论文部分内容阅读
摘 要：针对当前初中化学实验复习课仍以“知识传授”和“知识复习”为主的现状，提出初中化学实验复习教学应从“知识为本”转向“观念培养”和“观念建构”。以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化”实验复习教学为例，着重探讨了元素观和转化观的内涵及其在教学过程中的落实。认为要找准时机渗透元素观，要借助实验扎实培养基本观念，观念培养要逐步充实，逐步强化，不急于求成。
关键词：元素观；转化观；观念培养；实验复习
新课程背景下，初中化学学科着眼于学生的化学观念培养，为学生形成科学的方法论及世界观做好准备。化学教学也从传统的“知识传授”转变为“观念培养”。这不仅是化学课堂教学的新目标，也是社会发展对人才需求提出的新要求。
化学观念主要包括元素观、微粒观、转化观、实验观、分类观等[1]。初中化学处于关键启蒙阶段，元素观和转化观的形成十分必要。化学是一门内容广泛、综合性很强的学科，其包含的知识体系非常丰富且复杂。所以，教师要想在真正意义上教好化学，并使学生高效学好化学知识及规律，就需要从元素观的基础主线上构建一定的化学体系。而该体系的形成需要以物质转化观为引导，并使该理念贯穿于化学学习全过程。在初中化学教学中，教师要以客观存在的物质为中心，培养学生形成特定的化学思维及化学观念意识，使其能够在脑海中构建客观的物质世界，并能通过化学实验等手段对这些物质进行深层了解和有序的联系。综上所述，在初中化学教学中培养学生的化学基本观念非常必要，同时这也是一项综合性、长期性的教学目标，贯穿于中学教学的全过程。所以，必须对初中化学教学活动进行科学规划，尽早接触这些化学观念。这对认识物质世界是非常有帮助的，也为高中的学习打下基础。本文以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化”为例，探讨基于观念培养的初中化学实验复习课实施问题。
一、元素观和转化观的内涵
（一）元素观
元素观，顾名思义，“元素”是 “基本要素”的意思[2]。此概念是学生接触化学的第一个观念，同时也是化学学习中的基础观念之一。物质是由元素组成的，虽然物质种类各不相同，但元素组成却是一定的。物质按照元素组成可以进行分类，组成相似的物质，化学性质也相似。在化学基本观念中处于核心地位，也是其他化学观念的基础。
（二）转化观
转化观，其实是学生对于物质及其转化基本规律的探究，对于构建物质及其转化的科学理论的逐渐形成[3]。形成转化观可以让学生认识到，由同一元素组成的各个化合物不是各自分别的，而是一个个可以相互联系的整体，有助于构建元素化合物学习的知识网络。
二、基于观念培养的初中化学实验复习课案例剖析
（一）设计思路
初三阶段学生刚刚接触化学，培养化学学习兴趣最重要。同时在之前的新课学习当中，很多知识是按章节来学，学生所掌握的知识比较零碎，缺乏系统性，应用起来有难度。本节课的主要设计思路是围绕“转化观”“元素观”观念建构，按“最近发展区”理论以学生最通俗易懂的粉笔实验引入“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化”的实验复习教学。
首先，在教学之前，学生并不是带着空白思维进入教学活动的，在本节课之前学生就已掌握了很多相关化学知识，形成了有关物质的零零碎碎的知识，也叫做前科学观念。在进行“以观念培养为本”的课堂教学之前，首先应让学生通过小组汇报的方式了解其对CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化的认识程度。接下来教师介绍粉笔的成分中含有CaCO3，并介绍生活中最常见的一些废弃用品，请学生分组设计实验方案，探究三者的转化关系，教师在此过程中积极引导，总结出最环保、安全的实验方案。理论性的结论及事实不能成为思维习惯的充分条件，初中生必须经历实践活动，才能将客观存在的知识与自身的经验结合起来。通过小组实验体验探究、小组汇报展示点评等过程使学生初步形成一定的转化观和元素观。课堂的最后教师及时总结升华，举一反三，构建更加科学的化学基本观念。整个过程中以化学-技术-社会-环境（STSE）视角深入学科体会，将零散的教学知识，整合成系统的元素转化观念，促使学生逐步树立正确的、新的化学观念。具体设计思路如图1所示。
