“化學元素觀”是中學化學的核心觀念之一，通過初中化學的學習，學生首先應(yīng)當建立起“化學元素觀”。然而，學生對“化學元素觀”的認識是伴隨相關(guān)具體知識的學習而逐漸發(fā)展的。要在相關(guān)具體知識的教學中發(fā)展學生對“化學元素觀”的認識，需要立足學科整體的高度，以“化學元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)來組織教學，思考具體知識的教學對物質(zhì)及其化學變化等學科基本問題的滲透、落實和具體化。為此，筆者以初中化學“水的組成”教學為例展開討論。

　　摘要:“化學元素觀”是中學化學的核心觀念之一。闡述了對初中階段“化學元素觀”的理解，分析了“水的組成”在“化學元素觀”認識方面的重要價值。以“水的組成”教學為例，就如何圍繞“化學元素觀”展開深入學習進行了探討。要發(fā)展學生對“化學元素觀”的認識，需要立足學科整體的高度，以“化學元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)，思考具體知識的教學對物質(zhì)及其化學變化等學科基本問題的滲透與落實，將化學觀念教學具體化。

　　關(guān)鍵詞:水的組成,化學元素觀,觀念建構(gòu)教學

　　1對初中階段“化學元素觀”的理解

　　化學是研究物質(zhì)及其變化的科學，“化學元素觀”是從元素視角對物質(zhì)及其化學變化本質(zhì)的深層次理解。作為化學核心觀念之一的“化學元素觀”具有統(tǒng)攝性和持久的遷移價值，不僅能促進學生把握最有價值的化學知識，而且能為學生形成相應(yīng)的認識思路提供思考框架，為學生形成化學認識指明思維方向。具體來說，物質(zhì)的元素組成是化學觀念的基礎(chǔ)，依據(jù)物質(zhì)的元素組成對純凈物進行分類，以元素為核心認識物質(zhì)及其變化，能夠為研究物質(zhì)的性質(zhì)和化學反應(yīng)建立認識框架。因此，化學元素觀包括3方面的含義：一是對元素本身的認識，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反應(yīng)，即元素與化學反應(yīng)有什么關(guān)系，在化學反應(yīng)中元素種類是否發(fā)生變化等。借鑒梁永平先生關(guān)于“化學元素觀的基本內(nèi)涵”的闡述，筆者認為，初中階段“化學元素觀”的基本理解如下，見表1。

　　學生“化學元素觀”的形成和發(fā)展是一個循序漸進過程，在不同階段，基于不同學習內(nèi)容，學生需要發(fā)展的化學元素觀不同，其認識層次也不同。如以電解水實驗及生成物的檢驗等事實為支撐，“水的組成”的教學可以發(fā)展學生從元素的角度認識物質(zhì)及其化學變化。從物質(zhì)的元素組成來認識純凈物并將其分類、歸納，是“化學元素觀”的主要內(nèi)容之一，為此在“水的組成”教學中，可結(jié)合水電解前后各物質(zhì)的元素組成特點，學習純凈物的分類，認識單質(zhì)和化合物的概念、從水的元素組成特點認識氧化物概念，由此從物質(zhì)分類的角度依次實現(xiàn)對水是純凈物、化合物、氧化物的認識。不僅如此，從物質(zhì)的元素組成來認識物質(zhì)的性質(zhì)，也是初中階段“化學元素觀”的主要內(nèi)容，在“水的組成”教學中還可以結(jié)合水電解前后各物質(zhì)的元素組成與性質(zhì)的差異，引導學生認識純凈物的性質(zhì)要受到組成元素的影響，對于簡單的化合物或單質(zhì)，元素組成甚至起著決定性的作用。當然，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，化學上還要依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)對純凈物進行進一步的研究，這將是學生后續(xù)要學習的內(nèi)容。

　　2從化學元素觀看“水的組成”及其教學價值

　　“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)及其化學變化等學科基本問題中去考量，思考“水的組成”與“化學元素觀”的關(guān)系、“水的組成”處于什么位置，能起到什么作用，這樣可以從對具體知識的理解上升到對學科基本問題的理解。

