高中化學“類知識”教學策略的探索

付璐 劉婷 陸國志

摘 要：根據化學學科邏輯將高中化學知識歸納為六種知識類型：化學基本概念、化學基礎理論、元素化合物、化學用語、化學實驗和化學計算，即高中化學的“類知識”。分析“類知識”的特點及其在高中化學中的地位，探索具有針對性和可行性的“類知識”教學策略。

關鍵詞：高中化學；類知識；教學策略

Abstract：According to the logic of chemistry subject，the knowledge of high school chemistry is summarized into six types of knowledge：basic concepts of chemistry，basic theories of chemistry，chemical compounds，chemical terms，chemical experiments and chemical calculations，which is the "class knowledge" of high school chemistry.This paper analyzes the characteristics of "class knowledge" and its status in high school chemistry teaching，and explores targeted and feasible teaching strategies of "class knowledge".

Keywords：high school；chemistry knowledge；teaching strategy

一、關于“類知識”的說明

高中化學教材體系知識內容繁雜，學生難以檢索堆砌在大腦中抽象零散的知識點，但是依據學科邏輯本身可將高中化學知識概括為六大類知識：化學基本概念、化學基礎理論、元素化合物、化學用語、化學實驗和化學計算，即本文所提到的“類知識”。“類知識”有助于厘清化學知識的邏輯，梳理知識脈絡以及掌握化學基礎，進而提高化學技能。其中化學基本概念和化學基礎理論屬于化學理論性知識；元素化合物屬于化學事實性知識；化學用語、化學實驗和化學計算屬于化學技能性知識。將高中化學知識分類并不是割裂知識間的聯系，而是深度挖掘高中化學知識的本質，提高教學效率，發展學生的科學素養。

二、高中化學“類知識”教學策略的探索

（一）化學基本概念教學策略

化學基本概念是化學學科的基本觀念，具有高度概括性，為教材內容主題確定提供理論依據。其通過聯結各方面知識促進化學知識結構化，增加化學知識的深度與廣度，有效發展學生的學科素養。掌握化學基本概念才能理解化學知識的基礎和精髓，進而談及化學技能性知識。

1.聯系“前概念”建立新概念

學生在沒有接收正式概念教學前，對日常生活中所感知的現象為前科學概念，簡稱“前概念”。每位學生都有生活經驗和知識背景，形成的前概念有正確的，也有模糊的，所以要充分利用學生的“前概念”實現概念轉變，建立新概念。該策略可加深學生對概念的理解，提高基本概念教學的有效性。

2.利用“概念圖”加強概念結構化

概念圖包含定義、層次等級、聯系和實例四個方面（以分散系概念表為例）。首先是對概念進行界定和解釋；其次是依據概念的邏輯可將概念分為不同層次，其中最高一級概念最為抽象，向下逐級具體化；再將概念與其相關概念、相反概念、相似概念和相近概念等建立聯系；最后可以適當添加實例使概念圖更真實、可信、易懂。該策略可使概念可視化、條理化、系統化、結構化，強化化學知識框架，鞏固已有概念。

3.依據具體遷移應用化學概念

依據具體遷移將化學概念遷移到另一個領域或真實情境中，體現概念的關鍵特征，在應用中不斷鞏固。比如“氧化還原反應”概念遷移到電化學原理教學中，提取已有概念的同時也在對其應用，進而便于學習新知識。該策略可促進知識的縱向遷移，將所學知識和所經歷的情境相互聯系，培養學生的遷移意識，把握化學概念整體性。

（二）化學基礎理論教學策略

化學基礎理論是化學知識體系的“基石”，是化學學習的出發點和落腳點，也是掌握其他化學知識的支撐與依據，它既反映化學一般規律，也揭示化學反應原理。但該部分內容較為抽象，學生較難理解，所以應高度重視理論的理解，挖掘基礎理論的內涵和本質，深入理解化學知識，形成知識脈絡。

1.利用變化與平衡思想理解基礎理論

變是絕對的，不變是相對的，在變與不變中獲得平衡。例如，化學反應速率可量化化學變化程度，化學平衡是動態平衡，因而在講授溶液的電離和鹽類的水解時，可以更透徹地解釋化學變化和化學平衡的本質。該策略可通過化學基礎理論教學中的不斷滲透，發展學生“變化觀念與平衡思想”的學科核心素養。

