基于思維課堂的初中化學(xué)概念教學(xué)探析

劉秋芳 張賢金 吳新建

摘要：以“分子原子”概念教學(xué)為例，闡述化學(xué)思維課堂的內(nèi)涵與實(shí)施。創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境，引出“感知一感受一感悟”微觀粒子的認(rèn)知線，培養(yǎng)分析、評價、創(chuàng)造的高級思維，逐步建構(gòu)研究微觀粒子的思維模型與思維課堂的思維模型，從而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：思維課堂;分子與原子;概念教學(xué)

文章編號：1008-0546（2020）03-0036-04

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.010

初中化學(xué)是化學(xué)學(xué)習(xí)的啟蒙階段，基本概念多且較抽象。概念教學(xué)的課堂中常常是學(xué)生記概念，教師剖析概念，幫助學(xué)生找關(guān)鍵詞理解概念，在學(xué)生似懂非懂情況下講解概念的應(yīng)用，這些都是學(xué)生被動學(xué)習(xí)的表現(xiàn)，不利于學(xué)生的思維發(fā)展。為突破概念教學(xué)的難點(diǎn)，教師應(yīng)充分挖掘教材中的隱性思維，結(jié)合學(xué)生的思維特點(diǎn)，收集相關(guān)素材，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在活動中形成化學(xué)概念，同時發(fā)展學(xué)生思維能力，構(gòu)建思維課堂。

一、化學(xué)思維課堂的內(nèi)涵

核心素養(yǎng)時代下的課堂教學(xué)應(yīng)發(fā)展學(xué)生思維能力，獨(dú)立的思維乃是學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，是核心素養(yǎng)的主要因子…。布盧姆教育目標(biāo)分類認(rèn)為，思維發(fā)展有記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造六個層次，其中記憶、理解、應(yīng)用是低級思維，分析、評價和創(chuàng)造是高級思維。化學(xué)思維課堂應(yīng)以化學(xué)學(xué)科知識為載體，通過學(xué)生自主完成教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)或其它探究活動，培養(yǎng)學(xué)生分析、評價和創(chuàng)造的高級思維，逐步形成研究化學(xué)相關(guān)知識的思維方法和思維模型，并逐步提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、基于思維課堂的初中化學(xué)概念教學(xué)案例剖析

初中化學(xué)概念學(xué)習(xí)是學(xué)生高中學(xué)習(xí)以及后續(xù)發(fā)展的重要基石，如何在一堂課45分鐘里讓學(xué)生逐步建立化學(xué)概念，并促進(jìn)學(xué)生高級思維的發(fā)展，是一線教師永無止境的追求目標(biāo)。本文就以人教版第三單元課題1“分子原子”第一課時教學(xué)為例，探析培養(yǎng)分析、評價和創(chuàng)造的高級思維為主的思維課堂教學(xué)。

1.感知微粒存在啟動學(xué)生思維

感知是感覺和知覺的統(tǒng)稱，客觀事物通過感官在人腦中的直接反應(yīng)。課堂上教師應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的五官去感覺，刺激學(xué)生的大腦去思考，感知現(xiàn)象背后的本質(zhì)，即啟動學(xué)生的思維，才能快速把學(xué)生帶人課堂。

[環(huán)節(jié)1]引入：教師噴香水

[問題1]為什么香水噴在我的手上，而你卻聞到了香味？

[設(shè)計(jì)意圖]由于分子、原子是抽象的，學(xué)生看不見也摸不著，教師用一個學(xué)生最常見的例子，最直觀的現(xiàn)象讓學(xué)生感知到微觀粒子的存在。

2.感受微粒性質(zhì)發(fā)展學(xué)生思維

感受是深層次理解問題，教師設(shè)計(jì)情境、活動讓學(xué)生感同身受，真真切切認(rèn)識微觀粒子的存在和性質(zhì)。當(dāng)然學(xué)生不是容器，不是被動的吸收者，教師應(yīng)讓學(xué)生主動參與，一起挖掘教材的隱性思維，并充分利用這一邏輯思維應(yīng)用于學(xué)習(xí)生活中，發(fā)展學(xué)生的高級思維。

[環(huán)節(jié)2]新課展示三張圖片：苯分子，硅原子及一組數(shù)據(jù)

[問題2]給你一段1克的純鐵絲和一把剪刀，你最多能剪成幾段？已知一個鐵原子的質(zhì)量是9.288x10^-26kg，請你計(jì)算1克的純鐵絲中有多少個鐵原子？并預(yù)測你剪的最小一段鐵絲可能含有多少個鐵原子？

