基于觀念培養的初中化學實驗復習課研究

楊雪++張賢金+吳新建

摘 要：針對當前初中化學實驗復習課仍以“知識傳授”和“知識復習”為主的現狀，提出初中化學實驗復習教學應從“知識為本”轉向“觀念培養”和“觀念建構”。以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互轉化”實驗復習教學為例，著重探討了元素觀和轉化觀的內涵及其在教學過程中的落實。認為要找準時機滲透元素觀，要借助實驗扎實培養基本觀念，觀念培養要逐步充實，逐步強化，不急于求成。

關鍵詞：元素觀；轉化觀；觀念培養；實驗復習

新課程背景下，初中化學學科著眼于學生的化學觀念培養，為學生形成科學的方法論及世界觀做好準備。化學教學也從傳統的“知識傳授”轉變為“觀念培養”。這不僅是化學課堂教學的新目標，也是社會發展對人才需求提出的新要求。

化學觀念主要包括元素觀、微粒觀、轉化觀、實驗觀、分類觀等[1]。初中化學處于關鍵啟蒙階段，元素觀和轉化觀的形成十分必要。化學是一門內容廣泛、綜合性很強的學科，其包含的知識體系非常豐富且復雜。所以，教師要想在真正意義上教好化學，并使學生高效學好化學知識及規律，就需要從元素觀的基礎主線上構建一定的化學體系。而該體系的形成需要以物質轉化觀為引導，并使該理念貫穿于化學學習全過程。在初中化學教學中，教師要以客觀存在的物質為中心，培養學生形成特定的化學思維及化學觀念意識，使其能夠在腦海中構建客觀的物質世界，并能通過化學實驗等手段對這些物質進行深層了解和有序的聯系。綜上所述，在初中化學教學中培養學生的化學基本觀念非常必要，同時這也是一項綜合性、長期性的教學目標，貫穿于中學教學的全過程。所以，必須對初中化學教學活動進行科學規劃，盡早接觸這些化學觀念。這對認識物質世界是非常有幫助的，也為高中的學習打下基礎。本文以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互轉化”為例，探討基于觀念培養的初中化學實驗復習課實施問題。

一、元素觀和轉化觀的內涵

（一）元素觀

元素觀，顧名思義，“元素”是 “基本要素”的意思[2]。此概念是學生接觸化學的第一個觀念，同時也是化學學習中的基礎觀念之一。物質是由元素組成的，雖然物質種類各不相同，但元素組成卻是一定的。物質按照元素組成可以進行分類，組成相似的物質，化學性質也相似。在化學基本觀念中處于核心地位，也是其他化學觀念的基礎。

（二）轉化觀

轉化觀，其實是學生對于物質及其轉化基本規律的探究，對于構建物質及其轉化的科學理論的逐漸形成[3]。形成轉化觀可以讓學生認識到，由同一元素組成的各個化合物不是各自分別的，而是一個個可以相互聯系的整體，有助于構建元素化合物學習的知識網絡。

二、基于觀念培養的初中化學實驗復習課案例剖析

（一）設計思路

初三階段學生剛剛接觸化學，培養化學學習興趣最重要。同時在之前的新課學習當中，很多知識是按章節來學，學生所掌握的知識比較零碎，缺乏系統性，應用起來有難度。本節課的主要設計思路是圍繞“轉化觀”“元素觀”觀念建構，按“最近發展區”理論以學生最通俗易懂的粉筆實驗引入“CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互轉化”的實驗復習教學。

首先，在教學之前，學生并不是帶著空白思維進入教學活動的，在本節課之前學生就已掌握了很多相關化學知識，形成了有關物質的零零碎碎的知識，也叫做前科學觀念。在進行“以觀念培養為本”的課堂教學之前，首先應讓學生通過小組匯報的方式了解其對CaCO3、CaO、Ca（OH）2相互轉化的認識程度。接下來教師介紹粉筆的成分中含有CaCO3，并介紹生活中最常見的一些廢棄用品，請學生分組設計實驗方案，探究三者的轉化關系，教師在此過程中積極引導，總結出最環保、安全的實驗方案。理論性的結論及事實不能成為思維習慣的充分條件，初中生必須經歷實踐活動，才能將客觀存在的知識與自身的經驗結合起來。通過小組實驗體驗探究、小組匯報展示點評等過程使學生初步形成一定的轉化觀和元素觀。課堂的最后教師及時總結升華，舉一反三，構建更加科學的化學基本觀念。整個過程中以化學-技術-社會-環境（STSE）視角深入學科體會，將零散的教學知識，整合成系統的元素轉化觀念，促使學生逐步樹立正確的、新的化學觀念。具體設計思路如圖1所示。

