基于構(gòu)建物質(zhì)變化觀理念下的教學(xué)案例

鹿艷萍

摘 要：化學(xué)思想觀念能夠影響學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，具有化學(xué)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)論和方法論能夠影響學(xué)生的思維方式和問(wèn)題解決能力。筆者在文章中結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺談物質(zhì)變化觀理念，并基于構(gòu)建物質(zhì)變化觀理念下對(duì)初中化學(xué)“氧氣”一課進(jìn)行教學(xué)案例展示。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);氧氣;物質(zhì)變化

學(xué)生可以牢固地、準(zhǔn)確地、定性地建立基本化學(xué)觀念應(yīng)當(dāng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的第一目標(biāo)。所謂物質(zhì)的變化觀，是學(xué)生對(duì)物質(zhì)變化的基本的穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)，比如對(duì)物質(zhì)是否會(huì)變化、物質(zhì)會(huì)怎樣變化、物質(zhì)為什么會(huì)變化的基本看法。經(jīng)過(guò)義務(wù)教育階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該形成的物質(zhì)變化觀有：1. 物質(zhì)的穩(wěn)定存在是有條件的;2. 物質(zhì)可以發(fā)生變化，物質(zhì)的變化是有條件的;3. 物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，微觀粒子發(fā)生變化。分子不變時(shí)，是物理變化;分子改變，構(gòu)成分子的原子重新組合，是化學(xué)變化;4. 物質(zhì)變化時(shí)元素不變，原子種類、個(gè)數(shù)不變，符合質(zhì)量守恒定律;5. 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)伴有能量變化。

過(guò)渡：小結(jié)學(xué)生了解的氧氣，并給出化學(xué)研究一種物質(zhì)的思路方法導(dǎo)引。

化學(xué)上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般方法為：

初三學(xué)生初步學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，氧氣是他們第一次全面、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)的第一種物質(zhì)。新課程倡導(dǎo)基于觀念的教學(xué)，重視認(rèn)識(shí)事物的思路方法，關(guān)注知識(shí)間的聯(lián)系。因此在進(jìn)行“氧氣”的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，筆者認(rèn)為教師應(yīng)幫助學(xué)生建立起認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的一般思路，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)自身的特征和價(jià)值，以促進(jìn)學(xué)生關(guān)于物質(zhì)變化觀的發(fā)展。

學(xué)生對(duì)物質(zhì)的變化有一定的認(rèn)識(shí)。在走進(jìn)化學(xué)課堂之前，學(xué)生就已經(jīng)知道物質(zhì)是可以發(fā)生變化的。學(xué)習(xí)化學(xué)后，他們認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的變化是有條件的，并開(kāi)始學(xué)習(xí)用科學(xué)的方法、有序地認(rèn)識(shí)化學(xué)變化。學(xué)生對(duì)物質(zhì)變化的認(rèn)識(shí)是不斷發(fā)展的。認(rèn)識(shí)過(guò)程為：物質(zhì)可以發(fā)生變化的→物質(zhì)的變化是有條件的→觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象（顏色、狀態(tài)等）→對(duì)物質(zhì)的變化進(jìn)行分類（物理變化、化學(xué)變化）→探究物質(zhì)的化學(xué)變化（包括物質(zhì)的變化和能量的變化）→解釋物質(zhì)的化學(xué)變化。本節(jié)課的設(shè)計(jì)正是基于學(xué)生對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

學(xué)生在小學(xué)自然課和第一單元學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，知道氧氣的一些物理性質(zhì)和供給呼吸及支持燃燒的用途，但是認(rèn)識(shí)還很不全面，也不系統(tǒng)。根據(jù)教材內(nèi)容的設(shè)定和學(xué)生認(rèn)識(shí)上的特點(diǎn)，筆者進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：

1. 在第一課時(shí)的教學(xué)中，突出方法的引導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的順序和氧氣的變化有一定的感性認(rèn)識(shí)。教學(xué)中筆者通過(guò)生活中對(duì)魚(yú)塘、魚(yú)池供氧、木炭燒烤、電爐鐵絲的通電發(fā)熱等的實(shí)物圖片及在生活中應(yīng)用的圖片和遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和討論交流，認(rèn)識(shí)氧氣助燃的化學(xué)性質(zhì)。筆者通過(guò)讓學(xué)生觀察、對(duì)比帶火星的木條和燃燒的木條在氧氣中的燃燒現(xiàn)象的明顯度，明白為何化學(xué)課上常用帶火星的木條而不是點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)氧氣的存在。