[設(shè)計(jì)意圖]通過展示掃描隧道顯微鏡放大幾十萬倍“看到”的苯分子和硅原子的圖片，讓學(xué)生感受分子原子是真實(shí)存在的;通過讓學(xué)生剪鐵絲和計(jì)算鐵原子的個數(shù)，讓學(xué)生感性與理性相結(jié)合，提高學(xué)生對分子與原子的新認(rèn)識，它們都很小;并讓學(xué)生初步體驗(yàn)宏觀與微觀的質(zhì)量關(guān)系。

[環(huán)節(jié)3]教師演示課本實(shí)驗(yàn)

[問題3]教材中的探究實(shí)驗(yàn)分成三步，觀察每一步實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，說說實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，每一步驟的目的是什么？你能從中提煉出什么思路？

[設(shè)計(jì)意圖]研究教材、挖掘教材、用好教材是教師在備課時要做好的，有關(guān)分子的實(shí)驗(yàn)非常多，可謂精彩紛呈，對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)也很多，都能給予學(xué)生視覺享受，但不能僅停留在此，更應(yīng)挖掘?qū)嶒?yàn)為什么這么做的思維邏輯層面問題。

1.分析演示實(shí)驗(yàn)得出思維模型

分析是把事物的整體分解為各個部分，把實(shí)驗(yàn)三個步驟的用意分析清楚（如圖1），實(shí)驗(yàn)不是只記住現(xiàn)象，而是在教師“問題串”的引導(dǎo)下學(xué)生用語言、圖形或表格等方式把自己的思路表達(dá)出來，再通過對比尋得研究微觀粒子思維模型的最佳方案（如圖2）。

2.評價實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)用思維模型

高級思維另一活動形式是評價，評價能力是初中生較為薄弱的能力，教師應(yīng)多創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生鍛煉，學(xué)會評價實(shí)驗(yàn)事實(shí)，根據(jù)宏觀現(xiàn)象得出微觀結(jié)論。課堂教學(xué)中，學(xué)生不是記住科學(xué)家研究的成果與結(jié)論，應(yīng)是根據(jù)自己歸納出的研究微觀粒子思維模型去實(shí)踐，在實(shí)踐中分析和思考，讓學(xué)生沿著科學(xué)家的研究軌跡去探索，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、評價，討論得出有關(guān)分子的觀點(diǎn)。

[環(huán)節(jié)4]分組探究、創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)

①向兩杯同樣多的冷水和熱水中各滴一滴紅墨水，觀察現(xiàn)象。

②向容量瓶中先加半瓶水，再倒人滴有紅墨水的酒精至刻度線，蓋緊瓶塞，振蕩，觀察液面情況。

③用針筒吸取SmL的水和SmL的空氣，食指堵住管口，壓縮水和空氣，比比哪個更容易些？

④加熱容器內(nèi)的碘固體，觀察現(xiàn)象。

⑤向裝有二氧化錳的試管中倒人過氧化氫溶液，伸人帶火星的木條，觀察現(xiàn)象，寫出符號表達(dá)式。

[問題4]記錄現(xiàn)象，試一試從分子角度評價實(shí)驗(yàn)事實(shí)，看能得出哪些分子的觀點(diǎn)？

[設(shè)計(jì)意圖]通過小組合作探究，讓學(xué)生動手操作，親自體驗(yàn);同學(xué)間取長補(bǔ)短，慢慢培養(yǎng)對實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行評價的能力。并感受如果你是實(shí)驗(yàn)中的分子，發(fā)生了什么變化？

3.創(chuàng)造生活實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化思維模型

知識來源于實(shí)踐，并應(yīng)用于實(shí)踐，為強(qiáng)化學(xué)生研究微觀粒子思維模型的應(yīng)用，學(xué)生再創(chuàng)造生活實(shí)驗(yàn)解釋自己得出的觀點(diǎn)。創(chuàng)造思維是學(xué)生根據(jù)已有的知識與經(jīng)驗(yàn)，綜合組織而形成新的東西。由于初中生想法獨(dú)特且豐富，課堂上氣氛異常活躍，學(xué)生創(chuàng)造的生活實(shí)例與實(shí)驗(yàn)五花八門，涉及內(nèi)容廣泛，但語言表達(dá)比較欠缺，需要教師引導(dǎo)與幫助才能把自己的觀點(diǎn)表達(dá)清楚，并符合自己要驗(yàn)證的分子性質(zhì)。

[問題5]根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出的五個分子觀點(diǎn)，請你各創(chuàng)造一生活實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你得出的每個觀點(diǎn)。

[設(shè)計(jì)意圖]展開學(xué)生想象的翅膀，放飛學(xué)生的思維，讓學(xué)生大膽創(chuàng)造，體驗(yàn)成功的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生類比思維。學(xué)生完成情況如下表1（語言表達(dá)經(jīng)過教師組織）。

