張志紅
初中化學(xué)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生初步學(xué)會(huì)從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界,初步形成運(yùn)用化學(xué)和科學(xué)的知識(shí)、方法來分析、解決跟化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,初步形成進(jìn)行科學(xué)探究的能力,增強(qiáng)他們的發(fā)展?jié)撃堋;瘜W(xué)的思維方式能使學(xué)生在認(rèn)識(shí)世界時(shí)增添新的內(nèi)容,達(dá)到新的深度,有利于他們認(rèn)識(shí)世界的能力和科學(xué)思維、智慧水平上升到新的層次,得到新的發(fā)展。初中化學(xué)教師應(yīng)研究試題中對(duì)化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)方式的考查,針對(duì)學(xué)生存在的認(rèn)識(shí)缺陷設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)教學(xué),促進(jìn)化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)發(fā)展,提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力。
一、 研究試題對(duì)學(xué)科認(rèn)識(shí)方式的考查,分析學(xué)生瓶頸問題
義務(wù)教育《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題描述:物質(zhì)世界充滿了化學(xué)變化,人類的生產(chǎn)生活離不開化學(xué)變化?;瘜W(xué)變化是化學(xué)研究的重要內(nèi)容,它對(duì)認(rèn)識(shí)和確定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)等有著極其重要的作用。本主題主要包括化學(xué)變化的特征、化學(xué)反應(yīng)的類型、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化以及質(zhì)量守恒定律和化學(xué)反應(yīng)的表示方法等內(nèi)容。下面以2018年福建省泉州市初中學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷對(duì)該主題的考查試題為例進(jìn)行闡述。
試題1.氧氣在降溫、加壓的條件下可變成淡藍(lán)色液體,此過程中發(fā)生變化的是
A.氧分子的大小 B.氧分子之間的間隔
C.氧氣的化學(xué)性質(zhì) D.構(gòu)成氧分子的原子種類
【命題分析】考查化學(xué)變化的基本特征、物質(zhì)的微粒性、用微粒的觀點(diǎn)解釋某些現(xiàn)象,是宏微結(jié)合典型試題。以課本中實(shí)例情境為載體,既考查了化學(xué)學(xué)習(xí)能力,又考查了化學(xué)信息能力(對(duì)化學(xué)物質(zhì)及其變化信息初步的識(shí)別、結(jié)構(gòu)化)。
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)】考后全區(qū)(福建省泉州市豐澤區(qū),考生數(shù)2901人)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見下表。
【閱卷分析】此題答案是B,卻有13.6%的考生選C,說明部分考生一葉障目,被“淡藍(lán)色”迷惑,誤以為發(fā)生了化學(xué)變化。把化學(xué)變化中常伴隨的一些現(xiàn)象看成判斷化學(xué)變化的標(biāo)準(zhǔn)。考生對(duì)于化學(xué)變化的概念爛熟于胸,具體運(yùn)用解決實(shí)際問題時(shí),卻不能從紛雜的表面現(xiàn)象中找出化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),也說明這部分學(xué)生對(duì)“新物質(zhì)”與“舊物質(zhì)”不能從原子—分子微觀角度理解兩者的不同,僅僅是從宏觀觀察解答。
試題2.右圖中A、B、C、D、E五種物質(zhì)是初中化學(xué)常見的金屬單質(zhì)、非金屬氧化物、酸、堿、鹽中的一種,相鄰物質(zhì)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。A與B之間可發(fā)生置換反應(yīng)生成經(jīng)常用于制作導(dǎo)線的紫紅色物質(zhì)。請(qǐng)回答:
(1)A的化學(xué)式 (寫一個(gè))。
(2)B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是 。
(3)E的用途是 。
(4)D還能與圖中不相鄰的一種物質(zhì)反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是 。
【命題分析】考查金屬、一氧化碳、酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)以及物質(zhì)類別、反應(yīng)類型、物質(zhì)的用途和化學(xué)式、化學(xué)方程式的書寫。突出考查學(xué)生的化學(xué)信息能力(物質(zhì)變化的信息結(jié)構(gòu)化、推理等)和化學(xué)學(xué)習(xí)能力(分類研究、符號(hào)表征等)。
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)】考后全區(qū)(福建省泉州市豐澤區(qū),考生數(shù)2901人)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見下表。
【閱卷分析】考后發(fā)放調(diào)查問卷調(diào)查該題學(xué)生的答題思路:
