淺談如何利用“問題化教學(xué)”撬動初中化學(xué)的“阿基米德支點”

康潔

摘 要 化學(xué)教育的“阿基米德支點”就是三重表征、基本觀念和實驗探究。具體表現(xiàn)為宏觀辨識和微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。

關(guān)鍵詞 “阿基米德支點”;三重表征;觀念教學(xué);實驗教學(xué)

中圖分類號：G632

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1002-7661（2019）27-0086-01

化學(xué)學(xué)科知識發(fā)展有下列三個特點：從基本上是描述性的科學(xué)向推理性科學(xué)的過渡;從主要是定性的科學(xué)向定量科學(xué)的發(fā)展;從宏觀結(jié)構(gòu)理論向微觀結(jié)構(gòu)理論的深入。引導(dǎo)學(xué)生從“掌握作為一種知識的化學(xué)”轉(zhuǎn)移到“理解作為一種思維方式的化學(xué)”，已成為當(dāng)今國際化學(xué)課程改革的重要方向。

一、如何利用問題在化學(xué)教學(xué)中建構(gòu)化學(xué)的三重表征

所謂化學(xué)的三重表征，即從宏觀、微觀和符號三種水平上認(rèn)識和理解化學(xué)知識，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而形成化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)實質(zhì)上是建構(gòu)化學(xué)的三種表征，以及能在三種表征之間自由、靈活地轉(zhuǎn)換。

由于學(xué)生對物質(zhì)微粒性的迷惑;在表征這些實體（即原子、分子）時無法將它們可視化;難以理解符號表征中相對復(fù)雜的規(guī)定;難以在不同表征之間自由轉(zhuǎn)換等等原因，我在講授物質(zhì)、元素、分子、原子等內(nèi)容時，利用水分子模型做了如下的知識整合。

案例一：水分子微觀模型“?”在處理宏觀和微觀及其聯(lián)系中的重要作用。

例1：分子和原子的聯(lián)系：

該案例意圖讓學(xué)生在符號（化學(xué)式）和微觀模型;微觀模型和微粒構(gòu)成之間建立聯(lián)系，從而使學(xué)生在三者之間構(gòu)建聯(lián)系。

二、如何利用問題在化學(xué)教學(xué)中建構(gòu)化學(xué)基本觀念。

教師應(yīng)該思考如何在化學(xué)觀念的引領(lǐng)下，將化學(xué)的講授從讓學(xué)生“掌握作為一種知識的化學(xué)”轉(zhuǎn)移到“理解作為一種思維方式的化學(xué)”的方向發(fā)展，重視化學(xué)學(xué)科思維方式的形成。在化學(xué)教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)和對化學(xué)學(xué)科思想的理解，學(xué)生能夠建構(gòu)起從化學(xué)的視角認(rèn)識事物和解決問題的思想、觀點和方法，我們稱其為“化學(xué)基本觀念”。

案例二：測定空氣中氧氣含量：（2課時）

該課程內(nèi)容設(shè)計的出發(fā)點是新授時重點建立裝置的思維模型，形成一種思維方法，使學(xué)生充分理解實驗裝置及其原理，在此基礎(chǔ)上，對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)和拓展，加深理解。

建模問題設(shè)計流程：

如何測定一個集氣瓶的容積？如何證明某氣體溶于水？→實驗方案蘊(yùn)含的科學(xué)思維→測定空氣中氧氣含量實驗的科學(xué)思維

建模意圖：形成一種科學(xué)研究的思維方法

1.把不易、無形、不可測的轉(zhuǎn)化為可測的;把不易觀察的轉(zhuǎn)化為可視的

2.密閉容器裝置的一個因素——氣體壓強(qiáng)

化學(xué)基本觀念的教學(xué)價值在于它可以轉(zhuǎn)移教師的注意力，由具體知識轉(zhuǎn)向基本觀念，幫助教師在不同的概念間建立更加有意義的聯(lián)系，使學(xué)生通過高水平的思維活動，深刻理解和掌握化學(xué)知識，通過不斷地反思、概括、提升，促進(jìn)化學(xué)基本觀念地形成。

三、如何利用問題在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的科學(xué)精神

案例三：質(zhì)量守恒定律教材實驗調(diào)整探究

問題設(shè)計流程如下：

由書P93鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定→形成質(zhì)量守恒定律的定義和微觀本質(zhì)→由書P94鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測定→發(fā)現(xiàn)密閉裝置→設(shè)計裝置，如錐形瓶的利用→發(fā)現(xiàn)緩解壓強(qiáng)的方法，如小氣球的應(yīng)用→改進(jìn)裝置→書P92紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定實驗的理解→鎂帶燃燒實驗帶來的思考

上述方案設(shè)計的思考力圖將《質(zhì)量守恒定律》的核心知識通過實驗探究這一主線，利用問題引導(dǎo)的方式將其從零散化、碎片化到結(jié)構(gòu)化;從抽象化到問題情境化;從強(qiáng)調(diào)結(jié)果到過程與結(jié)果結(jié)合，以求能在問題解決中建構(gòu)內(nèi)化生成學(xué)生的實驗科學(xué)思維。

有關(guān)實驗教學(xué)的一點思考：教師應(yīng)注重探究“過程”和“結(jié)果”并重的實驗教學(xué)。實驗教學(xué)重視實驗過程，將有利于師生間的互動和積極參與教學(xué)過程。另外，化學(xué)實驗探究應(yīng)融入現(xiàn)代技術(shù)。在化學(xué)實驗探究中，應(yīng)不斷提高化學(xué)實驗的技術(shù)含量，增加現(xiàn)代技術(shù)在中學(xué)化學(xué)實驗中的應(yīng)用。利用手持技術(shù)，定量采集各種常見數(shù)據(jù)，建立能與計算機(jī)連接的實驗技術(shù)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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