□江蘇省常熟中學(xué)　沈　丹

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基于觀念建構(gòu)的高中化學(xué)元素化合物教學(xué)
——以《鋁的氧化物和氫氧化物》的教學(xué)為例

□江蘇省常熟中學(xué)沈丹

【摘要】本文結(jié)合“鋁及其化合物”的教學(xué)，論述化學(xué)教學(xué)中學(xué)科觀念的培養(yǎng)的教學(xué)理念，幫助學(xué)生從自己的生活實際走向化學(xué)，從化學(xué)走向社會，建立化學(xué)的觀念，培養(yǎng)化學(xué)的素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)觀念建構(gòu)教學(xué)設(shè)計

教育所給予人們的無非是當一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下來的東西。當學(xué)生將具體的化學(xué)事實性知識都忘掉的時候，在他頭腦中能夠“剩下的東西”是什么？是學(xué)生通過化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，所形成的從化學(xué)的視角認識事物、解決問題的思想、觀點和方法，即植根于學(xué)生頭腦中的化學(xué)基本觀念。

一、中學(xué)化學(xué)基本觀念

《普通高中化學(xué)課程標準》指出：“了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的主要線索，理解基本的化學(xué)概念和原理，認識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，理解化學(xué)變化的基本規(guī)律，形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念?！比缥⒘Ｓ^、元素觀、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、化學(xué)變化觀、實驗觀、化學(xué)物質(zhì)的兩面性等。化學(xué)學(xué)科基本觀念體系如圖1所示：

圖1

二、基于觀念的教學(xué)設(shè)計

化學(xué)基本觀念不是以現(xiàn)成結(jié)論的形式出現(xiàn)在教材中的，是隨知識層次的推進而發(fā)展升華。這就要求我們必須對高中化學(xué)課程進行詳細的分析，“發(fā)現(xiàn)教材中隱含的科學(xué)觀念體系”，并在教學(xué)中采取有效的教學(xué)策略，潛移默化地對學(xué)生進行化學(xué)基本觀念的培養(yǎng)?，F(xiàn)行高中化學(xué)課程體系的必修模塊主要有元素化合物和化學(xué)基本觀念等教學(xué)內(nèi)容。下面筆者結(jié)合《鋁及其化合物》的教學(xué)，論述化學(xué)教學(xué)中學(xué)科觀念的培養(yǎng)的教學(xué)理念。

1.教學(xué)目標——以“觀念建構(gòu)”宏觀統(tǒng)領(lǐng)。宋心琦教授說過，學(xué)生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學(xué)觀念應(yīng)當是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的第一目標。背誦或記憶某些具體的化學(xué)事實性知識，當然是有價值的，但是更重要的價值在于它們是化學(xué)觀念及某些基本觀念的載體。因此，化學(xué)教學(xué)要從具體知識為本的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂^念建構(gòu)為本的教學(xué)，在化學(xué)教學(xué)中要以“觀念建構(gòu)”統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)目標。

表1　基于具體知識為本的教學(xué)與基于觀念建構(gòu)為本的教學(xué)比較

基于表1分析，以“觀念建構(gòu)”為本的《鋁的氧化物和氫氧化物》的教學(xué)目標如下：

（1）知識與技能：①掌握氧化鋁的性質(zhì)，加深對性質(zhì)決定用途的認識；②掌握氫氧化鋁的性質(zhì)，知道鋁的化合物在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用；③掌握兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念，知道氧化鋁是兩性氧化物、氫氧化鋁是兩性氫氧化物；④知道明礬的凈水作用；⑤培養(yǎng)設(shè)計實驗的能力、觀察和分析實驗的能力。

（2）過程與方法：①通過實驗設(shè)計及對實驗現(xiàn)象的觀察，對氧化鋁、氫氧化鋁性質(zhì)的探究，鞏固實驗操作技能，培養(yǎng)實驗觀察能力；②體會化學(xué)的科學(xué)研究方法，養(yǎng)成從化學(xué)的角度觀察、分析化學(xué)現(xiàn)象和進行化學(xué)知識的思維習(xí)慣。

（3）情感態(tài)度與價值觀：①通過對兩性化合物的學(xué)習(xí)，體會知識體系是不斷完善的一個過程；②通過對胃藥緩解病癥、明礬凈水、氫氧化鋁阻燃劑、寶石等學(xué)習(xí)，感悟化學(xué)在生活中的巨大作用，將化學(xué)與生活緊密聯(lián)系，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，體會化學(xué)學(xué)科魅力。