2.結合實驗探究揭示相關理論

化學是一門實驗科學，每個化學基礎理論都有實驗依據，利用相應的探究實驗有助于揭示基礎理論的本質。比如，在元素周期律教學中，利用各族和各周期元素及其化合物性質實驗比較、辨別和歸納；在勒夏特列原理教學中，結合實驗探究影響化學反應平衡的因素；在蓋斯定律教學中，通過實驗驗證化學反應初態和終態的能量變化。該策略將抽象知識具體化，便于學生記憶基礎理論并應用于實踐。

3.通過理論聯系實際有效解決實際問題

生活中處處都是化學，化學基礎理論與實際聯系密切。比如，在電化學原理的教學中，與生活中的電池、金屬腐蝕、電化學傳感器、心腦電圖、環境治理和表面裝飾等聯系起來，學生就更容易理解和掌握所學原理，所以化學基礎理論聯系實際可實現有效教學。該策略可以避免機械記憶的枯燥，將課堂教學擴展到社會生活，激發學生對化學的實踐興趣，進而指導學生解決實際問題。

（三）元素化合物教學策略

目前已發現118種元素，每種元素可構成大量并且不同性質的物質，使得學生對于元素化合物的認識往往是“多、繁、雜、亂”，所以有效教學元素化合物知識或多或少有些棘手，以至于部分學生產生抵觸情緒。因此，需要清晰理解各元素所涉及的化學反應以及各部分之間的關系，逐漸構建元素化合物的基本框架。

1.利用聯系—預測梳理元素化合物脈絡

通過觀察化學實驗宏觀現象，預測元素化合物的微觀知識，確保預測內容有事實依據。元素化合物之間存在種屬關系、并列關系和轉化關系，掌握其中的內在聯系，分析預測性質并驗證性質的真實性。比如通過鈉與水反應的現象預測鈉的性質；通過鐵與硫酸銅反應的現象預測鐵的金屬活潑性強于銅等。該策略可簡化元素化合物知識的學習，提高學生的推斷能力，促進證據推理核心素養的發展。

2.運用“位、構、性”模式深入理解元素化合物

對于元素化合物的學習，不僅要知其然，更要知其所以然。明確元素在元素周期表的位置，分析原子結構，得出化學性質，即建立“位置—結構—性質”模型掌握元素化合物知識。該策略從化學學科特點出發研究原子的組成、物質的性質和變化，可解決元素推斷問題，培養模型認知的核心素養。

3.通過類比歸納促進知識系統化

利用類比歸納方法對相似元素的物理性質和化學性質進行橫向比較，多重聯系。例如，教學堿金屬元素性質，微觀上，從Li到Cs電子層數、核電荷數與原子半徑均逐漸增大；宏觀上，從Li到Cs與氧氣反應更劇烈，產物更復雜。從大量宏觀素材中挖掘微觀本質，總結各元素之間的共同點，區分差異點，有助于元素化合物的深入學習，學生進行總結歸納與比較分析，透過現象看本質，由表及里，實現高效教學。

（四）化學用語教學策略

化學用語有“第二外語”之稱，貫穿整個化學學習體系，是化學重點知識。化學是一門揭示微觀世界的自然科學，具有抽象性和復雜性，化學用語將微觀知識以直觀的符號展現出來，借助符號揭示化學變化的本質以及物質的結構和性質等，所以化學用語是高中化學不可或缺的知識點。

1.分解目標逐步理解化學用語

化學用語之間存在教學順序，逐步完成每一個小目標，完成一步就給予反饋，直至達成最終目標。元素符號、化學式、化學方程式、離子方程式和電極方程式等教學逐步深入，前面教學目標是后續教學目標的基礎，只有有效完成前面的目標，后面的目標才能有效實現。該策略分解目標，逐步滲透化學用語，體現螺旋式上升教學理念，有效分析化學用語的內在聯系，完善化學用語教學。

2.建立“宏觀—符號—微觀”三重表征模型使知識具體化

結合化學用語的具體形象性，建立“宏觀—符號—微觀”三重表征模型反映物質結構、性質與變化，理解化學用語所表達的內在意義，規范書寫化學用語。該策略可將所謂的文科知識賦予理性思維，體現化學學科“宏微結合”的特點，發展學生“宏觀辨識與微觀探析”學科核心素養；同時通過符號語言闡述微觀世界的變化規律，為其他五類化學知識的學習奠定基礎。

