在知识重构中提升化学信息素养

许白恩 洪永健

[摘 要]

化学信息素养是化学学科核心素养的重要组成部分，是科学素养的最主要部分。信息化时代背景下，化学教学不能仅停留于化学专业知识的传授，更重要的是关注学生对化学信息接受、吸收、加工、运用能力的提升。

[关键词]

初中化学；信息素养；知识重构

学科信息素养是学科培养要求与信息素养培养的综合，学科信息素养的培养有利于學生对所学学科知识进行有意义的建构，有助于利用所学知识解决实际问题。化学信息素养是化学学科核心素养的重要组成部分，是科学素养的最主要部分，主要包括：接受、吸收、整合化学信息的能力，分析和解决化学问题的能力。信息化时代背景下，化学教学不能仅停留于化学专业知识的传授，更重要的是关注学生对化学信息接受、吸收、加工、运用能力的提升，尽量使学生避免获取化学信息的盲目性，从而养成独立思考、自主学习的良好习惯，重构学科知识系统，习得终身学习的本领。2016年度福建省基础教育课程教学研究课题《基于学业数据的初中学生化学信息素养提升实践研究》课题组，以《燃烧与灭火》一课为载体，通过施老师和张老师的同课异构来展开研讨，本文将以此课为例来阐述如何在知识重建中提升学生的化学信息素养。

一、在思路与流程中重构知识，提升化学信息接受能力

在教育教学工作中，知识储存过程中运用的方法越是简单，学生的知识提取就越是困难；逻辑越是清晰，学生提取知识就越是容易。施老师和张老师执教的《燃烧与灭火》，结合化学素养特点进行教学，虽然切入的角度不同，但是从教学流程来看，由浅入深、分散难度的教学思路是一致的。

施老师从费翔的一首歌曲《冬天里的一把火》、火灾、学生作业投影等环节引入，引导学生了解“火”的特征，得出燃烧的定义，并展开了燃烧条件的探究。在探究燃烧条件时，施老师颠覆以前传统的做法，先让学生小组实验探究蜡烛灭火的方法，继而让学生猜想燃烧所需的条件，并进行小组实验探究。从“火”的特征——燃烧的定义——燃烧的条件，重点放在燃烧的条件探究，注重培养学生的实验素养，让学生明白什么是控制变量法、如何用控制变量法来进行实验、分析实验。通过学生实验视频、学生分组实验、教师演示实验、拓展实验、创新实验等多种实验手段，达到真正探究“燃烧的条件”的目的，提升学生的实验素养，进一步内化“燃烧与灭火”的核心知识。

而张老师从用“火”的历史，从“燃烧既能造福于人类也会给人类带来灾难”这个辩证的角度引入“燃烧与灭火”的教学。从魔术“点不着的白纸”入手，探究燃烧的条件，从而揭秘为什么“白纸点不着”，呈现出非常清晰的教学思路，沿着“探究燃烧的条件——探究如何燃烧更剧烈——如何燃烧不剧烈——灭火的方法”这条主线层层递进，从燃烧到灭火，过渡自然、衔接顺畅，在合理的板书设计辅助下更是突出了教学内容的逻辑性。

教无定法，教学过程不是一成不变的，课前教师对学科知识进行梳理与重组，厘清思路，厘清知识间的逻辑关系，发挥教师自身优势，设计富有个性的教学流程，用教材教而不是教教材，这样的知识重构有助于提升学生的化学信息接受能力。

二、在过渡与衔接中重构知识，提升化学信息吸收能力

教师进行深度教学，不等于加深知识的难度，而是教师要在深刻理解学科知识、准确把握课程标准、深入了解学生已有经验和知识储备的基础上，通过适当的过渡与衔接来分解难点、降低学生学习的难度。这种过渡与衔接涵盖了知识内容、学习方法和能力培养等方面。

关于燃烧与灭火，分析教材：这一内容是放在 “物质构成的奥秘”之后，在“认识化学变化”主题中来认识的，内容重点是燃烧的条件、灭火的原理，难点是燃烧条件的探究。“宏观辨识与微观探析”是化学学科重要的核心素养之一，在过渡与衔接方面，有了对物质微观构成初步认识的基础，张老师在教学中增加了燃烧的微观探究，并结合前面所学的微观示意图，让学生理解燃烧的微观本质，架起了“宏观辨识与微观探析”联系的桥梁，这对难点的突破起到了关键性的作用。

课程标准要求：初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关的信息；初步学习运用比较、分类、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工。能用变化和联系的观点分析常见的化学现象，说明并解释一些简单的化学问题。在过渡与衔接方面，施老师将控制变量法引入实验探究，凸显了化学实验的科学性，在科学探究的实践活动中，学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题，认识到科学探究既需要观察与实验，又需要推理与判断，养成严谨的科学态度，探究过程体现了三维目标的高度一致性。

分析学生：对物质燃烧的条件，学生通过多种途径已有所了解，凭经验一般都有明确的答案。在过渡与衔接方面，主要要解决的是，怎样用证据证明自己的结论，怎样用准确、简洁的语言表达结论。也就是要由学生已有经验过渡到认识燃烧条件和灭火原理，由零碎、无序的经验整合，提升出系统、有规律的化学原理。

分析教材：找出教材前后内容的关联；分析课标，找出课标要求之间的关联；分析学生，找出学生已有知识储备与新知识的关联，综合考虑知识内容、学习方法和能力培养，设计适当的过渡与衔接，这样的知识重构，在潜移默化中提升了学生的化学信息吸收能力。

