中學化學基礎理論的教學價值與實踐策略

摘要：化學基礎理論是整個中學化學教學的核心，其重要性不僅體現在理論本身所具有的分析與解決問題的作用，更重要的是其對學生智力與能力發展所起的不可低估的作用。化學基礎理論涵蓋了整個中學化學的重要領域，既是認識元素及化合物、化學計算與化學實驗的認知基礎，也是指導學生獲取知識、訓練思維和解決問題的重要工具。

關鍵詞：基礎理論；價值分析；實踐策略；化學教學

中圖分類號：G633.8

文獻標志碼：A

文章編號：1673-4289(2010)04-0047-02

一、化學基礎理論的特點及價值分析

化學基礎理論主要有物質結構、元素周期律、質量(能量)守恒定律、化學反應速率與平衡、電解質溶液等。這些理論是學生今后學習系統化學理論的基礎，是化學學習成敗的關鍵所在。

(一)化學基礎理論的抽象性與概括性

它使用專業化的符號與規則代表其意義，是在長期的歷史發展中形成的，需要進行系統的學習訓練才能理解和掌握。這一特點決定在教學中應盡量化抽象為具體，從符合學生認知的角度出發，從學生學習知識的立場出發，以具體直觀的現象進入，增加其感性認識。積累足夠的事實素材。然后再進行抽象概括，逐步過渡到理論，同時輔之相關的符號，以建立多重編碼增強記憶，形成多角度表征方式以便于知識的提取與應用。

(二)化學基礎理論的綜合性與復雜性

首先。化學的基礎理論是化學家長期摸索的智慧的集合，幾乎每一個理論背后都有無數科學家努力探索的痕跡。在引入這些理論的時候，注意與當時理論產生的現實問題相結合，將理論放在真實的情境中，讓學生學習科學家是如何解決問題的，采取了哪些切實可行的辦法，曾經遇到過哪些困難等等。

其次，化學基礎理論除本身涉及的內涵與外延以外，還與其他概念、原理相互關聯，形成了復雜網絡關系。這就要求進行基礎理論教學時必須本著為學生的將來打好基礎的宗旨，弄清基礎理論的內涵與外延。弄清與相關概念的關系，在理解其內容的基礎上建構起其間的關系網，打通知識間的橫向與縱向聯系，從而形成合理的知識網絡結構。

(三)化學基礎理論的認識性與實踐性價值

化學基礎理論是研究者對客觀事物運動規律的總結，也是化學研究的思想、方法的結晶，其中不僅蘊含著巨大的認識論價值，也包含了豐富的思想資源，還為我們的學習實踐和生產實踐提供了強有力的方法論支持。從宏觀上來看，化學基礎理論涵蓋了整個中學化學的重要領域，是元素化合物、化學計算與化學實驗的理論基礎，也是教師教學與學生學習的根本出發點與落腳點，同時也是考試的熱點和關注的焦點。從微觀上看，化學基礎理論是多種思維方法的體現，也是思維的基本單位。學生學習化學基礎理論既是獲取化學知識的重要途徑，又是形成能力、發展智力的根本需要。

二、關于化學基礎理論教學的整體設計

所謂整體化教學設計是指設計根據某一教學專題或單元進行的綜合、全面、系統的教學規劃，將課程目標、教學內容與學生認知緊密結合起來，結合各方面教育因素進行綜合的全方位的設計，以實現教學效果的最佳化、教學程序的最優化和學生發展的最大化。

(一)以多元化為導向的教學目標設計

首先，全面了解化學課程目標。明確教學總目標及當前教學目標所處的地位與作用。其次，要將本單元或主題教學目標進行分解，至少要在知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀等多個方面預設教學目標，并且每個層次都有各自不同的認識標準和能力標準。最后，教學目標還要對教材內容、方法與學生的學習狀況進行綜合考慮，全面權衡。

