周瑤+王磊+杜德娟+多麗君+于少華

摘要：對“物質(zhì)的分類”進行了初、高中銜接教學研究：在知識與技能上，復習并鞏固化學式書寫、復分解反應條件、物質(zhì)的五大類別，拓展并提升氧化物的類別和類別通性等基礎知識；在過程與方法上，建立類別、元素和化合價的分類角度，培養(yǎng)基于類別通性進行應用的能力。學生訪談和問卷測查，以及將授課效果與常規(guī)授課進行對比，都表明實驗班學生在知識技能和過程方法方面比對比班有明顯進步。

關鍵詞：初高中銜接；物質(zhì)分類；化學教學

文章編號：1005–6629（2015）8–0028–06 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

初中與高中課程相比，課程性質(zhì)、目標、學習方式、評價方法都具有較大差異，學生的知識、技能與現(xiàn)有的高中化學課程的要求差距較大，使得高一教學困難重重[1]。如何進行初、高中銜接教學，成為了新課改后一個值得探討的問題。從已有研究來看，到了高一，學生依舊采用初中的學習方法，思維能力跟不上[2]。學生思維惰性較大，大多數(shù)學生課堂上依賴于教師講解，缺乏獨立思維、自主學習的能力[3]。而教師本身也缺乏銜接教學意識，對于學生將要學習什么或者已經(jīng)學習了什么了解甚少[4]。已有研究者提出，銜接教學需要關注知識內(nèi)容、學習方法和能力的培養(yǎng)[5]，其中知識內(nèi)容包括化合價、復分解反應的條件，酸、堿、鹽知識[6]。

根據(jù)新課標編寫的九年制義務教育九年級化學教材（人教版）[7～8]與過去的教材相比，拉近了化學知識與生活、社會的聯(lián)系，難點分散有利于學生接受。但是在物質(zhì)類別分類中并沒有包括酸性氧化物、堿性氧化物，而這些是高中教學必須用到的知識內(nèi)容。研究者建議在高一進行物質(zhì)分類的完善，并且加強各類物質(zhì)相互反應的規(guī)律認識[9]。同時，《普通高中化學課程標準（實驗）》[10]中指出，高中生應認識分類思想對化學研究的作用，并能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)進行分類。人教版[11]、魯科版[12]和蘇教版[13] 3個版本的高中化學必修1模塊教材中，均在具體無機物性質(zhì)及應用之前設置了相關章節(jié)，討論“物質(zhì)的分類”相關內(nèi)容?？梢?，“物質(zhì)的分類”這一節(jié)正是銜接初、高中教學中重要的章節(jié)，將初中所學基于典型代表物的知識和高一必修的元素化合物知識進行貫通。

2 “物質(zhì)的分類”的銜接內(nèi)容

一般的銜接教學往往只重視知識與技能的提升，但知識本身并不具備解決問題的能力，還需要將“知識變成方法”，即讓知識為問題解決提供分析思路和角度。所以本次研究課例的銜接內(nèi)容包括兩大方面：知識與技能，過程和方法。

2.1 知識與技能

在知識與技能的銜接教學方面，需要鞏固常見元素化合價、化學式，復分解反應的限制條件和物質(zhì)類別分類等基礎知識，見圖1左框。初中學生大多基于口訣記憶化合價，對于口訣中變價元素的化合價存在困惑，包括氮、硫、鐵、銅等；另外，原子團書寫也是難點，如銨根和氨氣分子混淆，所以常見元素化合價和化學式書寫還需要進行鞏固和完善。在復分解反應條件方面，學生即便知道依據(jù)是否有沉淀、氣體、水來判斷能否發(fā)生復分解反應，但是在評價或者設計化學反應時依然存在困難，尤其不知道如何去判斷產(chǎn)物是沉淀。而物質(zhì)類別方面，學生對堿和鹽容易混淆，如錯誤地以為含有“氫氧根”的物質(zhì)是鹽，因此教學中也需要再次復習單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的含義。

除此之外，還需要拓展氧化物類別，建立類別通性的角度，即掌握各類物質(zhì)反應的規(guī)律，見圖1中框。高中要求學生具有預測物質(zhì)性質(zhì)的能力，如果只是依靠最初的五大類別分類（單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽）去認識物質(zhì)并不能幫助學生進行性質(zhì)預測。例如，學生只是將SO2歸類為氧化物，而“氧化物”這一物質(zhì)類別層次尚不具有共同的化學性質(zhì)，不能進一步推斷出SO2可能與哪些物質(zhì)反應、具有怎樣的性質(zhì)。但如果從酸性氧化物的角度出發(fā)，學生至少能夠推測出其可以與堿和水反應。另外，復雜多變的化學反應對于剛進高中的學生而言是一大難點。當學生通過物質(zhì)的分類法將反應的生成物和反應物進行歸類，知道哪類物質(zhì)可以和哪類物質(zhì)反應，產(chǎn)物可能是什么，進一步將反應規(guī)律進行概括后，就會發(fā)現(xiàn)化學反應并非雜亂無序，而是有規(guī)律可循。即便是高考的推斷題中，也經(jīng)常出現(xiàn)“一種金屬置換出一種非金屬，一種鹽與一種酸反應”這樣的題目，如果沒有類別通性的角度，學生很難找到解題的突破口。所以建立類別通性的角度也是高中化學學習所必需的基礎技能。