三、在预设与生成中重构知识，提升化学信息加工能力

教师是课程的开发者和建设者，生动的课堂需要创造性的教学设计。施老师在控制变量法的运用上，首先，在学生猜想燃烧的条件之后介绍控制变量法，师生共同归纳控制变量法的思想及其精髓；其次，介绍比较法，进行学习方法指导，要求学生用控制变量法去评价探究方案的可行性；最后，要求学生根据控制变量法的思想，完善各自的探究方案。这样的教学倡导学生自主探究的学习方式，突出了科学方法教育的设计。

但是，在科学探究活动的实施中，即使教学的预设非常充分，课堂上仍然会出现各种意想不到的状况，考验着教师的应变能力和教学机智。预设与生成是并存、互补的关系，缺一不可，课堂教学既需要预设，也需要生成。预设以教材、课标为依据，同时兼顾学生；教学实践既要完成教学计划，又要兼顾课堂的动态生成。用控制变量法去评价原有探究方案的可行性，再完善探究方案，这两者之中前者是关键，后者是前者的再加工，一旦掌握前者则后者迎刃而解。而评价方案可行性时，不少学生遇到了困难，老师抓住学生的课堂生成，一一对照控制变量法，在对照过程中反复领悟控制变量法的精髓，尝试、体验控制变量法的运用。教师要注重学习方法指导，做学生学习的促进者，在预设与生成中帮助学生重构知识，能提升学生的化学信息加工能力。

四、在兴趣与习惯中重构知识，提升化学信息生成能力

兴趣是影响认知活动的重要非智力因素。根据初三学生的心理特征，“燃烧与灭火”一课从学生的生活实际或学生喜闻乐见的魔术引入，激发学习兴趣；先播放比较白磷、红磷着火点的实验以及白磷在热水中燃烧的实验两个视频，然后在解密“点不着的白纸”环节，从微观的角度分析化学反应，实现从形象思维到抽象思维的过渡，维持学习兴趣；设置切合实际的探究活动，让学生体会化学源自生活、服务于生活，在实践中体验探究的乐趣，多角度、全方位认识燃烧与灭火。

化学学科知识与技能的学习必须与良好习惯的养成、科学思维的培养相结合。“燃烧与灭火”一课，老师关注的是观察、思维、记录等习惯的养成。引导学生根据实验与探究的目标来选择观察重点，养成良好的观察习惯；引导学生带着问题观察实验现象，运用所学化学原理分析实验现象，养成良好的思维习惯；引导学生如实记录实验现象，有的放矢做好课堂笔记，及时整理、归纳学科知识，养成良好的记录习惯。

关注学生学习兴趣与习惯的重要性，在兴趣培养与习惯养成中重构知识，引导学生从原有经验、已有知识出发，生长新经验、新知识，能提升学生的化学信息生成能力。

五、在观念与方法中重构知识，提升化学信息运用能力

帮助学生通过化学学科学习形成化学基本观念，是中学化学教育最重要的任务。“燃烧与灭火”这节课涉及的化学基本观念主要是微粒观、分类观和实验观等。而这些观念的形成又要通过一定的教学方法来实现，同时基于观念建构的教学又可以促进学生学习方式的转变，增进学生对知识的理解，促进学生科学素养的全面发展。

微粒觀是对构成物质微粒的认识。张老师在教学中，跟学生一起用宏观和微观的视角认识物质的变化。通过燃烧这一“宏观”现象的微观探究，来揭示化学变化的微观本质：化学反应中分子变为原子，原子再重新结合成新的分子，通过“宏观辨识”探析“微观”变化。

分类观是对物质基本分类的认识。为了研究、认识和利用物质，可以依据物质的组成、结构、性质从不同角度对其进行分类。每种物质有自己不同于其他物质的特性。物质能否燃烧首先要考虑的是物质是否具有可燃性，而对可燃物与不可燃物的分类则取决于物质的组成和结构。任何发光、发热、剧烈的氧化还原反应，都称为燃烧。由于所学知识的局限，学生只需了解燃烧过程中物质之间发生了剧烈的化学反应，这就不难理解“燃烧不一定要有氧气参加”，再补充镁带在二氧化碳中燃烧的实验，印象就更为深刻。这些设计融入了分类观，有助于学生对可燃物和不可燃物的理解。

全面地观察、记录实验现象，科学地分析、解释实验结果，将观察与思维紧密结合是完成化学实验必需的基本方法。这种实验观是学生学习化学的实践活动中探求新知、发现规律、验证推测的重要法宝。本节课在探究活动中解决问题，发展学生的思维，形成正确的实验观，加深学生对物质可燃性的理解。而比较法、控制变量法应用于实验中，比较分析来自不同信息源的信息，这种信息评价的介入提高了实验的可信度。通过探究实验，形成“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养，正确的实验观能帮助学生重新架构化学知识的逻辑体系。

微粒观、分类观和实验观的形成需要通过恰当的教学方法来实现，同时基于观念建构的教学又可以促进学生学习方式的转变，增进学生对知识的理解，促进学生科学素养的全面发展。在观念与方法中重构知识，能提升学生的化学信息运用能力。

[参 考 文 献]

[1]周彬.课堂密码[M].上海：华东师范大学出版社，2009.

[2]王云生.王云生的中学化学教学主张[M].北京：中国轻工业出版社，2014.

[3]毕华林，亓丽英.化学教学设计——任务、策略与实践[M].北京：北京师范大学出版社，2013.

（责任编辑：张华伟）