化學(xué)思維來源于化學(xué)的現(xiàn)實(shí)，來自對化學(xué)事實(shí)材料的概括和加工，不是憑脫離實(shí)踐的冥思苦想確定的，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)思維的主要來源[2]。學(xué)生雖然是在化學(xué)課上第一次接觸分子和原子，但大量的素材與實(shí)踐讓學(xué)生形成很深的印象，說千萬遍不如做一次，會讓他們終身難忘。學(xué)生在親身體驗(yàn)中逐步悟出分子的性質(zhì)與概念，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)對分子有個全新的認(rèn)識，同時深刻感受到化學(xué)知識是由生活中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的，并應(yīng)用于生活中，化學(xué)與生活息息相關(guān)。

3.感悟微粒價值轉(zhuǎn)變學(xué)生思維

感悟是感觸后有所醒悟或領(lǐng)悟。學(xué)習(xí)就是打破原有的認(rèn)知，可每位學(xué)生對原有的認(rèn)知都有思維桎梏，只有感悟到分子原子的學(xué)習(xí)價值，讓學(xué)生進(jìn)行全新的體驗(yàn)，才能擺脫思維的束縛，使學(xué)生的思維得以轉(zhuǎn)變與提升。

[環(huán)節(jié)6]介紹分子機(jī)器人，觀看世界上最小的電影視頻《a boy and his atom》。

[問題6]分子與原子的研究將給我們的生活帶來什么？

[設(shè)計(jì)意圖]通過教師講解分子的應(yīng)用，觀看并介紹該影片的制作與意義，給學(xué)生視覺強(qiáng)大的沖擊，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，認(rèn)識到科學(xué)新技術(shù)可以大幅度提升計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，激勵學(xué)生努力學(xué)好化學(xué)。

三、基于思維課堂的初中化學(xué)概念教學(xué)反思

1.思維課堂主線清晰，貫穿始終

從本堂課的教學(xué)流程圖（如圖3）可以看出，思維課堂的思維線清晰，主線明確，認(rèn)知路線逐步加深，設(shè)置的情境和活動為提升學(xué)生的思維品質(zhì)服務(wù)。思維課堂的教學(xué)要將知識轉(zhuǎn)化為“智識”，知識是教師培養(yǎng)學(xué)生思維能力的依托，分子概念的思維課堂教學(xué)是讓學(xué)生學(xué)會從微觀角度認(rèn)識世界的思維方式，所學(xué)的知識既是思維的結(jié)果，也是思維的工具[3]，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所用的思維方式，學(xué)習(xí)微觀粒子的思維模型會深深印在學(xué)生的腦子里，逐步內(nèi)化為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.思維課堂模型建立，靈活應(yīng)用

模型是一種重要的研究方法，思維課堂模型是為了提高思維課堂的教學(xué)效率所作的一種簡化的、直觀的、文字的、圖形的描述[4]。這是教學(xué)實(shí)踐中筆者建立的模型（如圖4）。思維課堂模型的應(yīng)用使課堂教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，承載著促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，逐步形成化學(xué)學(xué)科思維，便于化學(xué)教師有步驟、有計(jì)劃提升學(xué)生的思維能力。當(dāng)然模型不是一成不變的，教師可以在教學(xué)實(shí)踐中逐步改進(jìn)與發(fā)展思維課堂模型，依據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容采用不同教學(xué)策略，根據(jù)學(xué)生的思維層次不同而采取相應(yīng)的變化。只有靈活應(yīng)用思維課堂模型，教學(xué)才能有的放矢，因材施教，學(xué)生的思維才能階梯式進(jìn)展。

3.初中化學(xué)概念教學(xué)，舉重若輕

概念是人腦對客觀事物的一般特征和本質(zhì)特征的反映。隨著學(xué)生知識容量的增加，思維程度的發(fā)展，學(xué)生對概念的認(rèn)識也隨之發(fā)生改變。由于初中生已有的化學(xué)知識有限，初中化學(xué)概念都有進(jìn)階性和發(fā)展性，因此初中化學(xué)概念教學(xué)時，要做到舉重若輕。這些概念基本上是學(xué)生第一次接觸，雖然重要，但不宜過多過深的講解，應(yīng)深入淺出，把重要的問題簡單化。通過生活的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)、化學(xué)史的介紹、簡單的邏輯推理.由學(xué)生自己得出相關(guān)概念，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，推進(jìn)學(xué)生思維的螺旋式上升。只有思維得以發(fā)展，學(xué)生對概念的理解才能全面透徹。教學(xué)的根本就是思維的發(fā)展，思維走多遠(yuǎn)，人就走多遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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