“化學(xué)元素觀”是中學(xué)化學(xué)的核心觀念之一，通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生首先應(yīng)當(dāng)建立起“化學(xué)元素觀”。然而，學(xué)生對(duì)“化學(xué)元素觀”的認(rèn)識(shí)是伴隨相關(guān)具體知識(shí)的學(xué)習(xí)而逐漸發(fā)展的。要在相關(guān)具體知識(shí)的教學(xué)中發(fā)展學(xué)生對(duì)“化學(xué)元素觀”的認(rèn)識(shí)，需要立足學(xué)科整體的高度，以“化學(xué)元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)來組織教學(xué)，思考具體知識(shí)的教學(xué)對(duì)物質(zhì)及其化學(xué)變化等學(xué)科基本問題的滲透、落實(shí)和具體化。為此，筆者以初中化學(xué)“水的組成”教學(xué)為例展開討論。

　　摘要:“化學(xué)元素觀”是中學(xué)化學(xué)的核心觀念之一。闡述了對(duì)初中階段“化學(xué)元素觀”的理解，分析了“水的組成”在“化學(xué)元素觀”認(rèn)識(shí)方面的重要價(jià)值。以“水的組成”教學(xué)為例，就如何圍繞“化學(xué)元素觀”展開深入學(xué)習(xí)進(jìn)行了探討。要發(fā)展學(xué)生對(duì)“化學(xué)元素觀”的認(rèn)識(shí)，需要立足學(xué)科整體的高度，以“化學(xué)元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)，思考具體知識(shí)的教學(xué)對(duì)物質(zhì)及其化學(xué)變化等學(xué)科基本問題的滲透與落實(shí)，將化學(xué)觀念教學(xué)具體化。

　　關(guān)鍵詞:水的組成,化學(xué)元素觀,觀念建構(gòu)教學(xué)

　　1對(duì)初中階段“化學(xué)元素觀”的理解

　　化學(xué)是研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)，“化學(xué)元素觀”是從元素視角對(duì)物質(zhì)及其化學(xué)變化本質(zhì)的深層次理解。作為化學(xué)核心觀念之一的“化學(xué)元素觀”具有統(tǒng)攝性和持久的遷移價(jià)值，不僅能促進(jìn)學(xué)生把握最有價(jià)值的化學(xué)知識(shí)，而且能為學(xué)生形成相應(yīng)的認(rèn)識(shí)思路提供思考框架，為學(xué)生形成化學(xué)認(rèn)識(shí)指明思維方向。具體來說，物質(zhì)的元素組成是化學(xué)觀念的基礎(chǔ)，依據(jù)物質(zhì)的元素組成對(duì)純凈物進(jìn)行分類，以元素為核心認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化，能夠?yàn)檠芯课镔|(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)建立認(rèn)識(shí)框架。因此，化學(xué)元素觀包括3方面的含義：一是對(duì)元素本身的認(rèn)識(shí)，包括什么是元素、元素的種類、元素的性質(zhì)等；二是從元素角度看物質(zhì)，即元素與物質(zhì)有什么關(guān)系，具體包括元素組成與物質(zhì)的分類、性質(zhì)有什么關(guān)系等；三是從元素角度看化學(xué)反應(yīng)，即元素與化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系，在化學(xué)反應(yīng)中元素種類是否發(fā)生變化等。借鑒梁永平先生關(guān)于“化學(xué)元素觀的基本內(nèi)涵”的闡述，筆者認(rèn)為，初中階段“化學(xué)元素觀”的基本理解如下，見表1。

