015（6）：10-13

[4]張聰偉，陳美釵.化學學科觀念統攝化學知識的教學設計——以“認識化學變化”單元復習教學為例[J].福建基礎教育研究，2015（2）：68-70

[5] 張聰偉，葉燕珠.基于課時個性化作業設計提高初中化學復習效果——以“應用廣泛的酸堿鹽”復習教學為例[J].福建基礎教育研究，2017（4）：127-128