2.2 過程與方法

高一必修1的知識重點是元素化合物知識，涉及八大元素和每類元素的各類代表物，每類代表物又都有若干反應，使得元素化合物知識繁雜、具體，很難單純記憶。這就迫切要求學生掌握元素化合物知識的學習規(guī)律，即有思路有角度地學習。本節(jié)課的過程與方法需要從以下兩方面進行提升，見圖1右框。

2.2.1 分類角度從“類別”擴充到“元素”和“化合價”

學生非常熟悉按照物質(zhì)“類別”認識物質(zhì)，很少能夠直接按照“元素”或者“化合價”去分類。如果學生能夠具有“元素”的分類角度，那么面對陌生物質(zhì)可以通過該元素具有的相關性質(zhì)進行聯(lián)系或者轉(zhuǎn)化。例如制備氯化鐵，具有元素分類角度的學生會很容易聯(lián)想到采用“單質(zhì)鐵-氧化鐵-氯化亞鐵”的思路去制備。同時，核心元素化合價角度的建立可以有效幫助學生對物質(zhì)的氧化還原性進行預測，避免片面認識無機物性質(zhì)[14]。

2.2.2 基于類別通性去解決問題

學生基于類別分類建立起化學反應類別通性的角度，再應用類別通性去解決問題，包括預測物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)制備等。當然，在今后的學習中還需要建立起基于元素、化合價的分類角度去認識反應，最終建立起系統(tǒng)有序的思維，形成問題解決的能力。

3 教學實施流程

以“物質(zhì)的分類”進行初、高中銜接教學，除了需要復習鞏固已學的基礎知識，如常見化合價、類別通性和限制條件等，更需要將知識變成學習的方法，通過類別通性去解決復雜問題，幫助學生建立自主分析意識。這就要求教師通過課堂引導，凸顯出過程方法的重要性。

本節(jié)課一共設置了2課時的教學內(nèi)容，2課時聯(lián)系緊密，層層遞進，每一個環(huán)節(jié)都對應著本節(jié)課的銜接要求。第1課時教學實施流程如圖2所示，教師首先幫助學生鞏固復習化合價和化學式的書寫，復習各類物質(zhì)即非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的含義。接著完成從性質(zhì)角度拓展氧化物為酸性氧化物和堿性氧化物的任務。已有研究[15]表明“元素價-類二維圖”有利于學生從物質(zhì)類別和價態(tài)視角掌握物質(zhì)的通性，體會物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系。所以教師進行教學實施時也采用了二維圖，再結(jié)合曬記憶方法建立起化合價分類和元素分類的角度。最后通過學生書寫含硫元素的物質(zhì)來檢驗學生是否能主動運用三個分類角度進行發(fā)散思維。

第2課時教學實施流程如圖3所示，該課時在第1課時將類別分類完善的基礎上進行授課。首先，學生分組板書寫出7類物質(zhì)（非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、酸性氧化物、堿性氧化物、酸、堿和鹽）的代表反應，接著在第1課時類別分類的基礎上，自行歸納出類別通性。接著教師對板書進行點評，并復習復分解反應的限制條件。然后通過“制備碳酸鈣”、“預測亞硫酸鈉的性質(zhì)”兩個環(huán)節(jié)體會類別通性的意義。除此之外，“制備碳酸鈣”環(huán)節(jié)中以二氧化碳和氧化鈣為代表再次復習了酸性氧化物和堿性氧化物的知識，而“預測亞硫酸鈉的性質(zhì)”環(huán)節(jié)中開放的學生實驗，幫助學生體會到了實驗探究的一般思路：預測→設計→驗證→結(jié)論。

4 銜接教學效果分析

在課后，對6名學生進行了訪談，并對實驗班（34人）和另一個進行常規(guī)教學的對比班級（35人）進行了前、后測問卷測查。

4.1 訪談效果

訪談情況見表1。學生課后分類角度得到擴大，除了基于類別分類外，還形成了化合價分類的角度；復分解反應的限制條件也得到鞏固，且能夠自覺運用在問題解決中；所有學生都敢于基于類別通性預測陌生物質(zhì)的性質(zhì)。通過訪談，初步可以證實本節(jié)課達到了預期目標。