從紫紅色物質(zhì)可判斷B是銅鹽,根據(jù)“A與B之間可發(fā)生置換反應(yīng)”可判斷A是單質(zhì)的依據(jù)是
a.鐵可與硫酸銅反應(yīng)? ? ? ? b.B屬于鹽? ? ? ? c.B是化合物
統(tǒng)計(jì)調(diào)查問卷:72.9%的考生選a、 0.03%的考生選b、24.1%的考生選c。調(diào)查結(jié)果顯示:學(xué)生在判別A物質(zhì)的思路是在頭腦中搜尋學(xué)過的化學(xué)方程式,而不是從題目信息中的“置換反應(yīng)”概念出發(fā),根據(jù)物質(zhì)的分類進(jìn)行判別。如果問什么是置換反應(yīng),學(xué)生大多對(duì)答如流,但是卻不會(huì)運(yùn)用,缺乏學(xué)科認(rèn)識(shí)方式。
試題3.(節(jié)選)
以下是實(shí)驗(yàn)室利用石灰石(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)且不溶于水)制備碳酸鈣的流程。
(3)請(qǐng)將步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整。
CaCl2+ CO2 +2NH3+_________=_________+2NH4Cl
【命題分析】以流程圖呈現(xiàn)問題情境,考查學(xué)生依據(jù)物質(zhì)名稱書寫化學(xué)式和運(yùn)用質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式的能力。程
【數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)】閱卷數(shù)據(jù)只有此題整題的數(shù)據(jù),沒有對(duì)各小題的數(shù)據(jù)。
【閱卷分析】考后發(fā)放抽樣調(diào)查問卷調(diào)查該題學(xué)生的答題思路:
第(3)題第一空的反應(yīng)物推斷的思路是:
a.根據(jù)混合溶液的成分? ? ?b.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,從生成物的各原子個(gè)數(shù)推斷
統(tǒng)計(jì)調(diào)查問卷:有45.8%的考生選a、46.6%考生選b,只有7.6%學(xué)生ab都選。
調(diào)查結(jié)果顯示:近半數(shù)學(xué)生不能從微觀角度運(yùn)用質(zhì)量守恒定律,學(xué)生擁有質(zhì)量守恒知識(shí)卻不會(huì)使用,說明教學(xué)中缺乏學(xué)科認(rèn)識(shí)方式的引導(dǎo)。
二、研究設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng),突破學(xué)生認(rèn)識(shí)瓶頸問題
以上試題考查情況反饋出教學(xué)中教師過多關(guān)注學(xué)生對(duì)具體知識(shí)的獲得與掌握,學(xué)生雖然記住了核心概念,但是在實(shí)際問題中并不會(huì)運(yùn)用,沒有認(rèn)識(shí)問題的思路和解決問題的關(guān)鍵能力?;瘜W(xué)知識(shí)具有公認(rèn)的、客觀的、靜態(tài)的屬性,而化學(xué)認(rèn)識(shí)是個(gè)體的、主觀的、動(dòng)態(tài)的,掌握了化學(xué)知識(shí)的學(xué)生不一定具有化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)。教師需要對(duì)核心概念和觀念隱含的認(rèn)識(shí)功能進(jìn)行研究,通過具體的認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng)將概念知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生觀察、分析現(xiàn)象和問題的化學(xué)視角和思維。學(xué)科知識(shí)需要經(jīng)過學(xué)習(xí)和理解、應(yīng)用和實(shí)踐、遷移和創(chuàng)新等關(guān)鍵能力活動(dòng),才能完成從具體知識(shí)到認(rèn)識(shí)方式的外部定向、獨(dú)立操作和自覺內(nèi)化,知識(shí)只有變?yōu)樽杂X主動(dòng)的認(rèn)識(shí)角度和認(rèn)識(shí)思路才能轉(zhuǎn)化為學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)【6】。
(一)充分研究核心概念和觀念的認(rèn)識(shí)深度進(jìn)階和認(rèn)識(shí)思路
化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)方式有“宏觀—微觀”、“靜止的孤立觀—?jiǎng)討B(tài)的相互觀”、“定性—定量”、“文字表征—化學(xué)語(yǔ)言符號(hào)表征”四類,可從這四方面對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)充分挖掘出核心概念中認(rèn)識(shí)深度進(jìn)階和認(rèn)識(shí)思路。例如:
也就是說,經(jīng)過初中化學(xué)學(xué)習(xí)之后,學(xué)生對(duì)化學(xué)變化初步達(dá)到微觀、定量、動(dòng)態(tài)和化學(xué)用語(yǔ)的認(rèn)識(shí)深度,建立的基本認(rèn)識(shí)思路是:面對(duì)實(shí)際情境,能判斷并提取出相關(guān)化學(xué)變化,書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式,判斷化學(xué)反應(yīng)類型,能分析微觀模型圖,能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明化學(xué)變化的發(fā)生,能從半定量的視角分析反應(yīng)的進(jìn)程,動(dòng)態(tài)地看待化學(xué)變化,能根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算,認(rèn)識(shí)該反應(yīng)在科研或生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(二)把化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)方式貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)中