　　學(xué)生“化學(xué)元素觀”的形成和發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)過程，在不同階段，基于不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生需要發(fā)展的化學(xué)元素觀不同，其認(rèn)識(shí)層次也不同。如以電解水實(shí)驗(yàn)及生成物的檢驗(yàn)等事實(shí)為支撐，“水的組成”的教學(xué)可以發(fā)展學(xué)生從元素的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其化學(xué)變化。從物質(zhì)的元素組成來認(rèn)識(shí)純凈物并將其分類、歸納，是“化學(xué)元素觀”的主要內(nèi)容之一，為此在“水的組成”教學(xué)中，可結(jié)合水電解前后各物質(zhì)的元素組成特點(diǎn)，學(xué)習(xí)純凈物的分類，認(rèn)識(shí)單質(zhì)和化合物的概念、從水的元素組成特點(diǎn)認(rèn)識(shí)氧化物概念，由此從物質(zhì)分類的角度依次實(shí)現(xiàn)對(duì)水是純凈物、化合物、氧化物的認(rèn)識(shí)。不僅如此，從物質(zhì)的元素組成來認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，也是初中階段“化學(xué)元素觀”的主要內(nèi)容，在“水的組成”教學(xué)中還可以結(jié)合水電解前后各物質(zhì)的元素組成與性質(zhì)的差異，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)純凈物的性質(zhì)要受到組成元素的影響，對(duì)于簡(jiǎn)單的化合物或單質(zhì)，元素組成甚至起著決定性的作用。當(dāng)然，物質(zhì)的元素組成相同，其性質(zhì)未必相同，這與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，化學(xué)上還要依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)對(duì)純凈物進(jìn)行進(jìn)一步的研究，這將是學(xué)生后續(xù)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

　　2從化學(xué)元素觀看“水的組成”及其教學(xué)價(jià)值

　　“水的組成”屬于人教版教科書（2012版）第四單元課題3的內(nèi)容。從“化學(xué)元素觀”的角度看“水的組成”，就是把該部分內(nèi)容放在物質(zhì)及其化學(xué)變化等學(xué)科基本問題中去考量，思考“水的組成”與“化學(xué)元素觀”的關(guān)系、“水的組成”處于什么位置，能起到什么作用，這樣可以從對(duì)具體知識(shí)的理解上升到對(duì)學(xué)科基本問題的理解。

　　“水的組成”涉及較為豐富的事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)，這些知識(shí)與“化學(xué)元素觀”之間存在的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系可以用“水的組成”知識(shí)層級(jí)圖來體現(xiàn)（見圖1）。

　　“水的組成”這部分內(nèi)容，借助電解水的實(shí)驗(yàn)及生成物的檢驗(yàn)等知識(shí)，重在認(rèn)識(shí)電解水實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)和水的組成，感悟通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)元素組成的科學(xué)過程與方法，并從物質(zhì)元素組成角度認(rèn)識(shí)純凈物的分類。顯然，這部分內(nèi)容不僅能發(fā)展學(xué)生從化學(xué)的視角來認(rèn)識(shí)水及其變化，而且能為學(xué)生“化學(xué)元素觀”的認(rèn)識(shí)發(fā)展提供有力的支撐：第一，根據(jù)電解水實(shí)驗(yàn)以及對(duì)生成的2種氣體進(jìn)行檢驗(yàn)，證明水在通電后生成了氫氣和氧氣，可以揭示水在通電條件下發(fā)生了化學(xué)變化；第二，根據(jù)水在通電條件下生成氫氣和氧氣、氫氣燃燒生成水的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素不變，認(rèn)識(shí)水是由氫、氧2種元素組成的；第三，根據(jù)電解水實(shí)驗(yàn)，比較反應(yīng)物（水）和生成物（氫氣、氧氣）的元素組成特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)純凈物可依據(jù)元素組成分為單質(zhì)和化合物，依據(jù)水的元素組成特點(diǎn)認(rèn)識(shí)氧化物，發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)分類的認(rèn)識(shí)；第四，比較反應(yīng)物（水）和生成物（氫氣、氧氣）的性質(zhì)差異，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與其元素組成有關(guān)，組成元素不同，物質(zhì)性質(zhì)不同。第五，結(jié)合之前學(xué)生學(xué)習(xí)的分子和原子的知識(shí)，啟發(fā)學(xué)生初步從微觀角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，即水在通電情況下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，組成水的氫、氧元素的原子重新組合生成了新物質(zhì)，加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)中原子種類不變、元素不變的認(rèn)識(shí)；第六，利用電解水實(shí)驗(yàn)來研究水的組成，可以啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)不斷分解物質(zhì)直至不能分解為更簡(jiǎn)單的成分為止，于是就得到了元素的游離態(tài)，即“單質(zhì)”，這是人類研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成的經(jīng)驗(yàn)方法，通過此實(shí)驗(yàn)人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了水：水還可再分，即水不是元素；第七，通過對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)中生成氫氣和氧氣的體積比為2：1的分析，為水的化學(xué)式——H2O提供了事實(shí)依據(jù)，這為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)本單元課題4化學(xué)式與化合價(jià)打下了鋪墊�？梢姡�“水的組成”是發(fā)展學(xué)生“化學(xué)元素觀”認(rèn)識(shí)的重要載體。