（二）实验教学目标
新课程标准指出：学生应在初中阶段的学习中初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观念。教师在教学中注意紧密联系生活，通过具体、生动的化学变化现象，激发学生的学习兴趣，引导建构酸、碱、盐元素化合物之间的的知识网络。
新课标指出的三维目标是紧密联系的一个整体，在教学中应以知识与技能为主线，渗透情感态度价值观，并把前面两者充分体现在过程与方法中。借此，笔者将三维目标进行简化整合，确定本节课教学目标：
（1）建构CaCO3、CaO、Ca（OH）2之间的转化关系，了解具体实验现象。
（2）学生通过体验探究的过程，进一步培养归纳、分析的能力，并能对所学知识进行迁移运用。
（3）理解生活处处皆存在化学，提升对化学的兴趣和成功的体验，初步建立科学的物质观，增进对 “物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识。
（三）实验内容设计
在新课程改革的大背景下，教师不再只是教教材，而是学会灵活应用教材。对于初三学生，很多抽象概念，如物质转化观的知识网络在新课中没有办法教学，只能在日常中一点点渗透，所以教师必须要在复习课中加强观念建构，通过用粉笔做实验，简单又好开发，讲起来通俗易懂，用简单的实验来讲大道理，学生更易形成物质转化观。
本实验以生活中最常见的物质——粉笔为主线展开探究，本着“节约环保，打造厦门绿色生态文明城市”的原则，所用仪器全部都是生活废弃用品，如废弃吸管、青霉素小药瓶、针筒、粉笔等。课堂开始时，教师介绍粉笔的成分中含有白垩，其成分是碳酸钙，如何将CaCO3高温分解？通过酒精灯对粉笔进行灼烧，使CaCO3高温分解（如图2）。将灼烧后和未经灼烧的粉笔放入两个小瓶中，加入等量蒸馏水，振荡，观察现象（如图3）。再加入等量的酚酞，觀察实验现象（如图4）。将灼烧后的粉笔加入水后的溶液静置后，取上清液[根据以上实验可知，该溶液的主要成分是Ca（OH2）]，取一小段粉笔放入装有盐酸的青霉素小瓶中，将产生的气体通入上清液中，观察实验现象（如图5）。从生活导入，通过简单易懂的实验，渗透最难的物质转化观，小实验解决大问题！ （四）教学内容设计
主要流程分为五部分：回顾旧知；小组讨论；体验探究；展示点评；知识总结。
1.回顾旧知（确定目标）
教师导入：同学们都知道，在化学学习中，有很多物质可以相互转化，转化关系无处不在。这节课先以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2的三角转化关系”为例展开探究，迁移出物质转化的规律。请同学们写出三者转化的方程式。学生判断其转化关系，并书写其转化方程式。
设计意图：在之前的新课学习当中，很多知识是按章节来学，学生所掌握的知识比较零碎，缺乏系统性，应用起来有难度。而对于刚进入复习课的学生来讲，就更难一下子把其转化三角方程式写出来，在此记忆冲突的冲击下，激起学生的求知欲，确定本节课所探究目标，也为下面的探究实验做铺垫。
2.小组讨论（初步突破难点）
学生小组讨论上述转化方案，尝试写出转化方程式，教师给予及时的引导和评价。
设计意图：小组合作，完成转化方案。培养学生的合作能力和团队意识，同时让学生初步形成物质可以相互转化的观念，初步突破难点。
3.体验探究（抓住重点）
教师趁热打铁，马上抛出问题展开教学：刚刚小组所设计的转化方案是大家凭之前记忆的知识点讨论得出的结果，整个过程大家会发现较难理解。大家能设计出一个实验方案证明三种物质能相互转化，并观察到实验现象吗？学生片刻思考和讨论后，教师从生活引入化学，展示粉笔，你们相信小小的粉笔能完成整个探究吗？本节课的实验用品都是生活中最常见的物品：粉笔、青霉素药瓶、针筒、吸管。
