例谈初中化学课堂教学中学科观念的培养

杨林全

摘 要：2013年的江苏省南通市初中化学教学优课评比活动，以“基于培养学科观念的初中化学课题教学研讨”为主题，以“原子的结构”的教学课题为载体，引领教师要善于发现课程中的学科观念体系，引导学生从化学事实中提炼学科观念，并通过实践运用等环节获得巩固和提升。

关键词：化学学科观念；教学方法；优秀课

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）17-082-01

化学学科观念是学生在化学学习过程中逐步提炼概括出来的一些超越事实性知识的基本认识，内容涵盖化学学科本质特征、基本规律以及化学科学与自然和人类社会的关系等。2013年9月的“南通市初中化学教学优课评比活动”，以“基于培养学科观念的初中化学课堂教学研讨”为主题，“原子的结构”的教学课题为载体，对我们一线教师在今后的教学中，如何进一步落实学生学科观念的培养具有积极意义。

一、通过追溯人类认识原子的历史，让学生真实感受勇于创新的科学精神

各种化学观念是在长期的历史发展中形成的，因此，把化学放在历史的背景中学习，不仅让学生体会知识的本源，增强学生的学习兴趣，还有利于学会科学发现的方法，端正学习态度，更好地学习化学，形成化学基本观念。

案例一：

教师：古希腊哲学家德谟克利特创造了原子词语，意为不可分割。1803年，英国科学家道尔顿提出了原子学说，其主要观点：①物质都是由原子构成的；②原子是微小的不可分割的实心球体……请同学们大胆猜想，原子模型是什么样的呢？

学生：实心球体。

教师：曾经有位科学家和各位的猜想是一样的。1897年汤姆生发现了电子，他认为，原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中想一想：汤姆生发现电子说明了什么？

学生：说明电子是比原子更小的粒子，原子可以再分。

教师：所以我们刚才的猜想是不正确的，那么原子模型又是什么样的呢？

学生：果仁面包模型，或是西瓜模型。

教师：曾经也有科学家和各位的猜想是一样的。视频：α粒子散射实验（英国科学家卢瑟福），通过实验现象，你对原子模型又有哪些新的认识。

学生：①大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的前进方向，说明原子内部有着较大空间；②少部分的α粒子运动方向发生偏转，说明原子内部存在带正电的粒子，该粒子所占体积很小；③极少数的α粒子被弹了回来，说明原子内部存在着体积小但质量大、带正电的粒子。

教师：至此，什么样的原子模型浮现在你的眼前？

学生：行星系统模型。

教师：视频：核外电子运动状态。

学生：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。（玻尔原子模型）

教师：科学是一个不断发展的过程，需要一代代人不懈的奋斗。每个理论或者研究成果不代表真理的诞生，但它总使我们向真理更近一步！课后请同学们对原子模型大胆地猜想。

在上述案例中，教师先让学生描绘自己所建构的原子结构模型，继而追随科学家的脚步，通过交流讨论，逐步探讨各种原子结构模型存在的问题。从科学家的执著追求的事迹中，让学生认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用，真实感受勇于创新的科学精神。

二、通过分析原子的归类，让学生在比较中认识原子的性质

“分”、“别”、“类”等观念，是随着社会分工的出现而自然产生的重要观念。分类是“根据对象的共同点和差异点，将对象区分为不同种类，形成一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。运用分类观念不仅能使有关原子及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现原子及其变化的规律。

案例二：

教师：利用分类学习的方法是学好化学的有效方法。请同学小组合作，将卡片上的十八种原子进行分类，可以怎么分呢？标准是什么呢？（课前老师将十八种原子结构示意图，用三种不同颜色的硬纸做成了卡片，每小组一套）

学生1：按照卡片的颜色分成三类；按照核外电子层数分为三类（核外有一个电子层的、两个电子层的、三个电子层的）；按照核外电子数是否大于10个分为三类（大于10、等于10、小于10）。

学生2：按照是否为金属的原子分为两类，按照第一层是否排满分为两类。

学生3：按照最外层电子数可分为8类。

学生4：按照最外层电子数是否大于4分为三类。

学生5：按照最外层电子数是否排满分为两类……

老师：非常棒！你们抓住了原子核外排布的共同点和差异点，分析得很到位。刚才有位同学根据最外层电子已排满，将氦、氖、氩三种原子分为了一类，对于这三种原子你们熟悉吗？

学生：稀有气体。

教师：稀有气体曾经被称为什么，原因是？

学生：因为它们的化学性质不活泼，所以被称为惰性气体。

教师：为什么它们的化学性质非常的稳定呢？这是因为它们的最外层的电子已经排满了，既不容易失去也不容易得电子，这样的结构被认为是一种相对稳定结构。由此可见，结构决定性质。在化学反应中，原子无论是得到电子还是失去电子，都趋于达到相对稳定结构。请同学们结合课本第55页第一段的内容，整理一下，其他原子在化学变化中得失电子的情况，稍后请做交流。

学生：金属原子的最外层电子一般都少于4个，在化学反应易失去电子；非金属原子的最外层电子一般多于4个。

上述案例中，教师注意从引导学生对原子进行归类分析入手，让学生通过与氦、氖、氩原子结构的比较认识其他原子的性质，同时形成从分类角度认识原子性质和变化的思维方式。

参考文献：

[1] 倪 娟，杨玉琴.论基于培养学生学科观念的教学情境创设[J].化学教育，2012，（12）：3-5.

[2] 陆 军.培养学生学科观念的化学课堂教学策略[J].化学教育，2012，（5）：4-5.endprint