（二）實驗教學目標

新課程標準指出：學生應在初中階段的學習中初步形成“在一定條件下物質可以轉化”的觀念。教師在教學中注意緊密聯系生活，通過具體、生動的化學變化現象，激發學生的學習興趣，引導建構酸、堿、鹽元素化合物之間的的知識網絡。

新課標指出的三維目標是緊密聯系的一個整體，在教學中應以知識與技能為主線，滲透情感態度價值觀，并把前面兩者充分體現在過程與方法中。借此，筆者將三維目標進行簡化整合，確定本節課教學目標：

（1）建構CaCO3、CaO、Ca（OH）2之間的轉化關系，了解具體實驗現象。

（2）學生通過體驗探究的過程，進一步培養歸納、分析的能力，并能對所學知識進行遷移運用。

（3）理解生活處處皆存在化學，提升對化學的興趣和成功的體驗，初步建立科學的物質觀，增進對 “物質是變化的”等辯證唯物主義觀點的認識。

（三）實驗內容設計

在新課程改革的大背景下，教師不再只是教教材，而是學會靈活應用教材。對于初三學生，很多抽象概念，如物質轉化觀的知識網絡在新課中沒有辦法教學，只能在日常中一點點滲透，所以教師必須要在復習課中加強觀念建構，通過用粉筆做實驗，簡單又好開發，講起來通俗易懂，用簡單的實驗來講大道理，學生更易形成物質轉化觀。

本實驗以生活中最常見的物質——粉筆為主線展開探究，本著“節約環保，打造廈門綠色生態文明城市”的原則，所用儀器全部都是生活廢棄用品，如廢棄吸管、青霉素小藥瓶、針筒、粉筆等。課堂開始時，教師介紹粉筆的成分中含有白堊，其成分是碳酸鈣，如何將CaCO3高溫分解？通過酒精燈對粉筆進行灼燒，使CaCO3高溫分解（如圖2）。將灼燒后和未經灼燒的粉筆放入兩個小瓶中，加入等量蒸餾水，振蕩，觀察現象（如圖3）。再加入等量的酚酞，觀察實驗現象（如圖4）。將灼燒后的粉筆加入水后的溶液靜置后，取上清液[根據以上實驗可知，該溶液的主要成分是Ca（OH2）]，取一小段粉筆放入裝有鹽酸的青霉素小瓶中，將產生的氣體通入上清液中，觀察實驗現象（如圖5）。從生活導入，通過簡單易懂的實驗，滲透最難的物質轉化觀，小實驗解決大問題！

（四）教學內容設計

主要流程分為五部分：回顧舊知；小組討論；體驗探究；展示點評；知識總結。

1.回顧舊知（確定目標）

教師導入：同學們都知道，在化學學習中，有很多物質可以相互轉化，轉化關系無處不在。這節課先以“CaCO3、CaO、Ca（OH）2的三角轉化關系”為例展開探究，遷移出物質轉化的規律。請同學們寫出三者轉化的方程式。學生判斷其轉化關系，并書寫其轉化方程式。

設計意圖：在之前的新課學習當中，很多知識是按章節來學，學生所掌握的知識比較零碎，缺乏系統性，應用起來有難度。而對于剛進入復習課的學生來講，就更難一下子把其轉化三角方程式寫出來，在此記憶沖突的沖擊下，激起學生的求知欲，確定本節課所探究目標，也為下面的探究實驗做鋪墊。

2.小組討論（初步突破難點）

學生小組討論上述轉化方案，嘗試寫出轉化方程式，教師給予及時的引導和評價。

設計意圖：小組合作，完成轉化方案。培養學生的合作能力和團隊意識，同時讓學生初步形成物質可以相互轉化的觀念，初步突破難點。

3.體驗探究（抓住重點）

教師趁熱打鐵，馬上拋出問題展開教學：剛剛小組所設計的轉化方案是大家憑之前記憶的知識點討論得出的結果，整個過程大家會發現較難理解。大家能設計出一個實驗方案證明三種物質能相互轉化，并觀察到實驗現象嗎？學生片刻思考和討論后，教師從生活引入化學，展示粉筆，你們相信小小的粉筆能完成整個探究嗎？本節課的實驗用品都是生活中最常見的物品：粉筆、青霉素藥瓶、針筒、吸管。

