基于思維認知視角下初中化學教學若干問題的思考

張章錄

【摘要】以思維認知的視角為例，從系統分析、證據推理和判斷選擇三個方面，選取典型案例，對初中化學教學中存在的某些不合理教學認識及行為進行探索。

【關鍵詞】系統分析;證據推理;理性判斷

在日常教學中，有的老師為達成所謂知識學習的高效率，過于注重知識的通俗易懂，一味追求教學的簡約，而忽略深層次的認知思維的考量，使得一些教學做法出現科學性問題，從而制約了初中化學課堂教學品質的進一步提升。如何改進不合理的教學行為，試從以下三方面進行闡釋。

1? 善用系統分析

化學學科研究的對象是物質及其變化，其具有多元性特征，所研究系統內諸元素以及它們與環境之間是相互聯系和相互作用的，面對與之相關的化學問題，若不能以整體最優為目標，對系統的各個方面與所要解決問題的相關性進行思考，往往會出現紕漏。

案例1? 過濾的認識

以下是某省份中考的一道化學試題：

生活飲用水的水質必須達到國家規定的相應指標。下列指標可通過過濾達到的是（ ）。

A. 澄清? ? ? ? ?B. 無異色? ? ? ? ?C. 無異味? ? ? ? ?D. 無細菌和病毒

此題為單項選擇，命題者提供的參考答案為A。這道題是有科學性問題，試題并沒對過濾的條件進行界定，因為教材中的過濾包含了實驗室過濾（如圖1）和生活污水凈化的簡易過濾[1]（如圖2）等，顯然采用生活污水凈化的過濾裝置進行操作，所得的水其指標是可能達到澄清、無異色、無異味，即選項A、B、C均符合題目要求。

試題所反映的問題，恰恰是我們在教學中所忽略的。正是缺少系統分析的思想，往往使我們看待問題過于單一，不善于對事物的多種可能性進行歸納和思考，知識教學時，過于武斷，缺少對知識的動態理解和整體把握，由此也抑制了學生思維發展的空間。

2? 注重證據推理

作為“重視證據推理”、“更要尊重證據的作用”的化學學科，在課堂教學中卻常面臨舉證不利的尷尬境地。

案例2? 液面高度變化原因的解釋

用圖3所示裝置進行實驗：將NaOH溶液滴入試管中，恢復到室溫后，U型管中的液面左高右低，解釋其原因。

許多老師給出的解釋是：NaOH與CO2反應（或CO2溶于水）。顯然這樣的解釋并不合理，沒能真正解釋液面變化的本質原因，因為單是NaOH與CO2反應（或CO2溶于水），而體系沒有密閉是不會出現液面變化的現象。造成不合理解釋的原因還是出在思維認知方式的應用上，對與問題相關的證據缺少歸因式推理，即沒能從事實性知識中抽象概括出原理性知識來解決問題，從而導致問題解決的片面性。如圖4所示，U型管中的液面形成左高右低（事實）是由諸多因素（證據）共同作用的結果，而這一結果導致試管內氣體壓強小于外界大氣壓強（原因），使液面形成左高右低。

建議在教學中，要教給學生善于從事實與證據（可能有多個因素）之間推理出與問題相關的必然性聯系即原理性或規律性知識解釋或解決問題。

3? 理性判斷選擇

教科書作為教材系列最具代表性的印刷材料，是實現課程目標的重要資源。而這種資源的價值只有在具體的教學活動中才能動態地呈現出來。如何理性對待教科書中的內容，創造性使用教材，將是提升課堂教學品質的重要渠道。

案例3? 燃燒條件的再認識

教科書中對燃燒的條件是這樣描述的：

物質燃燒一般需要同時滿足三個條件：（1）物質具有可燃性;（2）可燃物與氧氣接觸;（3）可燃物達到燃燒所需要的最低溫度（著火點）。

可當面對圖5所示的實驗數據時，我們的學生會覺得無所適從，老師也會感到困惑：“當O2的體積分數約為16%時，容器內有氧氣，為什么蠟燭不能燃燒？”甚至有的老師為自圓其說，將蠟燭熄滅的原因歸結為“溫度沒有達到著火點”。

其實教科書的觀點沒有問題，是老師對燃燒條件定義認識不到位所致。書中對燃燒條件的界定只是物質發生燃燒的三個必要條件，而并非充分條件，比如“可燃物與氧氣接觸”這一條件，在其他兩個條件成立的前提下（一般情況），應當理解為“要發生燃燒，一定要有O2，而有O2并不一定會燃燒，因為燃燒對O2有一定的濃度要求?！睆倪@個角度而言，如果將書中燃燒條件“可燃物與氧氣接觸”改為“可燃物與一定濃度的氧氣接觸”可能更確切。

基于上面的認識，我們有必要對燃燒條件相關的一些教學內容進行修正。如許多教材選取圖6所示實驗進行探究燃燒條件之一“可燃物與氧氣接觸”。當燒杯罩住燃著的蠟燭一會兒，蠟燭雖然熄滅，但燒杯內仍有O2存在，據此就得出“可燃物燃燒需要與氧氣接觸”的結論，顯然有所牽強。就該實驗造成蠟燭熄滅的現象來看，可能得出的結論有：（1）CO2濃度大;（2）O2的濃度小。無論如何也不能得出“燃燒需要O2接觸”，顯然原有設計，還是對燃燒條件的理解不到位，將燃燒的三個必要條件等同于充分條件，產生 “燃燒需要O2，而不能燃燒就肯定沒有O2”這一錯誤認識。

思維認知方式是解決問題的重要基礎，承載問題研究的基本方法和思路。作為一名化學老師，要善于凝練具有本學科特色的思維認知方法，從教學中發現問題，并基于教學價值解決問題，這對于提升課堂教學質量將起著重要作用。

注：本文系2020年德化縣基礎教育教學改革專項課題（DJYKT2020-15）：《基于“導學案”的初中化學高效課堂構建實踐研究》研究成果。