浅谈如何利用“问题化教学”撬动初中化学的“阿基米德支点”

康洁

摘 要 化学教育的“阿基米德支点”就是三重表征、基本观念和实验探究。具体表现为宏观辨识和微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任。

关键词 “阿基米德支点”;三重表征;观念教学;实验教学

中图分类号：G632

文献标识码：A

文章编号：1002-7661（2019）27-0086-01

化学学科知识发展有下列三个特点：从基本上是描述性的科学向推理性科学的过渡;从主要是定性的科学向定量科学的发展;从宏观结构理论向微观结构理论的深入。引导学生从“掌握作为一种知识的化学”转移到“理解作为一种思维方式的化学”，已成为当今国际化学课程改革的重要方向。

一、如何利用问题在化学教学中建构化学的三重表征

所谓化学的三重表征，即从宏观、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。学生的化学学习实质上是建构化学的三种表征，以及能在三种表征之间自由、灵活地转换。

由于学生对物质微粒性的迷惑;在表征这些实体（即原子、分子）时无法将它们可视化;難以理解符号表征中相对复杂的规定;难以在不同表征之间自由转换等等原因，我在讲授物质、元素、分子、原子等内容时，利用水分子模型做了如下的知识整合。

案例一：水分子微观模型“ ”在处理宏观和微观及其联系中的重要作用。

例1：分子和原子的联系：

该案例意图让学生在符号（化学式）和微观模型;微观模型和微粒构成之间建立联系，从而使学生在三者之间构建联系。

二、如何利用问题在化学教学中建构化学基本观念。

教师应该思考如何在化学观念的引领下，将化学的讲授从让学生“掌握作为一种知识的化学”转移到“理解作为一种思维方式的化学”的方向发展，重视化学学科思维方式的形成。在化学教学中，通过引导学生对化学知识的学习和对化学学科思想的理解，学生能够建构起从化学的视角认识事物和解决问题的思想、观点和方法，我们称其为“化学基本观念”。

案例二：测定空气中氧气含量：（2课时）

该课程内容设计的出发点是新授时重点建立装置的思维模型，形成一种思维方法，使学生充分理解实验装置及其原理，在此基础上，对实验装置进行改进和拓展，加深理解。

建模问题设计流程：

如何测定一个集气瓶的容积？如何证明某气体溶于水？→实验方案蕴含的科学思维→测定空气中氧气含量实验的科学思维

建模意图：形成一种科学研究的思维方法

1.把不易、无形、不可测的转化为可测的;把不易观察的转化为可视的

2.密闭容器装置的一个因素——气体压强

化学基本观念的教学价值在于它可以转移教师的注意力，由具体知识转向基本观念，帮助教师在不同的概念间建立更加有意义的联系，使学生通过高水平的思维活动，深刻理解和掌握化学知识，通过不断地反思、概括、提升，促进化学基本观念地形成。

三、如何利用问题在化学教学中培养学生实验探究的科学精神

案例三：质量守恒定律教材实验调整探究

问题设计流程如下：

由书P93铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定→形成质量守恒定律的定义和微观本质→由书P94盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定→发现密闭装置→设计装置，如锥形瓶的利用→发现缓解压强的方法，如小气球的应用→改进装置→书P92红磷燃烧前后质量的测定实验的理解→镁带燃烧实验带来的思考

上述方案设计的思考力图将《质量守恒定律》的核心知识通过实验探究这一主线，利用问题引导的方式将其从零散化、碎片化到结构化;从抽象化到问题情境化;从强调结果到过程与结果结合，以求能在问题解决中建构内化生成学生的实验科学思维。

有关实验教学的一点思考：教师应注重探究“过程”和“结果”并重的实验教学。实验教学重视实验过程，将有利于师生间的互动和积极参与教学过程。另外，化学实验探究应融入现代技术。在化学实验探究中，应不断提高化学实验的技术含量，增加现代技术在中学化学实验中的应用。利用手持技术，定量采集各种常见数据，建立能与计算机连接的实验技术系统。

参考文献：

[1]毕华林，黄婕，亓英丽.化学学习中"宏观-微观-符号"三重表征的研究[J].化学教育，2005（5）：51-54.

[2]张丙香，毕华林，ZHANGBingxiang，等.化学三重表征的界定及其关系分析[J].化学教育，2013（3）：8-11.

[3]黄碧芸，钱扬义.手持技术与化学整合的研究进展——以中国知网CNKI2003年至2010年文献为例[J].中国电化教育，2011（11）：95-101.