吳叢鐸

摘要：初中化學(xué)學(xué)科觀念的養(yǎng)育不僅要圍繞化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用等基本問題，還應(yīng)該契合初中化學(xué)教學(xué)的實際。初中“化學(xué)方程式”中涵蓋的學(xué)科觀念幾乎涉及到了化學(xué)學(xué)科基本觀念的每一個方面，具體包括元素觀、微粒觀、變化觀、化學(xué)價值觀以及分類觀和實驗觀。本單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)可以通過知識的梳理過程讓學(xué)生感悟?qū)W科觀念，通過運用知識解決問題幫助學(xué)生形成學(xué)科觀念。

關(guān)鍵詞：單元復(fù)習(xí)課；化學(xué)學(xué)科觀念；化學(xué)方程式；教學(xué)策略

文章編號：1005–6629（2017）7–0041–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

化學(xué)學(xué)科觀念不是具體的化學(xué)知識，也不是化學(xué)知識的簡單組合，而是學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)后在頭腦中建立起來的概括性認(rèn)識，或者是在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)問題的總觀性認(rèn)識，具體表現(xiàn)為個體主動運用化學(xué)思維方法認(rèn)識身邊事物或處理問題的自覺意識和思維習(xí)慣?；瘜W(xué)學(xué)科觀念在學(xué)生頭腦中的建立，可以為學(xué)生了解和學(xué)習(xí)化學(xué)提供基本的框架，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的持久興趣，增進(jìn)他們對化學(xué)知識的深入理解，從而促進(jìn)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的全面提升。幫助初中學(xué)生形成學(xué)科觀念是化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一。

1 初中化學(xué)學(xué)科觀念的主要內(nèi)容

關(guān)于化學(xué)學(xué)科觀念的構(gòu)成問題，畢華林教授認(rèn)為主要來自于三個方面：一方面來自于學(xué)生對化學(xué)學(xué)科知識的反思概括，主要形成化學(xué)知識類的基本觀念，如元素觀、微粒觀、變化觀；另一方面來自于學(xué)生對化學(xué)探究過程、學(xué)習(xí)方法的反思，主要形成化學(xué)方法類的觀念，如實驗觀、分類觀；再一方面來自于學(xué)生對化學(xué)科學(xué)在社會生活中價值的認(rèn)識和反思，主要形成化學(xué)情意類的基本觀念，如化學(xué)價值觀。這樣看來，化學(xué)基本觀念就包括3個維度和6個具體方面[1]。陸軍老師認(rèn)為，中學(xué)范疇的化學(xué)學(xué)科觀念應(yīng)該與中學(xué)化學(xué)的研究對象相對應(yīng)，具體包括“元素觀、微粒觀、結(jié)構(gòu)觀、變化觀、化學(xué)價值觀以及分類觀和實驗觀”等7個方面，其中，“元素觀和微粒觀、結(jié)構(gòu)觀、變化觀、化學(xué)價值觀與化學(xué)研究對象中的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用相對應(yīng)，而分類觀和實驗觀則覆蓋全部的研究對象”[2]。比較畢華林和陸軍所建構(gòu)的化學(xué)學(xué)科觀念體系，他們雖然角度不同，但具體內(nèi)容非常一致，只是后者比前者多了“結(jié)構(gòu)觀”的一個方面。

中學(xué)包括初中和高中兩個不同的學(xué)段，初中化學(xué)相對于高中化學(xué)具有明顯的啟蒙特點。為此，吳俊明教授特別針對初中化學(xué)教學(xué)的實際，探討了初中化學(xué)所涉及的觀念教育內(nèi)容。吳俊明認(rèn)為，“根據(jù)化學(xué)的基本問題確定化學(xué)的基本觀念”是確定化學(xué)觀念最根本的規(guī)則。初中化學(xué)所涉及的化學(xué)基本問題“是化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)問題”，也涉及“化學(xué)跟生活和生產(chǎn)問題”、“化學(xué)的價值問題以及資源開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)”等等。初中化學(xué)所涉及的基本化學(xué)觀念，就應(yīng)該是與這些基本問題相對應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)觀、化學(xué)變化觀、化學(xué)過程方法觀、化學(xué)科學(xué)價值觀以及化學(xué)本體觀等幾個方面。在此基礎(chǔ)上，吳俊明還結(jié)合初中化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容，列舉了包括“化學(xué)物質(zhì)是多樣的”、“物質(zhì)可以在一定條件下轉(zhuǎn)化”等在內(nèi)的具體觀念[3]。其實，吳俊明與陸軍的視角存在同一性，都是圍繞化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用等基本問題建構(gòu)學(xué)科觀念體系，所不同的是吳俊明契合了初中的具體實際，而陸軍則相對籠統(tǒng)或是更偏向高中。

綜上可知，確定初中化學(xué)學(xué)科觀念的內(nèi)容不僅要考慮化學(xué)學(xué)科的屬性，更應(yīng)該考慮“初中”學(xué)段的實際。所以，初中化學(xué)教學(xué)要立足基礎(chǔ)，注重引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象、事實等載體中感悟化學(xué)觀念，“力所能及”地讓學(xué)生形成超越知識層面的觀點、見解或概括性的認(rèn)識。

