单元复习课中养育化学学科观念的教学策略

吴丛铎

摘要：初中化学学科观念的养育不仅要围绕化学物质的组成、结构、性质和应用等基本问题，还应该契合初中化学教学的实际。初中“化学方程式”中涵盖的学科观念几乎涉及到了化学学科基本观念的每一个方面，具体包括元素观、微粒观、变化观、化学价值观以及分类观和实验观。本单元复习课的教学可以通过知识的梳理过程让学生感悟学科观念，通过运用知识解决问题帮助学生形成学科观念。

关键词：单元复习课；化学学科观念；化学方程式；教学策略

文章编号：1005–6629（2017）7–0041–04 中圖分类号：G633.8 文献标识码：B

化学学科观念不是具体的化学知识，也不是化学知识的简单组合，而是学生通过化学学习后在头脑中建立起来的概括性认识，或者是在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学问题的总观性认识，具体表现为个体主动运用化学思维方法认识身边事物或处理问题的自觉意识和思维习惯。化学学科观念在学生头脑中的建立，可以为学生了解和学习化学提供基本的框架，激发他们学习化学的持久兴趣，增进他们对化学知识的深入理解，从而促进化学学科素养的全面提升。帮助初中学生形成学科观念是化学教学的重要任务之一。

1 初中化学学科观念的主要内容

关于化学学科观念的构成问题，毕华林教授认为主要来自于三个方面：一方面来自于学生对化学学科知识的反思概括，主要形成化学知识类的基本观念，如元素观、微粒观、变化观；另一方面来自于学生对化学探究过程、学习方法的反思，主要形成化学方法类的观念，如实验观、分类观；再一方面来自于学生对化学科学在社会生活中价值的认识和反思，主要形成化学情意类的基本观念，如化学价值观。这样看来，化学基本观念就包括3个维度和6个具体方面[1]。陆军老师认为，中学范畴的化学学科观念应该与中学化学的研究对象相对应，具体包括“元素观、微粒观、结构观、变化观、化学价值观以及分类观和实验观”等7个方面，其中，“元素观和微粒观、结构观、变化观、化学价值观与化学研究对象中的物质组成、结构、性质、应用相对应，而分类观和实验观则覆盖全部的研究对象”[2]。比较毕华林和陆军所建构的化学学科观念体系，他们虽然角度不同，但具体内容非常一致，只是后者比前者多了“结构观”的一个方面。

中学包括初中和高中两个不同的学段，初中化学相对于高中化学具有明显的启蒙特点。为此，吴俊明教授特别针对初中化学教学的实际，探讨了初中化学所涉及的观念教育内容。吴俊明认为，“根据化学的基本问题确定化学的基本观念”是确定化学观念最根本的规则。初中化学所涉及的化学基本问题“是化学物质的组成、结构和反应问题”，也涉及“化学跟生活和生产问题”、“化学的价值问题以及资源开发利用和环境保护”等等。初中化学所涉及的基本化学观念，就应该是与这些基本问题相对应的化学物质观、化学变化观、化学过程方法观、化学科学价值观以及化学本体观等几个方面。在此基础上，吴俊明还结合初中化学教学的内容，列举了包括“化学物质是多样的”、“物质可以在一定条件下转化”等在内的具体观念[3]。其实，吴俊明与陆军的视角存在同一性，都是围绕化学物质的组成、结构、性质和应用等基本问题建构学科观念体系，所不同的是吴俊明契合了初中的具体实际，而陆军则相对笼统或是更偏向高中。

综上可知，确定初中化学学科观念的内容不仅要考虑化学学科的属性，更应该考虑“初中”学段的实际。所以，初中化学教学要立足基础，注重引导学生从现象、事实等载体中感悟化学观念，“力所能及”地让学生形成超越知识层面的观点、见解或概括性的认识。

2 单元复习课对建构化学学科观念的独特功能

由于化学基本观念是化学在人脑中留下的基本的概括性认识。所以，化学基本观念的形成必须以一定的化学事实和概念为基础。初中是学校教育中独立设置化学科目的启蒙阶段，初中化学知识的容量相对很小。所以，吴俊明教授指出，“初中化学基本观念的养育切忌操之过急”，“要以在知识教学中渗透为主，引导学生注意、体验和形成初步印象，在积累了足够事实材料，归集有关知识后，再逐步进行概括、总结、提升”，“通常在各级复习阶段、直至高中阶段分步进行”[4]。笔者以为，吴俊明把“各级复习阶段”看作是化学学科观念养育的一个时机，就是基于复习阶段涉及的知识相对综合，其承载的化学学科观念比较丰富。换言之，单元复习课所涉及知识的综合性，决定了它比平时的新授课对学生学科观念的养育具有独特的价值。

“化学方程式”在人民教育出版社初中化学教材中位于第五单元，具体包括质量守恒定律、如何正确书写化学方程式和利用化学方程式的简单计算等3个课题。该单元在初中化学学习过程中具有“承前”“启后”的价值，既是学生学习化学反应从定性转向定量的核心知识，又是学生书写化学方程式和进行计算的理论与实践基础。本单元不仅能使学生获得知识原理（质量守恒定律）和相关技能（正确书写化学方程式、利用化学方程式计算），更为重要的是为学生体验和感悟化学学科的基本观念提供了良好机会，几乎涉及到了化学学科基本观念的每一个方面（具体见表1）。