教學(xué)中把核心概念知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)識(shí),需要在學(xué)習(xí)活動(dòng)中依據(jù)學(xué)生學(xué)情選擇適切的素材開展,在復(fù)習(xí)階段更要從促使學(xué)生完成認(rèn)識(shí)深度進(jìn)階方面去選材開展認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng),促使學(xué)生內(nèi)化概念知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析現(xiàn)象和問題的化學(xué)視覺和思路,讓學(xué)生形成穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)方式。
例如,復(fù)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時(shí),以鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)為例引導(dǎo)學(xué)生從不同視角豐富認(rèn)識(shí),依據(jù)物質(zhì)類別的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明反應(yīng)的發(fā)生,形成認(rèn)識(shí)思路。
問題1:用實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)物氫氧化鈉不存在
教師追問:氫氧化鈉屬于哪類物質(zhì)?可以用什么物質(zhì)檢驗(yàn)它的存在或不存在?強(qiáng)調(diào):要有明顯現(xiàn)象。沿著這個(gè)思路,學(xué)生順利想到酸堿指示劑、pH試紙和硫酸銅溶液。
問題2:用實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)物鹽酸不存在
經(jīng)過上述學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生對(duì)于認(rèn)識(shí)方式有足夠的體驗(yàn),再組織學(xué)生將獲得的認(rèn)識(shí)應(yīng)用于這個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)踐活動(dòng)中,可形成穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)行為。而且該環(huán)節(jié)活動(dòng)更豐富,更能訓(xùn)練學(xué)生認(rèn)識(shí)的完整性。依據(jù)酸的化學(xué)性質(zhì),只要反應(yīng)現(xiàn)象明顯均可用于檢驗(yàn)鹽酸的存在,沒有相應(yīng)的現(xiàn)象也就說明鹽酸的不存在,如紫色石蕊試液、pH試紙、活潑金屬(鐵、鋁等)、金屬氧化物(鐵銹、氧化銅等)、碳酸鹽等。
關(guān)注化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)方式的復(fù)習(xí)教學(xué),應(yīng)注重以下幾個(gè)方面:
(1)課前備課:教師精選情境素材,了解學(xué)生學(xué)生認(rèn)識(shí)障礙,從理清認(rèn)識(shí)思路,拓展認(rèn)識(shí)視角,升華認(rèn)識(shí)高度的目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)程序。
(2)課中教學(xué):學(xué)生深度參與,充分暴露知識(shí)的缺漏和認(rèn)識(shí)的偏差,教師應(yīng)充分放手讓學(xué)生預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、模型建構(gòu)、分析、解釋、評(píng)價(jià)、表達(dá)和書寫。教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行追問(為什么、怎么辦)、證據(jù)反駁、思路外顯、認(rèn)識(shí)方式的評(píng)價(jià)、認(rèn)識(shí)思路及核心觀念的結(jié)構(gòu)化。
(3)課后經(jīng)常通過訪談或調(diào)查問卷了解學(xué)生失分題的認(rèn)識(shí)困惑,反思教學(xué),針對(duì)性的調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1]肖紅.高中生化學(xué)核心概念學(xué)習(xí)中認(rèn)識(shí)方式的研究[D].北京師范大學(xué),2005.
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[3]吳俊明.起點(diǎn)合理規(guī)則明確層次不亂突出特點(diǎn)——化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具體內(nèi)容厘定之我見[J].化學(xué)教學(xué),2017(9).
[4]王磊.學(xué)科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)研究—基于學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐與遷移創(chuàng)新導(dǎo)向的多維整合模型[J].教學(xué)研究,2016(9).
[5]張銀屏.促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的單元整體教學(xué)——以化學(xué)教學(xué)為例[J].教育科學(xué)研究,2014(8).