教师介绍粉笔的主要成分是CaCO3，进行实验，学生观察实验现象。在此过程中教师要不断地用问题来启发和引导学生。如何验证CaCO3高温会分解？取粉笔的1/2在酒精灯上进行灼烧（如图2），一段时间后，把粉笔掰断后放入两个试管中，分别加入等量的水、振荡，观察现象（如图3）；如何验证灼烧后的产物是否与水发生反应？再分别滴入一滴酚酞观察现象（如图4）。如何进行碳酸盐的检验？把剩下的小段粉笔放入装有稀盐酸的微型青霉素药瓶装置中，上端用吸管通入另一个装有刚过滤后所得的澄清石灰水的药瓶中（如图5），观察实验现象。完成碳酸盐检验实验。学生思考、观察。
设计意图：用学生最常见的粉笔、青霉素药瓶和吸管作为探究工具，调动起学生的积极性，同时用一根粉笔把所有实验全部探究，既节约用品，体现了化学实验的生活化和简单化，也让学生从根本上理解物质转化的含义。同时对微型实验的介绍，让学生形成绿色化学思想观，适应未来化学发展，激励学生的创新精神。同时通过一连串的问题，展开问题驱动式教学，让学生在思考中学习，在学习中思考，不断地发现问题和解决问题，抓住重点，解决重点。
4.展示点评（攻克难点）
学生观察教师演示实验后，分组进行实验，体验实验探究过程，并进行小组展示。探究完成后，教师搭建反思交流的平台，提供反思的方向和线索。在这样的反思交流中，得到思想碰撞、观念提升。不断调整和优化学习策略及思维方向，促进知识的意义建构。
设计意图：学生亲自动手参与整个探究过程，让学生对此知识点的解读更为深刻，同时让学生体会到探索的乐趣和成功的体验，理解生活处处皆化学。
5.知识总结（强化认知）
课堂最后教师提出关键性问题：刚刚的实验中，在探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2转化时，大家能从中总结出物質转化有什么特点呢？学生能够总结出转化过程中元素守恒，上一个反应的生成物是下一个反应的反应物。教师趁热打铁，进行总结：在化学学习中，大家要学会举一反三，通过探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2这个转化关系总结的规律，归纳出其他物质转化中存在的规律，希望大家能够对所学知识进行迁移。
设计意图：通过视觉观察所领悟到的知识远远比听来的更容易领悟，这样设计是符合学生认知规律的。强化认知，同时培养学生举一反三的能力，为高中的化学学习做下铺垫。
本节课的教学内容从生活走进化学，以探究的视角深入，从理性的视角提升，以观念的视角升华，从而实现以多维视角促进学生物质转化观的初步形成。经过以上科学探究过程，学生在对科学知识掌握逐步深入的同时，也经历了如何发现有价值的问题，如何应用各种方法解决问题的思维历程，将零散的知识点整合为系统的框架体系。
三、基于观念培养的初中化学实验复习课教学反思
（一）要找准时机渗透元素观
化学元素观是化学学习的基石，能够成功构建此观念对于学生认识物质世界的有序性有很大帮助，对于学生思维方法的形成有极大的促进；在专题学习或复习课中，教师应适当引导学生构建化学元素观，在元素观指导下学习化学。
（二）借助实验扎实培养基本观念
教师在日常的教学中，适当运用实验可大大增强学生的理解程度，通过视觉观察所领悟到的知识，远远比听来的更容易，这样设计符合学生认知规律。在实验时应重点关注对比实验的科学探究思维，重点关注生活化、简单化的实验思维，有目的性地训练学生的探究能力。
（三）逐步充实，逐步强化，不急于求成
化学是一门系统性很强的学科，初三阶段是化学的启蒙阶段，培养学习兴趣、学习方法最重要。同时在新课程改革的大背景下，教师不再只是教教材，而是灵活应用教材，这就要求教师在平时的课堂教学中进行点滴渗透，不能急于求成。
参考文献：
[1]张发新.谈高中化学元素观的教学功能及教学方法[J].化学教学，2014（6）：22-25.
[2]刘忠英.基于化学观念建构的教学设计——以“生产生活中含氮化合物”为例[J].化学教与学，2014（6）：62-64.
