基于化学学科认识方式的试题研究与复习教学

张志红

初中化学教学应使学生初步学会从化学的角度认识物质世界，初步形成运用化学和科学的知识、方法来分析、解决跟化学有关的一些简单的实际问题，初步形成进行科学探究的能力，增强他们的发展潜能。化学的思维方式能使学生在认识世界时增添新的内容，达到新的深度，有利于他们认识世界的能力和科学思维、智慧水平上升到新的层次，得到新的发展。初中化学教师应研究试题中对化学学科认识方式的考查，针对学生存在的认识缺陷设计复习教学，促进化学学科认识发展，提升学生化学学科学习的关键能力。

一、 研究试题对学科认识方式的考查，分析学生瓶颈问题

义务教育《化学课程标准》（2011年版）“物质的化学变化”主题描述：物质世界充满了化学变化，人类的生产生活离不开化学变化。化学变化是化学研究的重要内容，它对认识和確定物质的组成、结构等有着极其重要的作用。本主题主要包括化学变化的特征、化学反应的类型、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等内容。下面以2018年福建省泉州市初中学业质量检测化学试卷对该主题的考查试题为例进行阐述。

试题1.氧气在降温、加压的条件下可变成淡蓝色液体，此过程中发生变化的是

A.氧分子的大小 B.氧分子之间的间隔

C.氧气的化学性质 D.构成氧分子的原子种类

【命题分析】考查化学变化的基本特征、物质的微粒性、用微粒的观点解释某些现象，是宏微结合典型试题。以课本中实例情境为载体，既考查了化学学习能力，又考查了化学信息能力（对化学物质及其变化信息初步的识别、结构化）。

【数据统计】考后全区（福建省泉州市丰泽区，考生数2901人）数据统计见下表。

【阅卷分析】此题答案是B，却有13.6%的考生选C，说明部分考生一叶障目，被“淡蓝色”迷惑，误以为发生了化学变化。把化学变化中常伴随的一些现象看成判断化学变化的标准。考生对于化学变化的概念烂熟于胸，具体运用解决实际问题时，却不能从纷杂的表面现象中找出化学反应的本质，也说明这部分学生对“新物质”与“旧物质”不能从原子—分子微观角度理解两者的不同，仅仅是从宏观观察解答。

试题2.右图中A、B、C、D、E五种物质是初中化学常见的金属单质、非金属氧化物、酸、碱、盐中的一种，相邻物质能发生化学反应。A与B之间可发生置换反应生成经常用于制作导线的紫红色物质。请回答：

（1）A的化学式 （写一个）。

（2）B与C反应的化学方程式可能是 。

（3）E的用途是 。

（4）D还能与图中不相邻的一种物质反应，该反应的化学方程式可能是 。

【命题分析】考查金属、一氧化碳、酸、碱、盐的化学性质以及物质类别、反应类型、物质的用途和化学式、化学方程式的书写。突出考查学生的化学信息能力（物质变化的信息结构化、推理等）和化学学习能力（分类研究、符号表征等）。

【数据统计】考后全区（福建省泉州市丰泽区，考生数2901人）数据统计见下表。

【阅卷分析】考后发放调查问卷调查该题学生的答题思路：

从紫红色物质可判断B是铜盐，根据“A与B之间可发生置换反应”可判断A是单质的依据是

a.铁可与硫酸铜反应        b.B属于盐        c.B是化合物

统计调查问卷：72.9%的考生选a、 0.03%的考生选b、24.1%的考生选c。调查结果显示：学生在判别A物质的思路是在头脑中搜寻学过的化学方程式，而不是从题目信息中的“置换反应”概念出发，根据物质的分类进行判别。如果问什么是置换反应，学生大多对答如流，但是却不会运用，缺乏学科认识方式。