4.2 問卷測查結(jié)果

問卷基于銜接內(nèi)容中“五知識、兩方法”設計，前測和后測均4道題，所測查的內(nèi)容前、后測一一對應。其中“類別分類”角度的前、后測基準不同，前測只要求能夠分類，后測要求學生能夠應用發(fā)散思維，主動將某個元素物質(zhì)的所有類別聯(lián)想完整，即單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽，而不只是進行類別分類。如果能夠達到對應要求，得1分；如果不能達到該水平，得0分。對比班和實驗班的平均得分情況見表2，并進行了差異顯著性檢驗。

4.2.1 知識與技能部分

如圖4所示，在五類知識與技能方面，實驗班學生平均得分都高于對比班學生，且化學式、限制條件和各類物質(zhì)認識三個方面的差異顯著。知識1，前測中實驗班得分高于對比班，后測中兩個班學生水平均有提升，但是差異顯著性增大。知識2，課前兩個班學生水平相當，課后實驗班學生得分顯著高于對比班，即實驗班學生對沉淀的判斷更加清楚。知識3，前測差異不大，后測實驗班學生顯著好于對比班。需要指出，在前測中發(fā)現(xiàn)學生對酸、堿、鹽存在大量認識偏差：認為氧化鈣、氫氧化銅是鹽，碳酸鈣是堿，硫酸鈣是酸，甚至有學生認為氨氣是單質(zhì)。尤其是一水合氨，學生將其歸為混合物、鹽或者氧化物。知識5，課后實驗班學生相比對比班學生在類別通性的掌握情況上也具有一定優(yōu)勢。

4.2.2 過程與方法部分

如圖5所示，方法1，即分類的三個角度方面，課前兩個班學生都只具有類別分類的角度，元素和化合價角度均不存在，課后實驗班學生建立起了化合價角度，元素角度也有初步建立。這里需要強調(diào)，兩個班學生的類別角度在課后得分都降低了，是因為前、后測評判的基準不同，前測只要求能夠分類，后測要求能夠運用類別分類進行發(fā)散思維，在二維坐標中將含鐵元素的所有類別聯(lián)想完整。方法2，基于通性去預測陌生物質(zhì)的性質(zhì)方面，課前兩個班學生都不能主動從“酸能夠與單質(zhì)、鹽和堿反應的角度”去推測能與HCl反應的物質(zhì)，且實驗班學生水平更低。但是課后，面對陌生物質(zhì)“（NH4）2CO3”時，實驗班學生大多數(shù)都能夠?qū)⑵錃w為鹽，并考慮到鹽可能與哪些物質(zhì)反應，進而推測可能的性質(zhì)，而對比班學生大多只能寫出零散的反應，說不出依據(jù)。表2的數(shù)值可以看到，實驗班在方法1和方法2的得分都顯著高于對比班。

總體上本次授課順利完成了教學目標，即“五知識，兩方法”的銜接，但也有不足。首先是限制條件的使用，學生平均得分0.36（滿分為1），幾乎所有學生都知道復分解反應的條件，但大部分學生應用溶解性判斷沉淀時存在困難。其次，學生在元素分類的角度上得分0.24，相比類別角度（0.80）和化合價角度（0.85）明顯較弱，即學生不習慣按照元素的角度看待物質(zhì)。這些不足還需要在后續(xù)教學中繼續(xù)鞏固和提升。

5 銜接教學的建議

初中化學的知識容量小且零散，記憶的知識偏多，大多學生靠死記硬背就可以得到高分，但是高中階段強調(diào)各類物質(zhì)之間的關系，需要構(gòu)建立體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[16]。如果把化學當作文科光靠記憶，只會事倍功半，學生學習吃力，甚至產(chǎn)生畏難情緒。學好高中化學，要求學生有較強的理解力，具有正確的學習方法和思維角度，能夠觸類旁通，舉一反三。這一系列能力的提升，都離不開銜接教學。

一方面銜接教學可以幫助學生彌補知識的不足，提出更加具有認識功能的知識點內(nèi)容。例如，初中很強調(diào)八圈圖，重視轉(zhuǎn)化關系，但是在高中階段，需要用到類別通性，因為它更加具有認識功能，為后續(xù)復雜繁多的元素化合物知識學習提供了分析物質(zhì)性質(zhì)的角度。另一方面，一味追趕教學進度只會增加學生的學習壓力，銜接教學課為學生搭建了一個過渡臺階，讓學生逐步適應初、高中學習內(nèi)容和方式的差異，只有當他們在學習中體驗到了成就，才有可能建立起學習的信心，才有可能愛上學習。

那么何時進行銜接呢？銜接教學正是處于初、高中學習的重要過渡期，大多需要在高一進行，具體在哪幾節(jié)授課由教師根據(jù)教學需要和學生情況而定。如本節(jié)課“物質(zhì)的分類”，盡管人教版課本中在該節(jié)只設置了分類的方法，并沒有單獨設置“五知識，兩方法”等內(nèi)容，但是教師教學發(fā)現(xiàn)學生在化合價、化學式、條件限制等方面存在不足，同時類別通性又具有相當強大的功能價值，為此設計了本節(jié)銜接課。

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