[3]吴俊明，吴敏.元素概念的演变与化学元素观的教学——关于科学观念和科学观念教育的思考之三[J].化学教学，2014（6）：3-7.
关键词：元素观；转化观；观念培养；实验复习
新课程背景下，初中化学学科着眼于学生的化学观念培养，为学生形成科学的方法论及世界观做好准备。化学教学也从传统的“知识传授”转变为“观念培养”。这不仅是化学课堂教学的新目标，也是社会发展对人才需求提出的新要求。
化学观念主要包括元素观、微粒观、转化观、实验观、分类观等[1]。初中化学处于关键启蒙阶段，元素观和转化观的形成十分必要。化学是一门内容广泛、综合性很强的学科，其包含的知识体系非常丰富且复杂。所以，教师要想在真正意义上教好化学，并使学生高效学好化学知识及规律，就需要从元素观的基础主线上构建一定的化学体系。而该体系的形成需要以物质转化观为引导，并使该理念贯穿于化学学习全过程。在初中化学教学中，教师要以客观存在的物质为中心，培养学生形成特定的化学思维及化学观念意识，使其能够在脑海中构建客观的物质世界，并能通过化学实验等手段对这些物质进行深层了解和有序的联系。综上所述，在初中化学教学中培养学生的化学基本观念非常必要，同时这也是一项综合性、长期性的教学目标，贯穿于中学教学的全过程。所以，必须对初中化学教学活动进行科学规划，尽早接触这些化学观念。这对认识物质世界是非常有帮助的，也为高中的学习打下基础。本文以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化”为例，探讨基于观念培养的初中化学实验复习课实施问题。
一、元素观和转化观的内涵
（一）元素观
元素观，顾名思义，“元素”是 “基本要素”的意思[2]。此概念是学生接触化学的第一个观念，同时也是化学学习中的基础观念之一。物质是由元素组成的，虽然物质种类各不相同，但元素组成却是一定的。物质按照元素组成可以进行分类，组成相似的物质，化学性质也相似。在化学基本观念中处于核心地位，也是其他化学观念的基础。
（二）转化观
转化观，其实是学生对于物质及其转化基本规律的探究，对于构建物质及其转化的科学理论的逐渐形成[3]。形成转化观可以让学生认识到，由同一元素组成的各个化合物不是各自分别的，而是一个个可以相互联系的整体，有助于构建元素化合物学习的知识网络。
二、基于观念培养的初中化学实验复习课案例剖析
（一）设计思路
初三阶段学生刚刚接触化学，培养化学学习兴趣最重要。同时在之前的新课学习当中，很多知识是按章节来学，学生所掌握的知识比较零碎，缺乏系统性，应用起来有难度。本节课的主要设计思路是围绕“转化观”“元素观”观念建构，按“最近发展区”理论以学生最通俗易懂的粉笔实验引入“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化”的实验复习教学。
首先，在教学之前，学生并不是带着空白思维进入教学活动的，在本节课之前学生就已掌握了很多相关化学知识，形成了有关物质的零零碎碎的知识，也叫做前科学观念。在进行“以观念培养为本”的课堂教学之前，首先应让学生通过小组汇报的方式了解其对CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互转化的认识程度。接下来教师介绍粉笔的成分中含有CaCO3，并介绍生活中最常见的一些废弃用品，请学生分组设计实验方案，探究三者的转化关系，教师在此过程中积极引导，总结出最环保、安全的实验方案。理论性的结论及事实不能成为思维习惯的充分条件，初中生必须经历实践活动，才能将客观存在的知识与自身的经验结合起来。通过小组实验体验探究、小组汇报展示点评等过程使学生初步形成一定的转化观和元素观。课堂的最后教师及时总结升华，举一反三，构建更加科学的化学基本观念。整个过程中以化学-技术-社会-环境（STSE）视角深入学科体会，将零散的教学知识，整合成系统的元素转化观念，促使学生逐步树立正确的、新的化学观念。具体设计思路如图1所示。