　　3如何圍繞“化學(xué)元素觀”展開深入學(xué)習(xí)

　　“化學(xué)元素觀”是學(xué)生需要形成的體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)的深層次理解，圍繞“化學(xué)元素觀”來展開“水的組成”的學(xué)習(xí)，需要對(duì)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與化學(xué)觀念認(rèn)識(shí)發(fā)展等有整體考慮，讓具體知識(shí)的學(xué)習(xí)為學(xué)生化學(xué)觀念的認(rèn)識(shí)發(fā)展提供支撐，使學(xué)生化學(xué)觀念的認(rèn)識(shí)伴隨具體知識(shí)的學(xué)習(xí)而逐漸發(fā)展。3.1以“化學(xué)元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容主線

　　化學(xué)觀念是指居于化學(xué)學(xué)科的核心，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，對(duì)學(xué)科的性質(zhì)、研究對(duì)象、研究方法和學(xué)科的價(jià)值等學(xué)科基本問題的深層次理解。要從知識(shí)教學(xué)轉(zhuǎn)向化學(xué)觀念教學(xué)，就需要站在學(xué)科整體的高度，思考具體知識(shí)的教學(xué)對(duì)學(xué)科基本問題的滲透與落實(shí)，將化學(xué)觀念的教學(xué)具體化，與此同時(shí)，需要兼顧課程的要求和學(xué)生的實(shí)際發(fā)展需要。為此，在“水的組成”課堂教學(xué)內(nèi)容主線的設(shè)計(jì)方面，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際和發(fā)展需要，以“化學(xué)元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)來搭建學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)和觀念認(rèn)識(shí)發(fā)展的整體框架，把指向主要教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)的、能體現(xiàn)“化學(xué)元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容具體化為教學(xué)任務(wù)，以此構(gòu)建課堂教學(xué)內(nèi)容的主線索，明確教學(xué)的核心所在。

　　基于上述考慮，“水的組成”一課的教學(xué)整體思路設(shè)計(jì)見表2。

　　3.2圍繞“化學(xué)元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題

　　教學(xué)的目的在于促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層理解，發(fā)展對(duì)化學(xué)觀念的認(rèn)識(shí)。把教學(xué)任務(wù)轉(zhuǎn)化為問題，用問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維，是通向理解、發(fā)展化學(xué)觀念認(rèn)識(shí)的重要途徑之一。為此，有必要思考應(yīng)該提出怎樣的引導(dǎo)性問題。筆者認(rèn)為，在化學(xué)觀念教學(xué)中，引導(dǎo)性問題是能激發(fā)學(xué)生思維，對(duì)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)起決定作用的、能體現(xiàn)化學(xué)觀念的關(guān)鍵性問題，是統(tǒng)領(lǐng)課堂、推進(jìn)教學(xué)的主線索。為此，在“水的組成”教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際，把指向主要教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)、能體現(xiàn)“化學(xué)元素觀”關(guān)鍵內(nèi)容的教學(xué)任務(wù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)領(lǐng)課堂教學(xué)的引導(dǎo)性問題（見表2），為學(xué)生的思維過程指引方向。在“水的組成”教學(xué)中，要利用引導(dǎo)性問題調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程，激發(fā)學(xué)生通過問題的思考去理解所學(xué)知識(shí)，在問題分析和解決的過程中去反復(fù)認(rèn)識(shí)、體驗(yàn)和感悟“元素與物質(zhì)的分類”、“元素與物質(zhì)的性質(zhì)”、“元素與化學(xué)反應(yīng)”等學(xué)科基本問題，從而為從元素視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其化學(xué)變化奠定知識(shí)和方法基礎(chǔ)。

　　3.3將學(xué)習(xí)任務(wù)和引導(dǎo)性問題轉(zhuǎn)化為“手腦并重”的學(xué)習(xí)活動(dòng)

