初中化学教材如何体现化学核心素养——以“变化观念和守恒思想”为例

□海南师范大学化学与化工学院 吴冠妃

化学学科核心素养是指核心素养在化学学科的具体化，是化学学科价值的集中体现，是学生学习化学学科之后能够具备化学观念，运用化学知识的必备能力和品格。

笔者基于化学核心素养，细细比较初高中化学课程标准和化学教材，发现初高中关于化学核心素养的侧重点存在一定的差别，初中侧重于“变化”，而高中“变化与平衡”两者皆具。经材料分析可知，吴静泓将初中化学核心素养分为三个维度，其中知识维度包括了“物质变化和守恒思想”［1］；贾维兵也认为初中化学核心素养包括“变化守恒”。本文结合人教版初中化学教材，谈谈初中化学核心素养中的“变化观念和守恒思想”。

一、“变化观念和守恒思想”的内涵

义务教育化学课程标准明确指出“一级主题物质化学变化主要包括化学变化的特征、化学变化的类型、化学反应中的能量变化以及质量守恒定律和化学反应的表示方法”。可见，初中化学和高中化学在发展学生化学核心素养方面的侧重点不一样，初中化学没有化学平衡的知识，主要侧重于变化观念和守恒思想。

“观念”一词在汉语词典中的基本含义就是对某种方面的认识和看法。朱迪认为中学学科中的观念是对该学科总观性的认识和理解，教学应以观念建构为本［2］。周艳伟认为，化学变化是守恒的，化学变化中存在守恒现象，且满足守恒规律［3］。由此，笔者认为，“变化观念和守恒思想”主要是指初中学生能够从宏观和微观两个角度分析化学变化，初步理解化学变化遵循守恒定律，能够正确看待化学变化与守恒之间关系，知道化学变化与守恒是统一的，同时是对“物质不是凭空产生也不是凭空消失”的辩证唯物主义观点的一种认识和理解，具有指导学生学习化学知识的功能，也具有帮助学生辩证认识世界物质变化的功能。

二、“变化守恒”在初中化学教材的具体体现

化学学科素养直接来源于化学知识，化学教材是化学知识的基本载体，可见化学教材是落实化学核心素养的重要载体，是建构学生“变化观念和平衡思想”必不可少的媒介，化学教材以什么样的方式，按照什么样的逻辑顺序，呈现什么样的知识，都对学生的观念产生影响。笔者结合初中化学课程标准，深入分析初中化学教材，从中得出初中化学教材主要从四个维度中体现“变化观念和平衡思想”，即物质是变化的，化学变化是具有条件的，化学变化是守恒的，变化与守恒是可以利用的。

1.物质是变化的。

世界是由物质组成的，物质是不断变化的。教材从第一单元中肉眼可见的宏观化学变化出发，利用化学实验阐明化学变化的基本概念和基本特征，帮助学生初步感受化学变化，初步引导学生观察实验前后发生变化的现象，思考发生什么样的变化，如何描述化学变化，为什么会发生变化等一系列问题。教材第三单元引导学生从分子、原子层面上认识化学变化的实质，解释说明分子是保持化学性质的最小粒子，而原子是化学变化中的最小粒子，可以结合成新的分子，就产生了新的物质，进而宏观表现为化学变化特殊现象。

2.化学变化是具有条件的。

学生要明确认识到发生化学变化必须要具有一定的条件。以化学九年级上册教材第二单元课题3“氧气”为例，本课题设计木炭、硫和铁丝分别在空气和氧气中燃烧的实验，如下图1，通过实验可以得出可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧要剧烈。由此说明两个道理，一是同一物质在不同的条件下发生化学反应，产生的化学现象不同。第二，不同物质在相同条件下化学反应的现象和产物不同。

图1 木炭、硫和铁丝分别在空气和氧气中燃烧

3.化学变化是守恒的。

物质不是凭空而来，也不是凭空消失的，守恒是物质变化的一大特点，是自然界的基本定律。物质的化学变化必须遵循这一条规律，其内容在初中化学教材具体表现为两个方面，一个是物质的化学变化中元素不变，另一个是物质的化学变化中质量不变——质量守恒定律。教材编排从化学反应中原子不变出发，接着元素守恒，最后发展到质量守恒，从定性到定量，难度逐步加深，帮助学生了解化学变化必须要遵循守恒规律。

4.变化与守恒是可以利用的。

学习化学知识，建构科学核心价值观，目的是为了学生能够学以致用。初中化学教材从实际生活切入，选取了许多生活中常见物质的化学变化，学生通过学习化学变化知识，初步学会在生活实际中利用化学变化，类似于利用化学变化中元素守恒观表达化学变化，推测反应产物，利用质量守恒计算化学产物的质量，甚至教材第七单元专门介绍化学变化中的能量变化对于人类生产生活的影响。

由此可见，初中化学教材“变化观念和平衡思想”的四个维度之间螺旋递进，密不可分，共同建构学生“变化与守恒”观念（见图2）。教师只有充分掌握教材背后体现的化学核心素养，方可以快速提取教材主要知识内容，设计出简单有效的教学方案，采取引导为主教授为辅的教育教学方法，帮助学生快速提升。

图2 四个维度之间的联系