基于构建物质变化观理念下的教学案例

鹿艳萍

摘 要：化学思想观念能够影响学生的世界观、人生观和价值观，具有化学特点的认识论和方法论能够影响学生的思维方式和问题解决能力。笔者在文章中结合自己的教学经验，浅谈物质变化观理念，并基于构建物质变化观理念下对初中化学“氧气”一课进行教学案例展示。

关键词：初中化学;氧气;物质变化

学生可以牢固地、准确地、定性地建立基本化学观念应当是中学化学教学的第一目标。所谓物质的变化观，是学生对物质变化的基本的稳定的认识，比如对物质是否会变化、物质会怎样变化、物质为什么会变化的基本看法。经过义务教育阶段的化学学习，学生应该形成的物质变化观有：1. 物质的稳定存在是有条件的;2. 物质可以发生变化，物质的变化是有条件的;3. 物质发生变化时，微观粒子发生变化。分子不变时，是物理变化;分子改变，构成分子的原子重新组合，是化学变化;4. 物质变化时元素不变，原子种类、个数不变，符合质量守恒定律;5. 物质发生化学变化时伴有能量变化。

过渡：小结学生了解的氧气，并给出化学研究一种物质的思路方法导引。

化学上认识物质的一般方法为：

初三学生初步学习化学知识，氧气是他们第一次全面、系统地学习的第一种物质。新课程倡导基于观念的教学，重视认识事物的思路方法，关注知识间的联系。因此在进行“氧气”的教学设计时，笔者认为教师应帮助学生建立起认识化学反应的一般思路，引导学生从多个角度认识化学反应自身的特征和价值，以促进学生关于物质变化观的发展。

学生对物质的变化有一定的认识。在走进化学课堂之前，学生就已经知道物质是可以发生变化的。学习化学后，他们认识到物质的变化是有条件的，并开始学习用科学的方法、有序地认识化学变化。学生对物质变化的认识是不断发展的。认识过程为：物质可以发生变化的→物质的变化是有条件的→观察物质变化的现象（颜色、状态等）→对物质的变化进行分类（物理变化、化学变化）→探究物质的化学变化（包括物质的变化和能量的变化）→解释物质的化学变化。本节课的设计正是基于学生对物质的认识过程。

学生在小学自然课和第一单元学习的基础上，知道氧气的一些物理性质和供给呼吸及支持燃烧的用途，但是认识还很不全面，也不系统。根据教材内容的设定和学生认识上的特点，笔者进行了如下设计：

1. 在第一课时的教学中，突出方法的引导和实验，让学生对认识物质的顺序和氧气的变化有一定的感性认识。教学中笔者通过生活中对鱼塘、鱼池供氧、木炭烧烤、电炉铁丝的通电发热等的实物图片及在生活中应用的图片和递进式的实验，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

2. 通过实验探究和讨论交流，认识氧气助燃的化学性质。笔者通过让学生观察、对比带火星的木条和燃烧的木条在氧气中的燃烧现象的明显度，明白为何化学课上常用带火星的木条而不是点燃的木条检验氧气的存在。

特别是通过不点燃各物质直接伸入氧气瓶中，反应并不发生的事实，让学生清楚意识到：化学反应的发生是有条件的，如是否点燃。另外对于各物质分别在空气和氧气中燃烧的实验对比，如：铁丝在空气中不能点燃，而在纯氧中却能燃烧，让学生再次意识到：反应物浓度也是影响化学反应发生的条件之一。

3. 引导和启发学生有序观察实验现象，通过对实验信息的分析，认识化学变化及其基本特征。通过教师的引导，学生学会观察实验和摸索实验探索的方法，初步学会运用观察、实验等方法获取信息。为增强效果，笔者改进实验及调整其顺序。铁丝燃烧的生成物是黑色固体，学生容易观察到新物质的存在而知道化学变化的发生，因而放在第一个实验。实验及现象观察、分析之后，学生对反应条件、反应前和反应后的物质存在已经清晰，笔者让学生尝试书写该反应的表达式，这让学生从宏观现象观察到符号表征的过渡上向前跨进一步，为学生对化学反应建立三重表征奠定基础。之后进行硫粉的燃烧实验，学生虽然看不到二氧化硫气体，但是能闻到刺激性气味，便能感知到新物质的出现，能正确判断化学变化的发生，并能轻松地写出该反应的文字表达式。观察碳燃烧实验时，学生只能观察到木炭剧烈燃烧，发白光的实验现象。教师追问：“木炭跟氧气发生化学变化了吗？依据是什么？”由于不能直接观察感知二氧化碳气体，学生会由前两个实验，猜想到可能生成了二氧化碳气体，因而就能轻松地想到要多设计一个实验来验证二氧化碳的存在。

“物质的变化情況与反应条件有关”这一观念虽然学生很早就有，但是随着学习的深入，这一观念会不断发展更新。总的来说，义务教育阶段的学生对化学变化的认识要经历从宏观现象到微观解释，从定性讨论到定量研究，从只关注物质变化到同时关注能量变化的转变过程，最终形成对物质变化的稳定认识，即物质的变化观。这些转变过程复杂缓慢，需要借助不同的教学内容，通过多样的教学方式，不断渗透，持续构建，才可能逐渐形成。

在初中化学教学中，随着化学知识的积累，学生对物质的化学变化的认识不断深入，形成自己的物质变化观。虽然这种认识发展可以是学生在知识学习过程中随机、自发逐步构建起来，但是如果教师在教学中能够根据学生的发展水平和相应的教学阶段，有意识地引导学生不断反思自己的认识，就会使学生的观念建构过程更加有效，建构结果更加清晰、更加稳定，对后续的学习也更具有迁移作用。核心观念的建构通常难以通过一堂课的教学来完成，因此，观念建构为本的教学设计，不能只立足在一个课时或一节课的教学内容上，而应该选择相关内容进行整体单元设计，这样就可以进行连续教学，分阶段推进，促进学生对物质化学变化的认识的科学发展，逐步地进行观念建构。

综上所述，帮助学生建立基本观念是学生未来发展的要求，重视基本观念的教学是当代科学教育改革的趋势。因此初中化学教师应对初中化学教学进行整体设计，重视基本化学观念的教学，帮助学生建立基本的、核心的化学观念不但具有重要意义，而且也具有现实的必要性。