2.組織教學(xué)內(nèi)容——以化學(xué)基本觀念為線索。通過設(shè)計制備實驗，讓學(xué)生認識到鋁鹽到氫氧化鋁的轉(zhuǎn)化，得出用弱堿的效果更好；通過設(shè)計對比探究實驗，讓學(xué)生認識氫氧化鋁和氧化鋁在酸或堿作用下轉(zhuǎn)化成鹽類。通過學(xué)生交流與討論，認識在不同條件下的氫氧化物到氧化物再到單質(zhì)的轉(zhuǎn)化，同時通過控制變量的實驗探究，啟發(fā)學(xué)生分析歸納氫氧化鋁和氧化鋁的性質(zhì)，并能從“變化觀”的角度加以分析、概括、說明。

3.設(shè)置問題——以有利于“觀念建構(gòu)”為中心。將物質(zhì)性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的學(xué)習(xí)置于一定的社會或生活背景中，從更具有實際應(yīng)用價值的層面上切入物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)。通過在—定社會或生活背景中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生體驗知識的價值，形成科學(xué)的價值觀。在整個教學(xué)過程中，不斷地巧妙設(shè)疑，問題1：斯達舒的廣告，這是學(xué)生耳熟能詳?shù)?，問：“為什么可以治療胃酸過多？”問題2：如學(xué)生在對比實驗時，“為什么未打磨過的鋁條產(chǎn)生氣體慢一些？”這都是從學(xué)生已有經(jīng)歷中挖掘的問題情境資源。在制備氫氧化鋁教學(xué)時就提出了以下問題：問題3：制備氫氧化鋁有哪些方法？（均有白色絮狀沉淀）問題4：實驗現(xiàn)象又有什么不同？（滴入過量氫氧化鈉溶液的白色沉淀消失）問題5：哪種制備方法更好？（與氨水反應(yīng)）問題6：實驗過程中初步體現(xiàn)了氫氧化鋁的什么性質(zhì)？（與氫氧化鈉反應(yīng)），氫氧化鋁還有哪些性質(zhì)？（與酸反應(yīng)）這種問題組的設(shè)計緊緊圍繞核心主題，逐層遞進，給學(xué)生方向性的引導(dǎo)，通過層層深入的“問題串”，讓學(xué)生的大腦始終處于探究和辨析的活躍狀態(tài)，從而充分培養(yǎng)了學(xué)生思維的深度和準確度。

4.創(chuàng)設(shè)多樣化活動——以探究為核心。以“觀念建構(gòu)”為本的化學(xué)教學(xué)要讓學(xué)生進行合作、交流、自主探究等多種學(xué)習(xí)活動。在本堂課的對氫氧化鋁和氧化鋁性質(zhì)的教學(xué)中，采用“提出問題——進行實驗——提出假說——驗證假說——得出結(jié)論——交流應(yīng)用”的模式。

活動與探究一：Al2O3的性質(zhì)。

對氧化鋁的探究實驗中，進行對比實驗：

第一組：打磨過和未打磨過的鋁條分別與鹽酸反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。

第二組：打磨過和未打磨過的鋁條分別與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。

通過對比實驗現(xiàn)象的不同，激發(fā)學(xué)生深層次的思考，學(xué)生通過討論，了解到鋁條表面的氧化鋁先要與酸或堿反應(yīng)，然后內(nèi)部的鋁條才會反應(yīng)。

活動與探究二：Al（OH）3的制備。

活動與探究三：Al（OH）3的性質(zhì)。

將制備的Al（OH）3分裝在兩只試管中，分別滴加鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。

在實驗過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題明確任務(wù)后，自覺地緊緊圍繞任務(wù)進行獨立思考，焦點問題小組充分討論辨析，組間相互交流。學(xué)生在個人學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進行合作學(xué)習(xí)，既有獨立思考，又有互助協(xié)作、充分交流，相互啟發(fā)，相互爭論，發(fā)揮集體的智慧，從而取得突破性的成果，探索出未知的知識，獲得問題的解決。

小結(jié)：通過學(xué)生交流與討論，歸納出有關(guān)鋁化合物的知識體系，建構(gòu)起物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的學(xué)科觀念，由此從感性的實驗認知到化學(xué)觀念的建立，提高學(xué)生對化學(xué)探究的熱情，最后學(xué)生交流鋁的化合物在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，讓化學(xué)再回歸到生活中，用化學(xué)的眼光看問題，讓生活更多彩更健康，建立化學(xué)學(xué)科的社會價值觀和生活觀。