特別是通過(guò)不點(diǎn)燃各物質(zhì)直接伸入氧氣瓶中，反應(yīng)并不發(fā)生的事實(shí)，讓學(xué)生清楚意識(shí)到：化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生是有條件的，如是否點(diǎn)燃。另外對(duì)于各物質(zhì)分別在空氣和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，如：鐵絲在空氣中不能點(diǎn)燃，而在純氧中卻能燃燒，讓學(xué)生再次意識(shí)到：反應(yīng)物濃度也是影響化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件之一。

3. 引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生有序觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)信息的分析，認(rèn)識(shí)化學(xué)變化及其基本特征。通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)和摸索實(shí)驗(yàn)探索的方法，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息。為增強(qiáng)效果，筆者改進(jìn)實(shí)驗(yàn)及調(diào)整其順序。鐵絲燃燒的生成物是黑色固體，學(xué)生容易觀察到新物質(zhì)的存在而知道化學(xué)變化的發(fā)生，因而放在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象觀察、分析之后，學(xué)生對(duì)反應(yīng)條件、反應(yīng)前和反應(yīng)后的物質(zhì)存在已經(jīng)清晰，筆者讓學(xué)生嘗試書(shū)寫(xiě)該反應(yīng)的表達(dá)式，這讓學(xué)生從宏觀現(xiàn)象觀察到符號(hào)表征的過(guò)渡上向前跨進(jìn)一步，為學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)建立三重表征奠定基礎(chǔ)。之后進(jìn)行硫粉的燃燒實(shí)驗(yàn)，學(xué)生雖然看不到二氧化硫氣體，但是能聞到刺激性氣味，便能感知到新物質(zhì)的出現(xiàn)，能正確判斷化學(xué)變化的發(fā)生，并能輕松地寫(xiě)出該反應(yīng)的文字表達(dá)式。觀察碳燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生只能觀察到木炭劇烈燃燒，發(fā)白光的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師追問(wèn)：“木炭跟氧氣發(fā)生化學(xué)變化了嗎？依據(jù)是什么？”由于不能直接觀察感知二氧化碳?xì)怏w，學(xué)生會(huì)由前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，猜想到可能生成了二氧化碳?xì)怏w，因而就能輕松地想到要多設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證二氧化碳的存在。

“物質(zhì)的變化情況與反應(yīng)條件有關(guān)”這一觀念雖然學(xué)生很早就有，但是隨著學(xué)習(xí)的深入，這一觀念會(huì)不斷發(fā)展更新?？偟膩?lái)說(shuō)，義務(wù)教育階段的學(xué)生對(duì)化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)要經(jīng)歷從宏觀現(xiàn)象到微觀解釋，從定性討論到定量研究，從只關(guān)注物質(zhì)變化到同時(shí)關(guān)注能量變化的轉(zhuǎn)變過(guò)程，最終形成對(duì)物質(zhì)變化的穩(wěn)定認(rèn)識(shí)，即物質(zhì)的變化觀。這些轉(zhuǎn)變過(guò)程復(fù)雜緩慢，需要借助不同的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)多樣的教學(xué)方式，不斷滲透，持續(xù)構(gòu)建，才可能逐漸形成。

在初中化學(xué)教學(xué)中，隨著化學(xué)知識(shí)的積累，學(xué)生對(duì)物質(zhì)的化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)不斷深入，形成自己的物質(zhì)變化觀。雖然這種認(rèn)識(shí)發(fā)展可以是學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中隨機(jī)、自發(fā)逐步構(gòu)建起來(lái)，但是如果教師在教學(xué)中能夠根據(jù)學(xué)生的發(fā)展水平和相應(yīng)的教學(xué)階段，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生不斷反思自己的認(rèn)識(shí)，就會(huì)使學(xué)生的觀念建構(gòu)過(guò)程更加有效，建構(gòu)結(jié)果更加清晰、更加穩(wěn)定，對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)也更具有遷移作用。核心觀念的建構(gòu)通常難以通過(guò)一堂課的教學(xué)來(lái)完成，因此，觀念建構(gòu)為本的教學(xué)設(shè)計(jì)，不能只立足在一個(gè)課時(shí)或一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容上，而應(yīng)該選擇相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整體單元設(shè)計(jì)，這樣就可以進(jìn)行連續(xù)教學(xué)，分階段推進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物質(zhì)化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)的科學(xué)發(fā)展，逐步地進(jìn)行觀念建構(gòu)。

綜上所述，幫助學(xué)生建立基本觀念是學(xué)生未來(lái)發(fā)展的要求，重視基本觀念的教學(xué)是當(dāng)代科學(xué)教育改革的趨勢(shì)。因此初中化學(xué)教師應(yīng)對(duì)初中化學(xué)教學(xué)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，重視基本化學(xué)觀念的教學(xué)，幫助學(xué)生建立基本的、核心的化學(xué)觀念不但具有重要意義，而且也具有現(xiàn)實(shí)的必要性。