　　“水的組成”涉及較為豐富的事實性知識和概念性知識，這些知識與“化學元素觀”之間存在的實質(zhì)性聯(lián)系可以用“水的組成”知識層級圖來體現(xiàn)（見圖1）。

　　“水的組成”這部分內(nèi)容，借助電解水的實驗及生成物的檢驗等知識，重在認識電解水實驗的實質(zhì)和水的組成，感悟通過化學實驗研究物質(zhì)元素組成的科學過程與方法，并從物質(zhì)元素組成角度認識純凈物的分類。顯然，這部分內(nèi)容不僅能發(fā)展學生從化學的視角來認識水及其變化，而且能為學生“化學元素觀”的認識發(fā)展提供有力的支撐：第一，根據(jù)電解水實驗以及對生成的2種氣體進行檢驗，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驗事實，依據(jù)化學反應(yīng)中元素不變，認識水是由氫、氧2種元素組成的；第三，根據(jù)電解水實驗，比較反應(yīng)物（水）和生成物（氫氣、氧氣）的元素組成特點，認識純凈物可依據(jù)元素組成分為單質(zhì)和化合物，依據(jù)水的元素組成特點認識氧化物，發(fā)展學生對物質(zhì)分類的認識；第四，比較反應(yīng)物（水）和生成物（氫氣、氧氣）的性質(zhì)差異，認識物質(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)合之前學生學習的分子和原子的知識，啟發(fā)學生初步從微觀角度認識化學反應(yīng)的實質(zhì)，即水在通電情況下發(fā)生化學反應(yīng)，組成水的氫、氧元素的原子重新組合生成了新物質(zhì)，加深對化學反應(yīng)中原子種類不變、元素不變的認識；第六，利用電解水實驗來研究水的組成，可以啟發(fā)學生認識不斷分解物質(zhì)直至不能分解為更簡單的成分為止，于是就得到了元素的游離態(tài)，即“單質(zhì)”，這是人類研究和認識物質(zhì)組成的經(jīng)驗方法，通過此實驗人們進一步認識了水：水還可再分，即水不是元素；第七，通過對電解水實驗中生成氫氣和氧氣的體積比為2：1的分析，為水的化學式——H2O提供了事實依據(jù)，這為學生后續(xù)學習本單元課題4化學式與化合價打下了鋪墊�？梢�，“水的組成”是發(fā)展學生“化學元素觀”認識的重要載體。

　　3如何圍繞“化學元素觀”展開深入學習

　　“化學元素觀”是學生需要形成的體現(xiàn)學科本質(zhì)的深層次理解，圍繞“化學元素觀”來展開“水的組成”的學習，需要對學生知識學習與化學觀念認識發(fā)展等有整體考慮，讓具體知識的學習為學生化學觀念的認識發(fā)展提供支撐，使學生化學觀念的認識伴隨具體知識的學習而逐漸發(fā)展。3.1以“化學元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建教學內(nèi)容主線

　　化學觀念是指居于化學學科的核心，體現(xiàn)化學學科本質(zhì)，對學科的性質(zhì)、研究對象、研究方法和學科的價值等學科基本問題的深層次理解。要從知識教學轉(zhuǎn)向化學觀念教學，就需要站在學科整體的高度，思考具體知識的教學對學科基本問題的滲透與落實，將化學觀念的教學具體化，與此同時，需要兼顧課程的要求和學生的實際發(fā)展需要。為此，在“水的組成”課堂教學內(nèi)容主線的設(shè)計方面，根據(jù)學生的實際和發(fā)展需要，以“化學元素觀”為統(tǒng)領(lǐng)來搭建學生知識學習和觀念認識發(fā)展的整體框架，把指向主要教學目標和教學重點的、能體現(xiàn)“化學元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容具體化為教學任務(wù)，以此構(gòu)建課堂教學內(nèi)容的主線索，明確教學的核心所在。