单元复习目标是单元复习的灵魂，所以必须从单元的角度整体把握主干和核心知识。本单元复习的知识和技能目标可以有以下几个方面：（1）通过自主及合作学习进一步认识质量守恒定律，理解化学方程式的涵义，能正确书写化学方程式，利用化学方程式进行简单计算；（2）通过合作学习进一步从定量的角度理解化学反应，提高分析问题和解决问题的能力；（3）通过复习初步掌握归纳整理、分析比较、训练反思等常用的学习方法。基于基本观念对具体化学事实、核心概念的依赖，促进观念养育的教学更应该注重对单元知识的选择与加工。所以，在全面确立“化学方程式”单元复习目标之前，教师应对单元知识进行全面的观念性理解，并根据其潜在的教育功能从整体的角度出发，突出单元复习目标、内容、教学过程间的相互联系，使学生在获得上述知识技能的同时，初步形成表1所列举的化学学科基本观念。

3 “化学方程式”复习课养育学科观念的教学策略

单元复习课是化学教学中一种重要而且常见的课型。不管复习课的具体目的是什么，其核心任务总离不开对学科知识的梳理和运用[5]。复习课教学可通过知识的梳理过程让学生感悟学科观念，通过运用知识解决问题帮助学生养育学科观念。

3.1 在知识梳理中感悟学科观念

高效的单元复习必须要有“战略性整体思维”，对相互关联的核心知识加以组织和提炼，将知识、问题、情境、活动等要素编织在一起，从而落实三维目标，感悟化学学科观念，产生高效的教学效果[6]。特别是事实性知识是观念建构的主要工具和载体，教学中要在事实性知识基础上通过不断概括提炼后形成深层次的观念[7]。对于“化学方程式”单元中核心知识的梳理可以有以下策略。

3.1.1 自主学习策略

对于质量守恒定律的有关知识教师可以编排成表2的形式，引导学生站在单元的角度，通过自主学习重温质量守恒定律的内容、理论解释，采用最简单、最直接的方式完成复习任务。

3.1.2 相互纠错策略

化学方程式是化学变化的显性表达，正确书写化学方程式是认识物质化学变化的基础。化学方程式的书写贯穿于初中乃至整个中学化学学习活动之中，科学强化化学方程式的书写是感悟物质变化前后元素种类不变的重要载体。一名学生不能正确书写化学方程式，是谈不上具有化学学科素养的。复习时可以让学生结合化學方程式的意义和书写原则，通过“自主书写→积极展示→相互纠错→合作订正→教师点拨”的学习程序，完成化学方程式的书写复习。

3.1.3 反思评价策略

新授课的时候，质量守恒定律是由经典实验得出的，复习时无需重复新授课时的实验，但还应该从“有气体参与、有气体生成、敞口容器、密闭容器”等角度设计有关实验（见图1），引领学生从实验的角度运用科学方法评价实验方案，从而体悟和强化实验观等学科基本观念。

3.2 在问题解决中养育学科观念

学生是否形成了化学学科观念，可以从两个方面去评判。一是学生是否能够认同学科观念；二是学生能否运用学科观念解决实际问题[8]。在“化学方程式”单元复习教学中笔者安排了学生独立解决守恒判断、三重表征和定量计算等问题，以达成养育学科观念的目的。

3.2.1 守恒判断问题

这是一条经典问题。化学方程式体现了守恒思想，在化学反应前后，宏观上元素守恒，微观上原子的种类、数目、质量相等，推知化学式后，还能定量地看待化学式中元素或原子间的关系。整个思维过程，看似是化学知识的复习，实为学科观念在问题解决中的自然应用。

3.2.2 三重表征问题

问题2 图2所示的化学反应，与下列化学方程式中的反应类型一致的是（ ）。

这是基于理解“宏观-符号-微观”三重表征的问题。根据粒子图写出来的化学反应类型是置换反应，但具体反应学生没有学过，这时只要能识别反应物与生成物的类别和粒子数之比，就能形成正确判断。这种化学的三重表征思维方式体现了化学学科的本质，能够使学生在认识和解决不同情境的问题时，用化学语言进行表达，从宏观与微观相联系的视角去审视和思考，而这正是具有科学素养的现代公民所具有的能力[9]。

3.2.2 定量计算问题

问题3 饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式：CaO2）。过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。反应的化学方程式为：2CaO2+2H2O= 2Ca（OH）2+O2↑。一养鱼爱好者欲测定所用的过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做了如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，收集到224mL O2（折算后O2的质量为0.32g）。请计算所用样品中过氧化钙的质量分数。

定量计算是化学方程式的重要应用，与社会生产、生活实际等密切联系的化学计算，充分体现了化学学科的价值观，也指明了化学计算的命题方向。以养鱼、赏鱼为情境，设计解决鱼吸氧问题的计算，能够激发学生的学习热情。学生在解决问题中，训练并提高了计算技能，同时也获取了书本中没有学到的知识，增强了对化学物质的好感，化学的价值观无需言语表达，化学学科观念的应用与渗透自然达成。

总之，化学学科观念的形成，不可能离开核心知识的教学而建立起“空中楼阁”，而需要在知识梳理的过程中感悟，并在问题解决中养育，从而实现学科的基本观念教育价值。

参考文献：

[1]毕华林，卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].中学化学教学参考，2011，（6）：17～19.

[2]陆军.中学化学基本观念体系的重构[J].教育科学研究，2015，（8）：55～59.

[3][4]吴俊明.初中化学的育人功能与观念渗透[J].化学教学，2017，（2）：8～15.

[5]陆军.实施化学高考有效复习的思考与实践[J].中学化学教学参考，2013，（4）：33～36.

[6]梅伟权.例谈初中化学单元复习课的有效策略[J].化学教学，2015，（11）：45～48.

[7]倪娟.论基于学科观念的化学概念教学[J].化学教育，2014，（1）：1～3.

[8]卢国田，杭亚萍.基于化学学科观念的化学课堂教学[J].化学教学，2016，（3）：45～48.

[9]毕华林，万延岚.化学的魅力与化学教育的挑战[J].化学教学，2015，（5）：3～5.