试题3.（节选）

以下是实验室利用石灰石（杂质不与盐酸反应且不溶于水）制备碳酸钙的流程。

（3）请将步骤②发生反应的化学方程式补充完整。

CaCl₂+ CO₂ +2NH₃+_________=_________+2NH₄Cl

【命题分析】以流程图呈现问题情境，考查学生依据物质名称书写化学式和运用质量守恒定律书写化学方程式的能力。程

【数据统计】阅卷数据只有此题整题的数据，没有对各小题的数据。

【阅卷分析】考后发放抽样调查问卷调查该题学生的答题思路：

第（3）题第一空的反应物推断的思路是：

a.根据混合溶液的成分     b.根据质量守恒定律，从生成物的各原子个数推断

统计调查问卷：有45.8%的考生选a、46.6%考生选b，只有7.6%学生ab都选。

调查结果显示：近半数学生不能从微观角度运用质量守恒定律，学生拥有质量守恒知识却不会使用，说明教学中缺乏学科认识方式的引导。

二、研究设计认识实践活动，突破学生认识瓶颈问题

以上试题考查情况反馈出教学中教师过多关注学生对具体知识的获得与掌握，学生虽然记住了核心概念，但是在实际问题中并不会运用，没有认识问题的思路和解决问题的关键能力。化学知识具有公认的、客观的、静态的属性，而化学认识是个体的、主观的、动态的，掌握了化学知识的学生不一定具有化学学科认识。教师需要对核心概念和观念隐含的认识功能进行研究，通过具体的认识实践活动将概念知识转化为学生观察、分析现象和问题的化学视角和思维。学科知识需要经过学习和理解、应用和实践、迁移和创新等关键能力活动，才能完成从具体知识到认识方式的外部定向、独立操作和自觉内化，知识只有变为自觉主动的认识角度和认识思路才能转化为学科能力和学科素养【6】。

（一）充分研究核心概念和观念的认识深度进阶和认识思路

化学学科认识方式有“宏观—微观”、“静止的孤立观—动态的相互观”、“定性—定量”、“文字表征—化学语言符号表征”四类，可从这四方面对课程标准充分挖掘出核心概念中认识深度进阶和认识思路。例如：

也就是说，经过初中化学学习之后，学生对化学变化初步达到微观、定量、动态和化学用语的认识深度，建立的基本认识思路是：面对实际情境，能判断并提取出相关化学变化，书写相应的化学方程式，判断化学反应类型，能分析微观模型图，能设计实验方案证明化学变化的发生，能从半定量的视角分析反应的进程，动态地看待化学变化，能根据质量守恒定律进行化学方程式计算，认识该反应在科研或生活生产中的应用。

（二）把化学学科认识方式贯穿于学习活动中

教学中把核心概念知识转化为学生的认识，需要在学习活动中依据学生学情选择适切的素材开展，在复习阶段更要从促使学生完成认识深度进阶方面去选材开展认识实践活动，促使学生内化概念知识，培养学生观察、分析现象和问题的化学视觉和思路，让学生形成稳定的认识方式。

例如，复习酸碱中和反应时，以盐酸与氢氧化钠反应为例引导学生从不同视角丰富认识，依据物质类别的化学性质设计实验方案证明反应的发生，形成认识思路。

问题1：用实验证明反应物氢氧化钠不存在

教师追问：氢氧化钠属于哪类物质？可以用什么物质检验它的存在或不存在？强调：要有明显现象。沿着这个思路，学生顺利想到酸碱指示剂、pH试纸和硫酸铜溶液。

问题2：用实验证明反应物盐酸不存在

经过上述学生学习活动，学生对于认识方式有足够的体验，再组织学生将獲得的认识应用于这个环节实践活动中，可形成稳定的认识行为。而且该环节活动更丰富，更能训练学生认识的完整性。依据酸的化学性质，只要反应现象明显均可用于检验盐酸的存在，没有相应的现象也就说明盐酸的不存在，如紫色石蕊试液、pH试纸、活泼金属（铁、铝等）、金属氧化物（铁锈、氧化铜等）、碳酸盐等。

关注化学学科认识方式的复习教学，应注重以下几个方面：

（1）课前备课：教师精选情境素材，了解学生学生认识障碍，从理清认识思路，拓展认识视角，升华认识高度的目标设计学习活动程序。

（2）课中教学：学生深度参与，充分暴露知识的缺漏和认识的偏差，教师应充分放手让学生预测、设计、模型建构、分析、解释、评价、表达和书写。教师在学生学习过程中进行追问（为什么、怎么办）、证据反驳、思路外显、认识方式的评价、认识思路及核心观念的结构化。

（3）课后经常通过访谈或调查问卷了解学生失分题的认识困惑，反思教学，针对性的调整教学节奏。

[参 考 文 献]

[1]肖红.高中生化学核心概念学习中认识方式的研究[D].北京师范大学，2005.

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

[3]吴俊明.起点合理规则明确层次不乱突出特点——化学学科核心素养具体内容厘定之我见[J].化学教学，2017（9）.

[4]王磊.学科能力构成及其表现研究—基于学习理解、应用实践与迁移创新导向的多维整合模型[J].教学研究，2016（9）.

[5]张银屏.促进学生认识发展的单元整体教学——以化学教学为例[J].教育科学研究，2014（8）.