化學學科基本觀念的內涵及教學建構

1、山東省教研室 盧巍,化學學科基本觀念的內涵及其教學建構,,中國科協(xié)原副主席徐善衍說，勞動者科學文化素養(yǎng)偏低，已成為制約中國經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和國際競爭力提高的關鍵因素 。,什么是科學素養(yǎng),一種觀點：認為科學素養(yǎng)應包括以下含義：①明白科學知識的本質；②在和環(huán)境交流時，能準確運用合適的科學概念、原理、定律和理論；③采用科學的方法來解決問題，做出決策，增進其對世界的了解；④和世界打交道的方式和科學原則是一致的；⑤明白科學、技術和

2、社會之間的相關性；⑥對世界有更豐富、生動和正面的看法；⑦具有許多和科學技術密切相關的實用技能。,化學科學的教育價值,化學是人類在認識物質、改造物質、應用物質的長期實踐中逐步探索發(fā)現(xiàn)而形成的一門科學，其研究重點是在分子水平上認識物質的結構、組成、性質和變化規(guī)律，并據(jù)此改變或創(chuàng)造物質。化學是一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的科學（布里斯羅 ——哥倫比亞）化學——人類進步的關鍵（西博格—美國原子能委員會主席 ）,化學科學的基本特點,1 化學

3、科學是實驗性較強的學科之一2 化學學科使用特定的概念和原理3 化學科學有自己的一套科學語言4 化學科學具有較強的經(jīng)驗性5 化學科學與工業(yè)聯(lián)系比較密切 ——《化學哲學基礎》,化學科學的基本特點,化學家不僅從宏觀上對物質的性質和變化進行進行觀察和描述，更重要的是從微觀結構上對其進行解釋，以深刻把握物質變化的本質規(guī)律。宏觀與微觀的聯(lián)系是化學不同于其他科學最特征的思維方式。離開這個基本點就不是化學。（吳

4、國慶）,化學學習的基本領域,可觀察現(xiàn)象的宏觀世界分子、原子、離子等微粒構成的微觀世界化學式、方程式和元素符號構成的符號與數(shù)學世界 ——《美國國家科學教育標準》,化學學習的三重表征,從宏觀、微觀和符號三種水平上認識和理解化學知識，并建立三者之間的內在聯(lián)系，從而形成化學學科特有的思維方式，我們稱之為三重表征思維方式。,化學課程要教給學生什么,教育所給予人們的無非是當一切已學過的東西都忘記后所剩下來的東西。（勞厄 M.Von

5、laue）當學生將具體的化學事實性知識都忘掉的時候，在他頭腦中“剩下的東西”是什么？是學生通過化學課程的學習，所形成的從化學的視角認識事物、解決問題的思想、觀點和方法，即植根于學生頭腦中的化學基本觀念。,化學課程要教給學生什么,學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學觀念，應當是中學化學教學的第一目標。背誦或記憶某些具體的化學事實性知識，當然是有價值的，但是更重要的價值在于它們是化學觀念及某些基本觀念的載體。（宋心琦）

6、,化學基本觀念的涵義,所謂觀念，簡單地講就是“客觀事物在人腦里留下的概括性的認識”?；瘜W基本觀念，是指學生通過化學課程的學習，在深入理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學的總觀性的認識。它具體表現(xiàn)為個體主動運用化學思想方法認識身邊事物和處理問題的自覺意識或思維習慣。觀念是行動的先導。,化學基本觀念的形成,化學基本觀念的形成既不可能是空中樓閣，也不可能通過大量記憶化學知識自發(fā)形成，它需要學生在積極主動的探究活動中，深刻理解和掌握有關

7、的化學知識和核心概念，在對知識的理解、應用中不斷概括、提煉而形成。,化學基本觀念形成的條件,一方面從形成基本觀念所需要的素材來看，必須有合適的、能有效形成化學基本觀念的核心概念以及能形成這些核心概念的具體的化學知識；另一方面，從基本觀念形成的過程來看，必須充分調動學生思維的積極性，使學生在積極主動的探究活動中，深刻理解有關的知識，并通過具體應用，不斷提高知識在頭腦中的概括化水平。,對化學基本觀念的認識,化學基本觀念不是具體的化學知識，

8、也不是知識的簡單積累，它是對具體知識的概括提升，具有超越事實的持久價值和遷移價值?；瘜W基本觀念是學生基于自己的認知基礎，對化學科學的深刻理解，是學習者深入思考和內心體驗的結果，它影響著人們分析和解決實際問題的價值取向和行為方式?；瘜W基本觀念是化學觀念體系中最本質、最基礎的，它需要在不斷的學習、思考和實踐中而逐漸豐富、完善和發(fā)展。,化學基本觀念的學習價值,增進學生對知識的理解促進學生學習方式的轉變促進學生行為方式的轉變促進知識向

9、能力的轉化,化學基本觀念的構成,元素觀,元素觀首先是基本成分觀：所有的物質都是由最基本的成分—元素組成的；是人們最初為追求世界的本源而定義的名稱。在化學上，元素的實體是原子，元素有不同的種類，在化學上的分類是以原子核內所含質子數(shù)為標準的。每一種元素對應于核內質子數(shù)相同的一類原子；物質在一般的人工或自然條件下所發(fā)生的多種類、多層次的變化，只是分子層次的微粒之組成或結構的變化，而元素的種類不變化；元素原子核外電子的排布以及元素的性質呈