(二)以學生為中心的學習環境設計

首先，針對學習者已有認知結構、認知特點及學習風格進行設計。即分析學習者過去和現在的學習經驗與經歷，預見其未來的學習行為及結果。

其次，針對情境的意義建構進行設計。學習者的學習都是在特定的文化背景與時空環境中發生的，情境的特點對學習者的情感、認知、策略選擇等都具有重要影響。學習者可能會利用自己原有認知結構中的有關經驗去同化和索引當前學習到的新知識，從而賦予新知識以某種意義，也可能會對原有認知結構進行改造與重組。

最后，針對學習者的硬件環境進行設計。為了支持學習者的主動探索和完成意義建構，在學習過程中要為學習者提供各種信息資源(包括各種類型的教學媒體和教學資料)。在此環境中學生可以利用各種工具和信息資源(如文字材料、書籍、音像資料、多媒體CAI課件以及網絡信息等)來達到自己的學習目標。

(三)以結構化思想主導的教學內容設計

所謂結構化設計是指對教材內容的系統化、直觀化、概括化與具體化的設計。直觀是感性材料的積累，教師要善于“以實代虛”，凡是能看到的、感受到的，都盡量讓學生看到實物，體驗其不同的狀態，以獲得感性認識，為其抽象的原理和方法的形成做好準備。在具體操作上，能讓學生動手做的實驗就讓他們親自嘗試，使學生的多種感官參與活動，體會化學變化的真實過程。另一方面，教師也要“化靜為動”，通過網絡或多媒體等形式將不可見的微觀世界展現給學生。將不明顯的化學變化轉化為可觀察的化學現象。

三、化學基礎理論教學的階段性實施

通過以上分析及大量的教學實踐，我們以《質量守恒定律》教學為例說明該教學的實施策略。(見圖1)

(一)教學階段，厘清概念原理的內涵與外延

教師首先要明確在物理變化中質量不一定守恒，所以化學實驗應盡量選擇現象明顯的反應，讓學生明白發生了化學反應，從而揭示質量守恒定律的前提條件。對于有氣體參與或放出的化學反應，質量守恒只有在密閉體系中才成立。通過波義耳和拉瓦錫做同樣的實驗卻使用不同的裝置所得出的不同結論這一科學史實，讓學生分析質量守恒的適用條件。

(二)鞏固階段，注重知識的理解與提升

首先，促使學生對化學基礎理論本身的理解。鞏固訓練要使學生能夠正確地判斷其化學變化是否符合質量守恒條件，能準確指出化學反應中的各物質及生成物，能詳細解析質量守恒的原因。

其次，提升學生對質量守恒定律的綜合應用水平。宏觀上看，要求能夠在問題解決中正確求反應物或生成物質量，辨別元素的種類和質量。微觀上看，要能寫出某一種物質化學式和原子的變化的種類、數目、質量。講清楚化學反應過程中分子破裂為原子和原子組合成新分子的過程和結果。

(三)應用階段，突出基本原理的分析與實踐

質量守恒定律是中學生學習的第一個化學規律性知識，雖然包含的內容簡單，但卻涉及化學反應、化學計算、化學實驗、化學史事等多項內容，對于剛接觸化學的中學生來說，運用上會有一些難度。在其解決一些生活問題的具體運用時，學會作出如下分析與拓展運用。

首先，分析元素的守恒。依據物質反應前后元素種類保持不變的原理，進行分析。比如，某虛假廣告說水能變油或賤金屬變貴金屬，或者某物質燃燒后生成水和二氧化碳，這就要判斷參與反應元素的種類。

其次，分析原子的守恒。因為原子是化學變化中的最小微粒，而且在化學變化中，原子核是不變的，只是核外電子的得與失，對于整個反應體系來說由原子構成的物質的質量也不變。

最后，遷移理解能量守恒、電荷守恒等定律。今后的化學學習完全以此為基礎展開，并得到多層次的應用。如研究溶液中沉淀與結晶的質量問題。酸堿鹽中復雜化學反應體系中的質量問題等。高中階段，則進一步從宏觀的質量計量問題研究進入到微觀粒子的計量——物質的量，以此將守恒思想推進到離子反應體系與氧化還原反應的體系中去。