化学学科基本观念的内涵及教学建构

山东师范大学化学化工学院毕华林[e-mail]化学学科基本观念的内涵及其教学建构认识化学学科的价值•化学是在分子水平上研究物质的结构、组成、性质和变化规律的自然科学。•化学是一门中心的、实用的和创造性的科学（布里斯罗）•化学——人类进步的关键（西博格）化学科学的基本特点1化学科学是实验性较强的学科之一2化学学科使用特定的概念和原理3化学科学有自己的一套科学语言4化学科学具有较强的经验性5化学科学与工业联系比较密切——《化学哲学基础》化学科学的基本特点•化学家不仅从宏观上对物质的性质和变化进行进行观察和描述，更重要的是从微观结构上对其进行解释，以深刻把握物质变化的本质规律。•宏观与微观的联系是化学不同于其他科学最特征的思维方式。离开这个基本点就不是化学。（吴国庆）化学学习的基本领域可观察现象的宏观世界分子、原子、离子等微粒构成的微观世界化学式、方程式和元素符号构成的符号与数学世界——《美国国家科学教育标准》化学学习的三重表征•从宏观、微观和符号三种水平上认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，从而形成化学学科特有的思维方式，我们称之为三重表征思维方式。化学课程要教给学生什么教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。（劳厄M.Vonlaue）当学生将具体的化学事实性知识都忘掉的时候，在他头脑中”剩下的东西”是什么？是学生通过化学课程的学习，所形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法，即植根于学生头脑中的化学基本观念。化学课程要教给学生什么学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标。背诵或记忆某些具体的化学事实性知识，当然是有价值的，但是更重要的价值在于它们是化学观念及某些基本观念的载体。（宋心琦）化学基本观念的涵义所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里留下的概括性的认识”。化学基本观念，是指学生通过化学课程的学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性的认识。它具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。化学基本观念的形成化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁，也不可能通过大量记忆化学知识自发形成，它需要学生在积极主动的探究活动中，深刻理解和掌握有关的化学知识和核心概念，在对知识的理解、应用中不断概括、提炼而形成。化学基本观念形成的条件一方面从形成基本观念所需要的素材来看，必须有合适的、能有效形成化学基本观念的核心概念以及能形成这些核心概念的具体的化学知识；另一方面，从基本观念形成的过程来看，必须充分调动学生思维的积极性，使学生在积极主动的探究活动中，深刻理解有关的知识，并通过具体应用，不断提高头脑中知识的概括性水平。化学基本观念化学核心概念1化学核心概念2化学核心概念n……概括提炼迁移应用化学知识1(1)…化学知识1(2)化学知识1(n)化学知识2(1)…化学知识2(2)化学知识2(n)化学知识n(1)…化学知识n(2)化学知识n(n)化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系对化学基本观念的认识化学基本观念不是具体的化学知识，也不是知识的简单积累，它是对具体知识的概括提升，具有超越事实的持久价值和迁移价值。化学基本观念是学生基于自己的认知基础，对化学科学的深刻理解，是学习者深入思考和内心体验的结果，它影响着人们分析和解决实际问题的价值取向和行为方式。化学基本观念是化学观念体系中最本质、最基础的，它需要在不断的学习、思考和实践中而逐渐丰富、完善和发展。化学基本观念的学习价值促进学生学习方式的转变增进学生对知识的理解促进知识向能力的转化没有基本观念统领的知识教学是把“种子”磨成“面粉”的教学化学基本观念的构成化学基本观念体系知识类的基本观念方法类的基本观念情意类的基本观念元素观微粒观变化观实验计量分类化学价值观元素观所有的物质都是由最基本的成分化学元素组成的一种元素对应于一种（一类）原子通常我们见到的物质千变万化，只是化学元素的重新组合，在化学反应中元素不变元素在元素周期表的序号等于原子核内质子数微粒观物质都是由原子、分子、离子等基本微粒构成的，这些微粒很小很小这些微粒是运动的，有间隔的微粒之间存在着相互作用在化学反应中分子发生变化，而原子不变原子间通过化学键结合成分子变化观化学反应是在一定条件下发生的化学反应遵循质量守恒定律化学反应的本质是化学键的断裂和形成化学反应都伴随着能量变化通过化学反应人们可以获得或消除物质，可以储存或释放能量化学基本观念的学习价值促进学生学习方式的转变增进学生对知识的理解促进知识向能力的转化没有基本观念统领的知识教学是把“种子”磨成“面粉”的教学实施“观念建构”的教学中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。观念建构教学与知识本位教学的区别前者以具体知识为载体，强调化学基本观念的形成，而后者通过讲授化学事实性知识，强调化学知识的系统学习；前者注重知识与核心概念的认知过程，后者注重准确记忆知识与概念；前者强调概念间的联系和知识迁移，后者强调知识的熟练度和准确度；前者用观念去统领知识的学习，达到对化学科学整体、本质、特征的认识，后者强调是对大量具体事实知识的学习，以形成较为完整的知识网络。实施“观念建构”教学的本质在中学化学教学中倡导观念建构的教学，就是要引导教师在教学中要关注整体，把握本质，不要过分注重细节，要超越具体事实，引领学生从本质上认识和理解所学知识。要在整体中去把握和认识部分。实施“观念建构”的教学策略以观念统领知识教学（在整体中传授部分）设计具有思考价值的问题组合（驱动性问题）引导学生进行探究、体验和反思突出化学学科的思维方式“观念建构”的教学设计分析课程单元内容，确定能统领课程单元教学内容的化学基本观念，以此作为单元学习的目标。在事实基础上产生的抽象概括，是对化学基本观念的具体表达，它通过事实基础加以例证，但超出具体事例的局限，具有一定的概括性和迁移性。为深入领会基本理解而将其转化为“如何”、“为什么”这样的驱动性问题，驱动学生积极思维围绕基本问题选择典型事实和核心概念，设计问题解决的探究活动，在探究活动中促进对观念的理解通过对问题解决过程和结果的反思、概括，以及在具体情境中的迁移应用，促进观念的建构；并用观念统整所学知识，丰富和发展观念体系反思概括明确基本观念形成基本理解设计驱动性问题选择内容素材设计探究活动促进观念建构迁移应用“观念建构”教学的意义化学基本观念具有包摄范围广、概括性程度高的特征，它决定着学生对化学知识的深入理解和灵活应用，对提高学生科学的素养具有重要价值。在中学化学教学中倡导观念建构的教学，就是引导教师在教学中要把握本质，关注整体，不要过分注重细节；要超越具体事实，引领学生通过深刻思考，从本质上认识和理解所学知识，形成化学学科的思想、观点、方法。观念教学提升了我的教学观念我深深的感受到，成功的落实化学基本观念教学不是空话连篇，空中楼阁，它是在原来教学的基础上，站得更高一层，以学科知识为载体、以学生活动为形式、以引发思维为过程，在教师引领之下，通过化学知识的理解运用，自觉建构化学观念。——泰安六中韩荣伟