（二）实验教学目标
新课程标准指出：学生应在初中阶段的学习中初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观念。教师在教学中注意紧密联系生活，通过具体、生动的化学变化现象，激发学生的学习兴趣，引导建构酸、碱、盐元素化合物之间的的知识网络。
新课标指出的三维目标是紧密联系的一个整体，在教学中应以知识与技能为主线，渗透情感态度价值观，并把前面两者充分体现在过程与方法中。借此，笔者将三维目标进行简化整合，确定本节课教学目标：
（1）建构CaCO3、CaO、Ca（OH）2之间的转化关系，了解具体实验现象。
（2）学生通过体验探究的过程，进一步培养归纳、分析的能力，并能对所学知识进行迁移运用。
（3）理解生活处处皆存在化学，提升对化学的兴趣和成功的体验，初步建立科学的物质观，增进对 “物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识。
（三）实验内容设计
在新课程改革的大背景下，教师不再只是教教材，而是学会灵活应用教材。对于初三学生，很多抽象概念，如物质转化观的知识网络在新课中没有办法教学，只能在日常中一点点渗透，所以教师必须要在复习课中加强观念建构，通过用粉笔做实验，简单又好开发，讲起来通俗易懂，用简单的实验来讲大道理，学生更易形成物质转化观。
本实验以生活中最常见的物质——粉笔为主线展开探究，本着“节约环保，打造厦门绿色生态文明城市”的原则，所用仪器全部都是生活废弃用品，如废弃吸管、青霉素小药瓶、针筒、粉笔等。课堂开始时，教师介绍粉笔的成分中含有白垩，其成分是碳酸钙，如何将CaCO3高温分解？通过酒精灯对粉笔进行灼烧，使CaCO3高温分解（如图2）。将灼烧后和未经灼烧的粉笔放入两个小瓶中，加入等量蒸馏水，振荡，观察现象（如图3）。再加入等量的酚酞，觀察实验现象（如图4）。将灼烧后的粉笔加入水后的溶液静置后，取上清液[根据以上实验可知，该溶液的主要成分是Ca（OH2）]，取一小段粉笔放入装有盐酸的青霉素小瓶中，将产生的气体通入上清液中，观察实验现象（如图5）。从生活导入，通过简单易懂的实验，渗透最难的物质转化观，小实验解决大问题！ （四）教学内容设计
主要流程分为五部分：回顾旧知；小组讨论；体验探究；展示点评；知识总结。
1.回顾旧知（确定目标）
教师导入：同学们都知道，在化学学习中，有很多物质可以相互转化，转化关系无处不在。这节课先以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2的三角转化关系”为例展开探究，迁移出物质转化的规律。请同学们写出三者转化的方程式。学生判断其转化关系，并书写其转化方程式。
设计意图：在之前的新课学习当中，很多知识是按章节来学，学生所掌握的知识比较零碎，缺乏系统性，应用起来有难度。而对于刚进入复习课的学生来讲，就更难一下子把其转化三角方程式写出来，在此记忆冲突的冲击下，激起学生的求知欲，确定本节课所探究目标，也为下面的探究实验做铺垫。
2.小组讨论（初步突破难点）
学生小组讨论上述转化方案，尝试写出转化方程式，教师给予及时的引导和评价。
设计意图：小组合作，完成转化方案。培养学生的合作能力和团队意识，同时让学生初步形成物质可以相互转化的观念，初步突破难点。
3.体验探究（抓住重点）
教师趁热打铁，马上抛出问题展开教学：刚刚小组所设计的转化方案是大家凭之前记忆的知识点讨论得出的结果，整个过程大家会发现较难理解。大家能设计出一个实验方案证明三种物质能相互转化，并观察到实验现象吗？学生片刻思考和讨论后，教师从生活引入化学，展示粉笔，你们相信小小的粉笔能完成整个探究吗？本节课的实验用品都是生活中最常见的物品：粉笔、青霉素药瓶、针筒、吸管。