　　基于上述考慮，“水的組成”一課的教學整體思路設(shè)計見表2。

　　3.2圍繞“化學元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容設(shè)計引導性問題

　　教學的目的在于促進學生對知識的深層理解，發(fā)展對化學觀念的認識。把教學任務(wù)轉(zhuǎn)化為問題，用問題驅(qū)動學生思維，是通向理解、發(fā)展化學觀念認識的重要途徑之一。為此，有必要思考應(yīng)該提出怎樣的引導性問題。筆者認為，在化學觀念教學中，引導性問題是能激發(fā)學生思維，對達成教學目標起決定作用的、能體現(xiàn)化學觀念的關(guān)鍵性問題，是統(tǒng)領(lǐng)課堂、推進教學的主線索。為此，在“水的組成”教學中，針對學生學習的實際，把指向主要教學目標和教學重點、能體現(xiàn)“化學元素觀”關(guān)鍵內(nèi)容的教學任務(wù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)領(lǐng)課堂教學的引導性問題（見表2），為學生的思維過程指引方向。在“水的組成”教學中，要利用引導性問題調(diào)動學生參與學習過程，激發(fā)學生通過問題的思考去理解所學知識，在問題分析和解決的過程中去反復認識、體驗和感悟“元素與物質(zhì)的分類”、“元素與物質(zhì)的性質(zhì)”、“元素與化學反應(yīng)”等學科基本問題，從而為從元素視角認識物質(zhì)及其化學變化奠定知識和方法基礎(chǔ)。

　　3.3將學習任務(wù)和引導性問題轉(zhuǎn)化為“手腦并重”的學習活動

　　學生的學習需要通過活動體驗來完成�；顒釉O(shè)計需要注意活動的內(nèi)容、方式要與教學目標、教學任務(wù)、以及引導性問題相一致，要針對教學任務(wù)和引導性問題，設(shè)計相應(yīng)的手、腦并重的多樣化活動。圍繞“化學元素觀”展開深入學習的活動設(shè)計，有以下幾點考慮：

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

　　二是充分發(fā)揮實驗的作用，為學生的學習和理解提供事實證據(jù)。電解水實驗是學生學習“水的組成”、理解“化學元素觀”的重要手段和方式。在活動設(shè)計方面，一方面通過電解水實驗、電解水生成的2種氣體的檢驗等，為學生提供豐富的感性認識，另一方面以實驗事實為證據(jù)，根據(jù)實驗的觀察，引導學生思考：你認為水電解發(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驗事實，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？由此引導學生基于實驗事實進行分析、推理并獲得相應(yīng)的結(jié)論，使學生的認識從感性走向理性。

　　三是注重在知識學習的同時，運用分析、比較、總結(jié)與概括等方法，提升學生的觀念性認識。如問題4和活動4的設(shè)計，你知道為什么要對物質(zhì)進行分類嗎？根據(jù)電解水實驗及生成物的檢驗，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識？這樣的設(shè)計，改變了以往關(guān)注具體事實的識記，重在引導學生思考物質(zhì)的元素組成與物質(zhì)性質(zhì)關(guān)系的問題，能夠促進學生把握具體知識的本質(zhì)所在，為學生今后進一步從元素角度認識物質(zhì)的分類與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系打下一定的基礎(chǔ)。

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

　　總之，圍繞“化學元素觀”展開學習，一方面要將“化學元素觀”具體化，讓學生圍繞“物質(zhì)的元素組成與物質(zhì)及其化學變化”等學科的基本問題來展開探索，這樣可以將零散的事實性知識置于有邏輯結(jié)構(gòu)的框架之下，幫助學生發(fā)現(xiàn)先前所學知識與新學知識的內(nèi)在聯(lián)系；另一方面要根據(jù)具體知識和學生學習的實際，圍繞“化學元素觀”的關(guān)鍵性內(nèi)容設(shè)計教學任務(wù)、引導性問題及多樣化的學習活動，通過問題驅(qū)動學生思維，在活動中促進學生的體驗和感悟，使“化學元素觀”的學習得到滲透和落實，并為學生形成相應(yīng)的認識思路和方法提供支持。與基于事實性知識的簡單識記學習相比，這種圍繞認識物質(zhì)及其化學變化等學科基本問題而展開的化學觀念學習更為深入。

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