基于構建物質變化觀理念下的教學案例

鹿艷萍

摘 要：化學思想觀念能夠影響學生的世界觀、人生觀和價值觀，具有化學特點的認識論和方法論能夠影響學生的思維方式和問題解決能力。筆者在文章中結合自己的教學經驗，淺談物質變化觀理念，并基于構建物質變化觀理念下對初中化學“氧氣”一課進行教學案例展示。

關鍵詞：初中化學;氧氣;物質變化

學生可以牢固地、準確地、定性地建立基本化學觀念應當是中學化學教學的第一目標。所謂物質的變化觀，是學生對物質變化的基本的穩定的認識，比如對物質是否會變化、物質會怎樣變化、物質為什么會變化的基本看法。經過義務教育階段的化學學習，學生應該形成的物質變化觀有：1. 物質的穩定存在是有條件的;2. 物質可以發生變化，物質的變化是有條件的;3. 物質發生變化時，微觀粒子發生變化。分子不變時，是物理變化;分子改變，構成分子的原子重新組合，是化學變化;4. 物質變化時元素不變，原子種類、個數不變，符合質量守恒定律;5. 物質發生化學變化時伴有能量變化。

過渡：小結學生了解的氧氣，并給出化學研究一種物質的思路方法導引。

化學上認識物質的一般方法為：

初三學生初步學習化學知識，氧氣是他們第一次全面、系統地學習的第一種物質。新課程倡導基于觀念的教學，重視認識事物的思路方法，關注知識間的聯系。因此在進行“氧氣”的教學設計時，筆者認為教師應幫助學生建立起認識化學反應的一般思路，引導學生從多個角度認識化學反應自身的特征和價值，以促進學生關于物質變化觀的發展。

學生對物質的變化有一定的認識。在走進化學課堂之前，學生就已經知道物質是可以發生變化的。學習化學后，他們認識到物質的變化是有條件的，并開始學習用科學的方法、有序地認識化學變化。學生對物質變化的認識是不斷發展的。認識過程為：物質可以發生變化的→物質的變化是有條件的→觀察物質變化的現象（顏色、狀態等）→對物質的變化進行分類（物理變化、化學變化）→探究物質的化學變化（包括物質的變化和能量的變化）→解釋物質的化學變化。本節課的設計正是基于學生對物質的認識過程。

學生在小學自然課和第一單元學習的基礎上，知道氧氣的一些物理性質和供給呼吸及支持燃燒的用途，但是認識還很不全面，也不系統。根據教材內容的設定和學生認識上的特點，筆者進行了如下設計：

1. 在第一課時的教學中，突出方法的引導和實驗，讓學生對認識物質的順序和氧氣的變化有一定的感性認識。教學中筆者通過生活中對魚塘、魚池供氧、木炭燒烤、電爐鐵絲的通電發熱等的實物圖片及在生活中應用的圖片和遞進式的實驗，激發學生的學習興趣和探究欲望。

2. 通過實驗探究和討論交流，認識氧氣助燃的化學性質。筆者通過讓學生觀察、對比帶火星的木條和燃燒的木條在氧氣中的燃燒現象的明顯度，明白為何化學課上常用帶火星的木條而不是點燃的木條檢驗氧氣的存在。

特別是通過不點燃各物質直接伸入氧氣瓶中，反應并不發生的事實，讓學生清楚意識到：化學反應的發生是有條件的，如是否點燃。另外對于各物質分別在空氣和氧氣中燃燒的實驗對比，如：鐵絲在空氣中不能點燃，而在純氧中卻能燃燒，讓學生再次意識到：反應物濃度也是影響化學反應發生的條件之一。

3. 引導和啟發學生有序觀察實驗現象，通過對實驗信息的分析，認識化學變化及其基本特征。通過教師的引導，學生學會觀察實驗和摸索實驗探索的方法，初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息。為增強效果，筆者改進實驗及調整其順序。鐵絲燃燒的生成物是黑色固體，學生容易觀察到新物質的存在而知道化學變化的發生，因而放在第一個實驗。實驗及現象觀察、分析之后，學生對反應條件、反應前和反應后的物質存在已經清晰，筆者讓學生嘗試書寫該反應的表達式，這讓學生從宏觀現象觀察到符號表征的過渡上向前跨進一步，為學生對化學反應建立三重表征奠定基礎。之后進行硫粉的燃燒實驗，學生雖然看不到二氧化硫氣體，但是能聞到刺激性氣味，便能感知到新物質的出現，能正確判斷化學變化的發生，并能輕松地寫出該反應的文字表達式。觀察碳燃燒實驗時，學生只能觀察到木炭劇烈燃燒，發白光的實驗現象。教師追問：“木炭跟氧氣發生化學變化了嗎？依據是什么？”由于不能直接觀察感知二氧化碳氣體，學生會由前兩個實驗，猜想到可能生成了二氧化碳氣體，因而就能輕松地想到要多設計一個實驗來驗證二氧化碳的存在。

“物質的變化情況與反應條件有關”這一觀念雖然學生很早就有，但是隨著學習的深入，這一觀念會不斷發展更新。總的來說，義務教育階段的學生對化學變化的認識要經歷從宏觀現象到微觀解釋，從定性討論到定量研究，從只關注物質變化到同時關注能量變化的轉變過程，最終形成對物質變化的穩定認識，即物質的變化觀。這些轉變過程復雜緩慢，需要借助不同的教學內容，通過多樣的教學方式，不斷滲透，持續構建，才可能逐漸形成。

在初中化學教學中，隨著化學知識的積累，學生對物質的化學變化的認識不斷深入，形成自己的物質變化觀。雖然這種認識發展可以是學生在知識學習過程中隨機、自發逐步構建起來，但是如果教師在教學中能夠根據學生的發展水平和相應的教學階段，有意識地引導學生不斷反思自己的認識，就會使學生的觀念建構過程更加有效，建構結果更加清晰、更加穩定，對后續的學習也更具有遷移作用。核心觀念的建構通常難以通過一堂課的教學來完成，因此，觀念建構為本的教學設計，不能只立足在一個課時或一節課的教學內容上，而應該選擇相關內容進行整體單元設計，這樣就可以進行連續教學，分階段推進，促進學生對物質化學變化的認識的科學發展，逐步地進行觀念建構。

綜上所述，幫助學生建立基本觀念是學生未來發展的要求，重視基本觀念的教學是當代科學教育改革的趨勢。因此初中化學教師應對初中化學教學進行整體設計，重視基本化學觀念的教學，幫助學生建立基本的、核心的化學觀念不但具有重要意義，而且也具有現實的必要性。