教师介绍粉笔的主要成分是CaCO3，进行实验，学生观察实验现象。在此过程中教师要不断地用问题来启发和引导学生。如何验证CaCO3高温会分解？取粉笔的1/2在酒精灯上进行灼烧（如图2），一段时间后，把粉笔掰断后放入两个试管中，分别加入等量的水、振荡，观察现象（如图3）；如何验证灼烧后的产物是否与水发生反应？再分别滴入一滴酚酞观察现象（如图4）。如何进行碳酸盐的检验？把剩下的小段粉笔放入装有稀盐酸的微型青霉素药瓶装置中，上端用吸管通入另一个装有刚过滤后所得的澄清石灰水的药瓶中（如图5），观察实验现象。完成碳酸盐检验实验。学生思考、观察。
设计意图：用学生最常见的粉笔、青霉素药瓶和吸管作为探究工具，调动起学生的积极性，同时用一根粉笔把所有实验全部探究，既节约用品，体现了化学实验的生活化和简单化，也让学生从根本上理解物质转化的含义。同时对微型实验的介绍，让学生形成绿色化学思想观，适应未来化学发展，激励学生的创新精神。同时通过一连串的问题，展开问题驱动式教学，让学生在思考中学习，在学习中思考，不断地发现问题和解决问题，抓住重点，解决重点。
4.展示点评（攻克难点）
学生观察教师演示实验后，分组进行实验，体验实验探究过程，并进行小组展示。探究完成后，教师搭建反思交流的平台，提供反思的方向和线索。在这样的反思交流中，得到思想碰撞、观念提升。不断调整和优化学习策略及思维方向，促进知识的意义建构。
设计意图：学生亲自动手参与整个探究过程，让学生对此知识点的解读更为深刻，同时让学生体会到探索的乐趣和成功的体验，理解生活处处皆化学。
5.知识总结（强化认知）
课堂最后教师提出关键性问题：刚刚的实验中，在探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2转化时，大家能从中总结出物質转化有什么特点呢？学生能够总结出转化过程中元素守恒，上一个反应的生成物是下一个反应的反应物。教师趁热打铁，进行总结：在化学学习中，大家要学会举一反三，通过探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2这个转化关系总结的规律，归纳出其他物质转化中存在的规律，希望大家能够对所学知识进行迁移。
设计意图：通过视觉观察所领悟到的知识远远比听来的更容易领悟，这样设计是符合学生认知规律的。强化认知，同时培养学生举一反三的能力，为高中的化学学习做下铺垫。
本节课的教学内容从生活走进化学，以探究的视角深入，从理性的视角提升，以观念的视角升华，从而实现以多维视角促进学生物质转化观的初步形成。经过以上科学探究过程，学生在对科学知识掌握逐步深入的同时，也经历了如何发现有价值的问题，如何应用各种方法解决问题的思维历程，将零散的知识点整合为系统的框架体系。
三、基于观念培养的初中化学实验复习课教学反思
（一）要找准时机渗透元素观
化学元素观是化学学习的基石，能够成功构建此观念对于学生认识物质世界的有序性有很大帮助，对于学生思维方法的形成有极大的促进；在专题学习或复习课中，教师应适当引导学生构建化学元素观，在元素观指导下学习化学。
（二）借助实验扎实培养基本观念
教师在日常的教学中，适当运用实验可大大增强学生的理解程度，通过视觉观察所领悟到的知识，远远比听来的更容易，这样设计符合学生认知规律。在实验时应重点关注对比实验的科学探究思维，重点关注生活化、简单化的实验思维，有目的性地训练学生的探究能力。
（三）逐步充实，逐步强化，不急于求成
化学是一门系统性很强的学科，初三阶段是化学的启蒙阶段，培养学习兴趣、学习方法最重要。同时在新课程改革的大背景下，教师不再只是教教材，而是灵活应用教材，这就要求教师在平时的课堂教学中进行点滴渗透，不能急于求成。
参考文献：
[1]张发新.谈高中化学元素观的教学功能及教学方法[J].化学教学，2014（6）：22-25.
[2]刘忠英.基于化学观念建构的教学设计——以“生产生活中含氮化合物”为例[J].化学教与学，2014（6）：62-64.
[3]吴俊明，吴敏.元素概念的演变与化学元素观的教学——关于科学观念和科学观念教育的思考之三[J].化学教学，2014（6）：3-7.