促进初中生化学变化观建构的教学策略

2019-09-10陈运鸿

少男少女·教育管理 2019年7期

陈运鸿

摘要：文章通过结合不同研究者关于化学变化观内涵以及初中化学教学实际，确定了本研究中化学变化观的内涵，并以《酸和碱》为例分析化学变化观在教材中的体现，并在此基础上探讨基于化学变化观建构的教学策略，例如，整体设计促进学生对物质化学变化的再认识，基于物质变化观建构的教材分析，利用实验探究体会定量研究在化学变化中的重大作用等。

关键词：初中生;化学变化观;教学策略

《义务教育化学课程标准（2011年版）》（以下简称《课标》）指出：义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念……要实现这一目标，中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从记忆事实、掌握知识，转变为思考事实、发展观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。化学变化观是化学的核心观念之一，《课标》对“物质的化学变化”主题的要求是：通过教学，逐步形成“物质可以变化”的观点。本文以《酸和碱》为例分析化学变化观在教材中的体现，并在此基础上探讨基于化学变化观建构的教学策略。

一、化学变化观的内涵

《课标》对化学变化观的表述比较内隐，一线教师在教学实际中操作起来难度较大。通过文献研究，我们对不同学者对化学变化观的内涵进行了比较，不同研究者根据不同的学习阶段对化学变化观内涵表述上有差异，但内容大体相同。结合研究者的成果，根据初中化学的教学实际，我们对化学变化观的内涵作如下表述：1. 物质在一定条件下是可以变化的;2. 化学变化符合质量和能量守恒;3. 化学变化的本质是微观粒子的变化;4. 物质变化是可利用的。

二、基于物质变化观建构的教材分析

基本观念立足于具体的化学知识，却又高于具体知识，是化学知识在学生头脑中的提炼和升华。教材是学生习得化学知识的主要资源，依据课程标准编写的教材内容的呈现方式，直接影響学生对化学知识的学习和理解，进而对观念的形成产生影响。化学教材包含的具体知识是学生形成和发展化学基本观念的根基。因此要研究化学变化观的建构，对课程标准和教材进行分析就显得十分必要。

化学变化观是化学核心观念之一，但教材中并没有以“物质的化学变化”命名的章节，而是把这一主题的教学内容以螺旋递进的方式分散渗透到各章节的教学中，并且在不同的章节中形成和发展化学变化观的侧重点。我们根据确定的化学变化观的内涵，结合《课标》对物质变化观的表述及人教版《义务教育教科书教师化学用书·化学（九年级下册）》确定的教学重难点，对人教版初中化学教材《第十单元酸和碱》的有关内容进行了分析。根据分析，我们确定本单元复习教学需要重点发展的化学变化观如下：1. 初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观点;2. 化学变化的本质是微观粒子的变化，并正确书写化学方程式;3. 物质的变化是可利用的;4. 认识定量研究对化学科学发展的重大作用。

三、促进初中生化学变化观建构的教学策略

（一）整体设计促进学生对物质化学变化的再认识

酸和碱的化学性质是本单元的教学重点。上册的一些章节及下册的第八单元，对酸和碱的化学性质已有涉及。本单元仅仅增加了酸、碱和指示剂作用、酸和金属氧化物反应、酸和碱的反应三个新知识。所以在教学设计中，我们可以前后联系、整体设计，既复习旧知又巩固新知。在实际教学中，我们通常会引导学生构建物质性质的知识网络图对新旧知识加以复习巩固，促进学生对化学变化的再认识。在复习过程中，我们先引导学生构建单一物质的化学性质知识网络图，再归纳出一类物质的化学性质知识网络图。通过这样的设计，既复习了旧知识巩固了新知识，还培养了学生归纳知识的能力，更促进学生对物质化学变化的进一步认识。

（二）创设真实情境，体会化学变化是可利用的

真实的教学情境有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。化学变化观的形成同样需要创设真实的教学情境。例如，在复习二氧化碳与氢氧化钙反应这一知识点时。我们创设了以下几种真实的生活情境，帮助学生巩固知识点，同时体会化学变化是可利用的观点。

情境1：盛放过石灰水的烧杯未清洗，几天后发现烧杯壁上有一层白膜。为什么会生成白膜？白膜的主要成分是什么？用化学方法如何快速除去这层白膜。写出相关的化学方程式。

情境2：用石灰膏粉刷屋子后，张同学建议爸爸在屋子里生一个炭火盆，可以使墙壁干燥的快一点，不过在进屋子查看之前要先通风。生炭火盆之后，爸爸发现墙壁上布满了水珠。请你解释：为什么进屋之前要先通风？墙壁没有烘干，反而布满水珠，这是为什么？

通过两个真实的情境案例，既培养了学生分析问题、解决问题的能力，还巩固了相关联的知识，更让学生体会到了化学变化是可以利用的。

（三）利用实验探究体会定量研究在化学变化中的重大作用

有关氢氧化钠与二氧化碳的反应，教材以文字叙述和给出方程式的方式直接呈现给学生。这样，学生理解化学变化有较大的障碍。在教学实际中教师往往会增加一个“氢氧化钠溶液与二氧化碳反应使塑料瓶变瘪”的实验，来引导学生加强对这一知识点的理解记忆。但就这一个补充实验还不足以证明二氧化碳与氢氧化钠反应了。因此，我们在教学中做了如下设计：

环节1：教师展示“氢氧化钠溶液与二氧化碳反应使塑料瓶变瘪”的实验。提出问题“小明认为这个实验不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。为什么”。教师设计如下问题，引导学生思考。

问题1：氢氧化钠溶液中有哪些物质？

问题2：这些物质都会与二氧化碳反应吗？

环节2：提出问题：如何改进实验才能证明氢氧化钠与二氧化碳会反应呢？（教师引导学生从对比实验和控制变量两个角度设计实验。）

这个探究实验的教学，既培养了学生的逻辑思维能力，还训练了学生的实验设计能力，同时也让学生体会到定量研究在化学变化中的作用。

（四）利用三重表征促进学生对化学变化本质的理解

化学的宏观—微观—符号的三重表征教学理论表明，从三重表征的水平进行化学教学，能加强学生对化学变化本质的理解，促使学生形成化学学科特有的思维方式。而在实际教学中，我们更多地在宏观—符号两个水平进行教学，造成学生难以从本质上认清化学变化。在本单元中和反应的教学中，教材提供了很好的三重表征的素材。

该素材为学生从本质上理解中和反应提供直观感受，同时也为理解后续复分解反应的微观本质奠定基础。在教学中，为了让学生更直观地体会反应的本质，我们可以把微观表征做成动画，并通过变式训练加以巩固。

三重表征水平的教学，可以帮助学生从微观的角度更加深入理解化学变化的本质，从而促进化学变化观的发展。

（五）建构物质转化关系图，体会物质在一定条件下可以转化

建构知物质转化关系图可以将零散的知识转化为系统的知识，能使学生更加灵活运用所学知识，还能促进学生逐步形成“物质转化观”。上册教材第116页和第124页已经给出了以碳及其氧化物为核心的物质转化关系图。

关系图涉及相同的五种物质，教材遵循由易到难，循序渐进的原则，引导学生逐步领会物质在一定条件下是可以转化的。在《酸和碱》的单元复习课中，我们可以借鉴这种方法，引导学生从单一物质的转化，再过渡到一类物质的转化，让学生更加充分体会物质变化观的魅力。