教師介紹粉筆的主要成分是CaCO3，進行實驗，學生觀察實驗現象。在此過程中教師要不斷地用問題來啟發和引導學生。如何驗證CaCO3高溫會分解？取粉筆的1/2在酒精燈上進行灼燒（如圖2），一段時間后，把粉筆掰斷后放入兩個試管中，分別加入等量的水、振蕩，觀察現象（如圖3）；如何驗證灼燒后的產物是否與水發生反應？再分別滴入一滴酚酞觀察現象（如圖4）。如何進行碳酸鹽的檢驗？把剩下的小段粉筆放入裝有稀鹽酸的微型青霉素藥瓶裝置中，上端用吸管通入另一個裝有剛過濾后所得的澄清石灰水的藥瓶中（如圖5），觀察實驗現象。完成碳酸鹽檢驗實驗。學生思考、觀察。

設計意圖：用學生最常見的粉筆、青霉素藥瓶和吸管作為探究工具，調動起學生的積極性，同時用一根粉筆把所有實驗全部探究，既節約用品，體現了化學實驗的生活化和簡單化，也讓學生從根本上理解物質轉化的含義。同時對微型實驗的介紹，讓學生形成綠色化學思想觀，適應未來化學發展，激勵學生的創新精神。同時通過一連串的問題，展開問題驅動式教學，讓學生在思考中學習，在學習中思考，不斷地發現問題和解決問題，抓住重點，解決重點。

4.展示點評（攻克難點）

學生觀察教師演示實驗后，分組進行實驗，體驗實驗探究過程，并進行小組展示。探究完成后，教師搭建反思交流的平臺，提供反思的方向和線索。在這樣的反思交流中，得到思想碰撞、觀念提升。不斷調整和優化學習策略及思維方向，促進知識的意義建構。

設計意圖：學生親自動手參與整個探究過程，讓學生對此知識點的解讀更為深刻，同時讓學生體會到探索的樂趣和成功的體驗，理解生活處處皆化學。

5.知識總結（強化認知）

課堂最后教師提出關鍵性問題：剛剛的實驗中，在探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2轉化時，大家能從中總結出物質轉化有什么特點呢？學生能夠總結出轉化過程中元素守恒，上一個反應的生成物是下一個反應的反應物。教師趁熱打鐵，進行總結：在化學學習中，大家要學會舉一反三，通過探究CaCO3、CaO、Ca（OH）2這個轉化關系總結的規律，歸納出其他物質轉化中存在的規律，希望大家能夠對所學知識進行遷移。

設計意圖：通過視覺觀察所領悟到的知識遠遠比聽來的更容易領悟，這樣設計是符合學生認知規律的。強化認知，同時培養學生舉一反三的能力，為高中的化學學習做下鋪墊。

本節課的教學內容從生活走進化學，以探究的視角深入，從理性的視角提升，以觀念的視角升華，從而實現以多維視角促進學生物質轉化觀的初步形成。經過以上科學探究過程，學生在對科學知識掌握逐步深入的同時，也經歷了如何發現有價值的問題，如何應用各種方法解決問題的思維歷程，將零散的知識點整合為系統的框架體系。

三、基于觀念培養的初中化學實驗復習課教學反思

（一）要找準時機滲透元素觀

化學元素觀是化學學習的基石，能夠成功構建此觀念對于學生認識物質世界的有序性有很大幫助，對于學生思維方法的形成有極大的促進；在專題學習或復習課中，教師應適當引導學生構建化學元素觀，在元素觀指導下學習化學。

（二）借助實驗扎實培養基本觀念

教師在日常的教學中，適當運用實驗可大大增強學生的理解程度，通過視覺觀察所領悟到的知識，遠遠比聽來的更容易，這樣設計符合學生認知規律。在實驗時應重點關注對比實驗的科學探究思維，重點關注生活化、簡單化的實驗思維，有目的性地訓練學生的探究能力。

（三）逐步充實，逐步強化，不急于求成

化學是一門系統性很強的學科，初三階段是化學的啟蒙階段，培養學習興趣、學習方法最重要。同時在新課程改革的大背景下，教師不再只是教教材，而是靈活應用教材，這就要求教師在平時的課堂教學中進行點滴滲透，不能急于求成。

參考文獻：

[1]張發新.談高中化學元素觀的教學功能及教學方法[J].化學教學，2014（6）：22-25.

[2]劉忠英.基于化學觀念建構的教學設計——以“生產生活中含氮化合物”為例[J].化學教與學，2014（6）：62-64.

[3]吳俊明，吳敏.元素概念的演變與化學元素觀的教學——關于科學觀念和科學觀念教育的思考之三[J].化學教學，2014（6）：3-7.