關于“化學式與化合價”單元整體教學設計的思考

一、問題的提出

化學語言不僅是化學教學中的重要組成部分，更是學生學習化學的基本工具與方法。作為初中化學雙基的重要組成部分，其教學效果的有效與否直接關系到學生化學學習的延續性，更加決定了學生能否形成化學核心素養。“化學式”便是其中之一。

“化學式與化合價”是人教版九年級《化學》第四單元的內容，是在學生掌握“元素符號”后學習的又一新的化學語言。它不僅是學生聯系物質微觀構成與宏觀組成的紐帶與橋梁，加深對物質組成的認識與理解，更是學習后續第五單元“質量守恒定律”的基礎。其主要內容包括：化學式的概念、化學式的含義、化學式的書寫以及化學式的計算。本節內容不僅要求學生通過化學式建立物質的宏觀組成、微觀構成與符號表征三者之間的關系，也需要學生能夠正確書寫常見物質的化學式并進行相關計算，對學生提出了較高的要求。

二、單元整體教學設計

單元整體教學設計強調教師基于一個單元，圍繞單元的主題，結合單元知識的特點，全面挖掘本單元的教育價值，有機地整合課堂教學和課外活動，開發課程資源，綜合利用各種教學方法和教學策略，提高課堂教學的效率讓學生在一段時間的學習之后，能夠從整體上把握整個單元的知識網絡，并且獲得豐富的情感體驗。

筆者在進一步研究發現，像“化學式”這樣缺乏化學實驗的概念課教學，教師大多采取講授的方式。即通過“學生閱讀教材→教師歸納化學式的含義，學生記憶→練習鞏固”，讓學生能看懂化學式；通過“教師講授化合價規則與使用方法→教師總結規律，學生記憶→練習鞏固”，讓學生學會書寫化學式。

這樣的課堂，學生除了記筆記，就是背規律，無法明確學習這部分知識的價值，學生并沒有明白學習“化學式與化合價”對化學學習有何幫助，僅僅把化學式理解為類似于中文中“我”在英文中就是用“I”來表示的簡單代替認為是化學學習的第二外語，而化合價就是記憶化學式的法則，這樣很難形成學習的主動性；再加上輔以“教師講—學生記—課后練”的方式，沒有體現科學概念的內在轉化規律，缺乏學生對概念的自主構建活動，課堂學生參與度不高，學習效果不理想，課堂缺乏生命力。

基于單元整體教學設計的“化學式與化合價”教學，要求教師能從高空俯瞰本專題的內容，在界定好教學內容之后，能夠圍繞主要內容，在充分體現本專題教學價值的前提下，運用多種教學手段與策略開展教學。學生在教學活動中自主學習，激發他們主動、積極地參與其中，通過仔細觀察、自主思考、相互討論、總結歸納，用自己的行動獲取知識、經驗和方法，在此之后教師再來溫習學生所學內容，幫助學生將獲得的片面的、不完整的甚至是錯誤的認識進行整理和糾正，從而真正成為知識的引導者和課堂的組織者。在進行本專題內容的單元整體教學前，還需要對本專題的一些基本內容逐一明晰。

三、化學式與化合價的教學論問題討論

1.化學式的含義與化學式的書寫哪個更為重要。

化學式歸根結底不僅是表示物質的一種化學語言，更是認識物質組成的方法、聯系微觀與宏觀的橋梁。如果在教學中將教學重點建立在如何正確書寫化學式上，將其更偏向于技能型訓練，那么就忽視了化學式最重要的功能，學生掌握的也只能是機械地運用化合價規則書寫出化學式而已。在教學中應該在學生充分理解化學式的含義，能夠初步建立聯系微觀與宏觀的橋梁后，再通過相關的固定規則讓學生掌握化學式的書寫，與出于“寫對物質的化學式”目的訓練學生的這一書寫技能相比，很顯然前者才更加科學、合理，更加具有發展性。

2.如何讓學生理解化學式的含義。

通過前面的學習，學生已經學習了微粒構成物質以及元素的概念，知道了常見物質的組成，熟記了由分子、原子、離子構成的都包括哪些物質，這些就構成了學生理解化學式含義的基礎。但如何有效地把握學生的這些基礎并加以利用逐步深入，從而讓學生有效掌握化學式的含義，而不是簡單的機械記憶，就顯得尤為重要。這里可以采用“歸類+范例”的方法。例如，關于“水”，學生已經知道水由水分子構成、一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成、水由氫元素和氧元素組成，因此將其與水的化學式“H2O”結合起來，討論、總結、歸納，“H2O”這一化學式的含義便建立了，這便是范例中的“個”。緊接著，歸類到由分子構成的這一類物質的化學式，進一步對在本質特征上相一致的個別現象進行總結，那么這一類物質的化學式的含義便攻克了，這便是范例中的“類”。

3.怎樣的化學式書寫的教學更有效。

常規的關于化學式書寫的教學，采用的流程是熟記常見元素的化合價→熟用最小公倍數法和十字交叉法→針對性練習鞏固。學生始終處于被動接受的狀態之中，除了記就是練，沒有自我發現的過程，缺少成功的喜悅體驗。筆者認為，這樣的教學可能更加有效：（1）以“MgO、NaCl、H2O”為例，讓學生對照化合價表標注元素的化合價，提問“正負元素化合價的代數和是多少”，引出規律。（2）以“氧化鋁”為例，先寫出元素符號，然后標出元素化合價，緊接著讓學生自己利用數學技能確定數字，教師在此基礎之上進行總結、歸納最小公倍數法和十字交叉法，最后寫出化學式。這樣的教學始終讓學生去發現、去嘗試，教師在旁引導，最終讓學生體驗到成功，獲得積極情感體驗的同時，也掌握了知識。

四、單元整體教學設計嘗試

經過上述的討論之后，筆者嘗試針對“化學式與化合價”專題進行了單元整體教學設計，如第60頁圖1所示。

本單元整體教學一共三課時。第1課時初步建立化學式與化合價的概念，包括3個教學環節：（1）通過背景資料的閱讀，讓學生初步感受化學式的表示方法，知道化學式的唯一性與真實性；（2）通過背景資料的閱讀，讓學生感知化合價概念的發現歷程，從中體會化學家研究問題的方法與化合價的概念；（3）通過范例引導，使學生掌握常見元素的化合價與化合價規律。

第2課時理解化學式的含義，掌握化學式的書寫，初步建立聯系宏觀與微觀的橋梁，包括5個教學環節：（1）從水的化學式“H2O”的含義引出由分子構成的物質的化學式的含義；（2）從鐵的化學式“Fe”的含義引出由原子構成的物質的化學式的含義；（3）從氯化鈉的化學式“NaCl”的含義引出由離子構成的物質的化學式的含義；（4）從“氧化鋁”化學式的書寫引出物質的化學式的書寫方法；（5）從典型物質的化學式的讀法引出化學式的命名。

圖1“化學式與化合價”的單元整體教學設計思路

第3課時掌握關于化學式的相關計算，從定量的角度加深對化學式的理解，包括3個教學環節：（1）元素的質量比的計算（2）元素質量分數的計算；（3）綜合計算。

五、小結

本文從實際教學出發，針對目前教學中存在的問題，給出了具體的教學思路與設計，旨在服務于學生的學習。基于化學式和化合價的教學，發掘教學內容的本質價值，從“掌握一種知識的化學”到“掌握學習化學知識的方法”的轉移，發展學生的化學學科素養，是本節課的出發點。