10、現(xiàn)周期性規(guī)律，在元素周期表的序號等于原子核內質子數(shù)。,微粒觀,物質都是由原子、分子、離子等基本微粒構成的，這些微粒很小很??；這些微粒是運動的，相互之間有間隔；微粒之間存在著相互作用；在化學反應中分子發(fā)生變化，而原子不變；原子間通過化學鍵結合成分子。,變化觀,物質是不斷變化的，變化的深刻性隨外界條件的不同而不同，人們通常據(jù)此將變化分為物理變化、化學變化、核變化……；化學變化是化學研究的重要內容，其本質是化學鍵的斷裂和形成；化學變

11、化都伴隨著能量變化；利用化學變化人們可以獲得或消除物質，可以儲存或釋放能量，控制變化的條件，可以使化學變化向著人們希望的方向進行。,分類觀,分類是人們整理知識經(jīng)驗的科學方法；分類是將具有某一種或幾種共性特征的一類事物與其他特征的事物區(qū)分開來的方法。分類要依據(jù)研究的目的制定合理的標準。分類的結果會依據(jù)標準不同而不同，無論用什么標準分類，都應該做到標準統(tǒng)一，結果明確而有序。,計量觀,定性認識是定量認識的基礎，從定性到定量是認識發(fā)展的

12、必然結果?？茖W準確的計量是實現(xiàn)準確定量的先決條件?？茖W計量的基本要求：一是準確（精度在誤差允許的范圍內）；二是結果易于為大眾認知。有效控制影響因素是實現(xiàn)準確計量的前提。,實驗觀,化學實驗是人類認識物質、改造物質、應用物質、推動化學科學不斷發(fā)展的主要手段；實事求是、精益求精、不畏艱辛、持之以恒是對待實驗工作應持的科學態(tài)度；有明確的實驗目的、科學的理論依據(jù)、周密的實驗安排、優(yōu)化的實驗條件、可靠的實驗結果和系統(tǒng)而又全面的安全、環(huán)保、

13、節(jié)約等保障措施是進行科學實驗的基本原則；在進行化學實驗時要做到認真觀察、如實記錄、潛心思考、大膽猜想、規(guī)范操作、精誠合作；化學實驗結束后，要認真反思，全面總結，科學分析，如實得出實驗結論。,化學科學的價值觀,化學是在分子、原子的水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學；化學能夠幫助人們更好的認識物質、改造物質和利用物質，能夠為人們提供解決關于自然和社會問題的方法和策略，能夠通過化學反應、分離提純、混合融合等多種方

14、法獲得新物質或消除舊物質，能夠通過化學變化將能量儲存于物質中或將物質中已有的能量釋放出來，能夠揭示物質變化的本質與規(guī)律，能夠解決諸如生命、環(huán)境、能源、軍事、材料諸多領域里的種種問題，能夠促進人的身心健康和智力發(fā)展，是社會進步的重要推動力量！,化學基本觀念的學習價值,增進學生對知識的理解促進學生學習方式的轉變促進學生行為方式的轉變促進知識向能力的轉化 沒有基本觀念統(tǒng)領的知識教學是把“種子”磨成“面粉”的教學,實施“觀念

15、建構”的教學,中學化學教學必須超越對具體知識本身的追求，從傳授事實、掌握知識轉變?yōu)槭褂檬聦?、發(fā)展觀念，即要從“知識為本”的教學轉向“觀念建構”的教學。,觀念建構教學與知識本位教學的區(qū)別,前者以具體知識為載體，強調化學基本觀念的形成，而后者通過講授化學事實性知識，強調化學知識的系統(tǒng)學習；前者注重知識與核心概念的認知過程，后者注重準確記憶知識與概念；前者強調概念間的聯(lián)系和知識遷移，后者強調知識的熟練度和準確度；前者用觀念去統(tǒng)領知識的學

16、習，達到對化學科學整體、本質、特征的認識，后者強調是對大量具體事實知識的學習，以形成較為豐富的知識網(wǎng)絡。,實施“觀念建構” 教學的宗旨,在中學化學教學中倡導觀念建構的教學，就是要引導教師在教學中要關注整體，把握本質，不要過分注重細節(jié)，要超越具體事實，引領學生從本質上認識和理解所學知識。要在整體中去把握和認識部分。教學中注重大智慧，兼顧小聰明。,實施“觀念建構”的教學策略,幫助學生明確觀念的基本內涵（從整體著眼分層理解觀念的內涵）；

17、教學中深入挖掘知識的觀念建構價值，設計具有思考價值的問題組合（驅動性問題）引發(fā)學生的深入思考；引導學生進行探究、體驗和反思；突出化學學科的思維方式。,“觀念建構”的教學設計,“觀念建構”教學的意義,化學基本觀念具有包攝范圍廣、概括性程度高的特征，它決定著學生對化學知識的深入理解和靈活應用，對提高學生科學的素養(yǎng)具有重要價值。在中學化學教學中倡導觀念建構的教學，就是引導教師在教學中要把握本質，關注整體，不要過分注重細節(jié)；要超越具體事實