2 單元復(fù)習(xí)課對建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念的獨特功能

由于化學(xué)基本觀念是化學(xué)在人腦中留下的基本的概括性認(rèn)識。所以，化學(xué)基本觀念的形成必須以一定的化學(xué)事實和概念為基礎(chǔ)。初中是學(xué)校教育中獨立設(shè)置化學(xué)科目的啟蒙階段，初中化學(xué)知識的容量相對很小。所以，吳俊明教授指出，“初中化學(xué)基本觀念的養(yǎng)育切忌操之過急”，“要以在知識教學(xué)中滲透為主，引導(dǎo)學(xué)生注意、體驗和形成初步印象，在積累了足夠事實材料，歸集有關(guān)知識后，再逐步進(jìn)行概括、總結(jié)、提升”，“通常在各級復(fù)習(xí)階段、直至高中階段分步進(jìn)行”[4]。筆者以為，吳俊明把“各級復(fù)習(xí)階段”看作是化學(xué)學(xué)科觀念養(yǎng)育的一個時機(jī)，就是基于復(fù)習(xí)階段涉及的知識相對綜合，其承載的化學(xué)學(xué)科觀念比較豐富。換言之，單元復(fù)習(xí)課所涉及知識的綜合性，決定了它比平時的新授課對學(xué)生學(xué)科觀念的養(yǎng)育具有獨特的價值。

“化學(xué)方程式”在人民教育出版社初中化學(xué)教材中位于第五單元，具體包括質(zhì)量守恒定律、如何正確書寫化學(xué)方程式和利用化學(xué)方程式的簡單計算等3個課題。該單元在初中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中具有“承前”“啟后”的價值，既是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)從定性轉(zhuǎn)向定量的核心知識，又是學(xué)生書寫化學(xué)方程式和進(jìn)行計算的理論與實踐基礎(chǔ)。本單元不僅能使學(xué)生獲得知識原理（質(zhì)量守恒定律）和相關(guān)技能（正確書寫化學(xué)方程式、利用化學(xué)方程式計算），更為重要的是為學(xué)生體驗和感悟化學(xué)學(xué)科的基本觀念提供了良好機(jī)會，幾乎涉及到了化學(xué)學(xué)科基本觀念的每一個方面（具體見表1）。

單元復(fù)習(xí)目標(biāo)是單元復(fù)習(xí)的靈魂，所以必須從單元的角度整體把握主干和核心知識。本單元復(fù)習(xí)的知識和技能目標(biāo)可以有以下幾個方面：（1）通過自主及合作學(xué)習(xí)進(jìn)一步認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，理解化學(xué)方程式的涵義，能正確書寫化學(xué)方程式，利用化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計算；（2）通過合作學(xué)習(xí)進(jìn)一步從定量的角度理解化學(xué)反應(yīng)，提高分析問題和解決問題的能力；（3）通過復(fù)習(xí)初步掌握歸納整理、分析比較、訓(xùn)練反思等常用的學(xué)習(xí)方法?；诨居^念對具體化學(xué)事實、核心概念的依賴，促進(jìn)觀念養(yǎng)育的教學(xué)更應(yīng)該注重對單元知識的選擇與加工。所以，在全面確立“化學(xué)方程式”單元復(fù)習(xí)目標(biāo)之前，教師應(yīng)對單元知識進(jìn)行全面的觀念性理解，并根據(jù)其潛在的教育功能從整體的角度出發(fā)，突出單元復(fù)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)過程間的相互聯(lián)系，使學(xué)生在獲得上述知識技能的同時，初步形成表1所列舉的化學(xué)學(xué)科基本觀念。

3 “化學(xué)方程式”復(fù)習(xí)課養(yǎng)育學(xué)科觀念的教學(xué)策略

單元復(fù)習(xí)課是化學(xué)教學(xué)中一種重要而且常見的課型。不管復(fù)習(xí)課的具體目的是什么，其核心任務(wù)總離不開對學(xué)科知識的梳理和運用[5]。復(fù)習(xí)課教學(xué)可通過知識的梳理過程讓學(xué)生感悟?qū)W科觀念，通過運用知識解決問題幫助學(xué)生養(yǎng)育學(xué)科觀念。

3.1 在知識梳理中感悟?qū)W科觀念

高效的單元復(fù)習(xí)必須要有“戰(zhàn)略性整體思維”，對相互關(guān)聯(lián)的核心知識加以組織和提煉，將知識、問題、情境、活動等要素編織在一起，從而落實三維目標(biāo)，感悟化學(xué)學(xué)科觀念，產(chǎn)生高效的教學(xué)效果[6]。特別是事實性知識是觀念建構(gòu)的主要工具和載體，教學(xué)中要在事實性知識基礎(chǔ)上通過不斷概括提煉后形成深層次的觀念[7]。對于“化學(xué)方程式”單元中核心知識的梳理可以有以下策略。