3.通過“多練識記”促進化學用語技能熟練

化學用語屬于技能類知識，所謂熟能生巧，想要熟練技能就需多練多記，只有經過大量練習，化學用語才能熟練以至自動化，但是練習真正追求的不是量，而是準確性和高質性。因此，該策略要求進行有目的的練習，形成有意識記，便于檢查練習效果。

（五）化學實驗教學策略

化學是以實驗為基礎的學科，在知識層面，學生直觀感受實驗探究過程，為化學基礎理論提供感性認識材料，有助于學生鞏固和應用其他化學知識；在能力層面，化學實驗要求學生協同多種感官，在化學實驗中動眼、動手、動腦，加深對化學知識的理解并有效提高觀察能力、探究能力和創新能力。

1.創設情境增強實驗教學趣味性

化學實驗教學不能脫離真實情境。通過借助情境素材，以知識為載體，完善化學實驗教學。真實的情境可細化實驗內容，進而理解實驗過程、實驗現象和實驗原理等，提高學生的記憶效率。情境教學是依據化學學科特點展開的，尤其是針對化學實驗教學，利用情境的可視性和易接受性激發學生內驅力，提高師生配合性和教學效率。

2.努力實現信息技術與實驗教學深度融合

由于部分高中化學實驗屬于高危高毒和發生條件難度高的實驗，在課堂教學中不宜操作，所以借助信息技術可以直觀展示實驗。比如利用NB化學實驗軟件模擬實驗和播放實驗視頻等可以在一定程度上還原實驗的真實場景，活躍課堂氛圍；利用3D Max軟件建構原子模型和利用Chem 3D軟件繪制化合物結構。該策略可增強學生數字化意識，使難以線下進行的實驗盡可能應用信息技術將其展現在學生面前，幫助理解相關知識，培養學生科學態度和化學綜合素養。

3.進行合作探究實驗提高實驗教學有效性

在課堂教學中，合作探究實驗雖然看起來費時費力，但實質上是事半功倍的。實驗探究既激發學生的操作興趣和探究興趣，調動學生的學習積極性，又提高學生獨立思考能力和創新能力。在高中化學教材的“實驗活動”與“探究”專欄也強調培養實驗能力與創新意識，重視學生自主實踐，將受動性變為能動性，培養學生的合作探究能力。

（六）化學計算教學策略

化學計算是基于“質與量的關系”的一項基本技能，可以鍛煉學生的思維，沒有實踐就沒有發言權，知識最終需應用于實踐，化學計算可檢驗化學知識的掌握程度，進行化學計算的關鍵是形成一定的邏輯思維，學生要對已掌握的知識進行建構與推導，在頭腦中檢索所需要的知識完成化學計算。

1.運用支架式教學發揮學生主體性

支架式教學是基于建構主義和最近發展區的一種教學模式，強調學生的主體性。針對不同的化學計算類型，教師首先引導出計算框架和所用公式，學生再依據例題揣摩練習，最后多方面評價學習效果。該策略可提高學生課堂教學的參與度，培養學生舉一反三的能力和探究能力。

2.建立“計算模型”促進學生思維發展

高中化學中的模型并不局限于物質或微觀粒子的模型，解決化學計算問題時可形成化學計算的思維方式，即計算模型。例如，對于“化學反應平衡”問題，可利用“三段式”（各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度）計算模型；關于氧化還原反應的計算，可運用“三步式”（書寫化學方程式—找出已知量與未知量—列關系式）的計算模型等。該策略可減輕化學計算的難度，但使用計算模型要靈活應用，避免思維定式。

3.借助思維導圖提高學生推理能力

教師可以引導學生利用思維導圖將復雜的化學計算簡單化，把細碎的知識關聯起來，構建知識體系。例如，建立以“物質的量”為中心的化學計算思維導圖，運用順向推導與逆向推導相結合的方法可推導出物質的質量、物質的量濃度以及微粒的個數等計量。該策略要避免學生的邏輯思維存在片面性和表面性，應梳理已獲得的信息并進行推導，形成知識脈絡，提高證據推理的能力。

“物質的量”思維導圖

結語

教無定法，結合教學內容和學生身心發展水平選擇恰當的教學策略既啟發學生的思維，又提高教師的專業素養。教學不是一蹴而就的，教學策略需要在實踐中不斷摸索改進，突出重點，突破難點。

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作者簡介：付璐（1998— ），女，漢族，吉林德惠人，在讀碩士，主要從事化學教學研究工作。

*通訊作者：陸國志（1964— ），男，漢族，吉林德惠人，碩士，教授，主要從事課程與教學論、教師與教學研究。