　　學(xué)生的學(xué)習(xí)需要通過活動(dòng)體驗(yàn)來完成�；顒�(dòng)設(shè)計(jì)需要注意活動(dòng)的內(nèi)容、方式要與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)、以及引導(dǎo)性問題相一致，要針對(duì)教學(xué)任務(wù)和引導(dǎo)性問題，設(shè)計(jì)相應(yīng)的手、腦并重的多樣化活動(dòng)。圍繞“化學(xué)元素觀”展開深入學(xué)習(xí)的活動(dòng)設(shè)計(jì)，有以下幾點(diǎn)考慮：

　　一是關(guān)注新舊知識(shí)的聯(lián)系，注意調(diào)用學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來學(xué)習(xí)新知識(shí)。如任務(wù)1中的問題1的設(shè)計(jì)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過利用過氧化氫分解制取氧氣，利用學(xué)生已知的這個(gè)反應(yīng)可以搭建學(xué)習(xí)新知識(shí)的橋梁，啟發(fā)學(xué)生思考水是由什么元素組成的，以及如何推測(cè)水的元素組成等問題。還可以借助這個(gè)反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生思考可以由水分解的產(chǎn)物來推測(cè)水是由什么元素組成，這樣把學(xué)生的思維引向深入。

　　二是充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解提供事實(shí)證據(jù)。電解水實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)“水的組成”、理解“化學(xué)元素觀”的重要手段和方式。在活動(dòng)設(shè)計(jì)方面，一方面通過電解水實(shí)驗(yàn)、電解水生成的2種氣體的檢驗(yàn)等，為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識(shí)，另一方面以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為證據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的觀察，引導(dǎo)學(xué)生思考：你認(rèn)為水電解發(fā)生了什么變化？根據(jù)水在通電條件下生成氫氣和氧氣、氫氣在空氣中燃燒生成水的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，由反應(yīng)前后各物質(zhì)的元素組成，說明水是由什么元素組成的？為什么？由此引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行分析、推理并獲得相應(yīng)的結(jié)論，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性走向理性。

　　三是注重在知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，運(yùn)用分析、比較、總結(jié)與概括等方法，提升學(xué)生的觀念性認(rèn)識(shí)。如問題4和活動(dòng)4的設(shè)計(jì)，你知道為什么要對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類嗎？根據(jù)電解水實(shí)驗(yàn)及生成物的檢驗(yàn)，水分解前后各物質(zhì)的性質(zhì)有什么不同？從中你能獲得哪些認(rèn)識(shí)？這樣的設(shè)計(jì)，改變了以往關(guān)注具體事實(shí)的識(shí)記，重在引導(dǎo)學(xué)生思考物質(zhì)的元素組成與物質(zhì)性質(zhì)關(guān)系的問題，能夠促進(jìn)學(xué)生把握具體知識(shí)的本質(zhì)所在，為學(xué)生今后進(jìn)一步從元素角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的分類與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系打下一定的基礎(chǔ)。

　　四是注重引導(dǎo)學(xué)生將新學(xué)知識(shí)與已有知識(shí)建立聯(lián)系，并將新學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問題中去。如活動(dòng)2，列舉你所知道的純凈物，請(qǐng)從組成元素的角度對(duì)它們進(jìn)行分類。又如問題5.2，有人說水在一定條件下可以變成石油，你認(rèn)為可能嗎？為什么？通過這些活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，并將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己有意義的經(jīng)驗(yàn)、看待事物的思路方法和解決問題的能力。

　　總之，圍繞“化學(xué)元素觀”展開學(xué)習(xí)，一方面要將“化學(xué)元素觀”具體化，讓學(xué)生圍繞“物質(zhì)的元素組成與物質(zhì)及其化學(xué)變化”等學(xué)科的基本問題來展開探索，這樣可以將零散的事實(shí)性知識(shí)置于有邏輯結(jié)構(gòu)的框架之下，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)先前所學(xué)知識(shí)與新學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系；另一方面要根據(jù)具體知識(shí)和學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際，圍繞“化學(xué)元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)、引導(dǎo)性問題及多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維，在活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生的體驗(yàn)和感悟，使“化學(xué)元素觀”的學(xué)習(xí)得到滲透和落實(shí)，并為學(xué)生形成相應(yīng)的認(rèn)識(shí)思路和方法提供支持。與基于事實(shí)性知識(shí)的簡(jiǎn)單識(shí)記學(xué)習(xí)相比，這種圍繞認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其化學(xué)變化等學(xué)科基本問題而展開的化學(xué)觀念學(xué)習(xí)更為深入。

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