3.1.1 自主學(xué)習(xí)策略

對于質(zhì)量守恒定律的有關(guān)知識教師可以編排成表2的形式，引導(dǎo)學(xué)生站在單元的角度，通過自主學(xué)習(xí)重溫質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容、理論解釋，采用最簡單、最直接的方式完成復(fù)習(xí)任務(wù)。

3.1.2 相互糾錯策略

化學(xué)方程式是化學(xué)變化的顯性表達(dá)，正確書寫化學(xué)方程式是認(rèn)識物質(zhì)化學(xué)變化的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)方程式的書寫貫穿于初中乃至整個中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)活動之中，科學(xué)強(qiáng)化化學(xué)方程式的書寫是感悟物質(zhì)變化前后元素種類不變的重要載體。一名學(xué)生不能正確書寫化學(xué)方程式，是談不上具有化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的。復(fù)習(xí)時可以讓學(xué)生結(jié)合化學(xué)方程式的意義和書寫原則，通過“自主書寫→積極展示→相互糾錯→合作訂正→教師點撥”的學(xué)習(xí)程序，完成化學(xué)方程式的書寫復(fù)習(xí)。

3.1.3 反思評價策略

新授課的時候，質(zhì)量守恒定律是由經(jīng)典實驗得出的，復(fù)習(xí)時無需重復(fù)新授課時的實驗，但還應(yīng)該從“有氣體參與、有氣體生成、敞口容器、密閉容器”等角度設(shè)計有關(guān)實驗（見圖1），引領(lǐng)學(xué)生從實驗的角度運用科學(xué)方法評價實驗方案，從而體悟和強(qiáng)化實驗觀等學(xué)科基本觀念。

3.2 在問題解決中養(yǎng)育學(xué)科觀念

學(xué)生是否形成了化學(xué)學(xué)科觀念，可以從兩個方面去評判。一是學(xué)生是否能夠認(rèn)同學(xué)科觀念；二是學(xué)生能否運用學(xué)科觀念解決實際問題[8]。在“化學(xué)方程式”單元復(fù)習(xí)教學(xué)中筆者安排了學(xué)生獨立解決守恒判斷、三重表征和定量計算等問題，以達(dá)成養(yǎng)育學(xué)科觀念的目的。

3.2.1 守恒判斷問題

這是一條經(jīng)典問題。化學(xué)方程式體現(xiàn)了守恒思想，在化學(xué)反應(yīng)前后，宏觀上元素守恒，微觀上原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量相等，推知化學(xué)式后，還能定量地看待化學(xué)式中元素或原子間的關(guān)系。整個思維過程，看似是化學(xué)知識的復(fù)習(xí)，實為學(xué)科觀念在問題解決中的自然應(yīng)用。

3.2.2 三重表征問題

問題2 圖2所示的化學(xué)反應(yīng)，與下列化學(xué)方程式中的反應(yīng)類型一致的是（ ）。

這是基于理解“宏觀-符號-微觀”三重表征的問題。根據(jù)粒子圖寫出來的化學(xué)反應(yīng)類型是置換反應(yīng)，但具體反應(yīng)學(xué)生沒有學(xué)過，這時只要能識別反應(yīng)物與生成物的類別和粒子數(shù)之比，就能形成正確判斷。這種化學(xué)的三重表征思維方式體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)，能夠使學(xué)生在認(rèn)識和解決不同情境的問題時，用化學(xué)語言進(jìn)行表達(dá)，從宏觀與微觀相聯(lián)系的視角去審視和思考，而這正是具有科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)代公民所具有的能力[9]。

3.2.2 定量計算問題

問題3 飼養(yǎng)觀賞魚，可以陶冶人的情操，增進(jìn)人們對生活的熱愛?？者\觀賞魚，必須密封。為了解決魚的吸氧問題，可在水中加入過氧化鈣（化學(xué)式：CaO2）。過氧化鈣與水反應(yīng)，生成氫氧化鈣和氧氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO2+2H2O= 2Ca（OH）2+O2↑。一養(yǎng)魚愛好者欲測定所用的過氧化鈣樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，做了如下實驗：稱取樣品2.0g，加入到足量的水中，收集到224mL O2（折算后O2的質(zhì)量為0.32g）。請計算所用樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

定量計算是化學(xué)方程式的重要應(yīng)用，與社會生產(chǎn)、生活實際等密切聯(lián)系的化學(xué)計算，充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的價值觀，也指明了化學(xué)計算的命題方向。以養(yǎng)魚、賞魚為情境，設(shè)計解決魚吸氧問題的計算，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在解決問題中，訓(xùn)練并提高了計算技能，同時也獲取了書本中沒有學(xué)到的知識，增強(qiáng)了對化學(xué)物質(zhì)的好感，化學(xué)的價值觀無需言語表達(dá)，化學(xué)學(xué)科觀念的應(yīng)用與滲透自然達(dá)成。

總之，化學(xué)學(xué)科觀念的形成，不可能離開核心知識的教學(xué)而建立起“空中樓閣”，而需要在知識梳理的過程中感悟，并在問題解決中養(yǎng)育，從而實現(xiàn)學(xué)科的基本觀念教育價值。

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