1从理性视角促进学生认识发展学习化学,不只是为了获得、传承物质及其变化的大量的感性经验材料,更重要的是利用这些材料揭示物质及其变化的本质和规律,利用这些知识合理利用与创造新物质。为此,必需进行科学抽象,形成系统的能反映物质组成、结构本质的化学原理,揭示物质变化的规律,探索未知的事物。这是化学学科对理性思维发展的要求,化学教学要根据这一特点,促进学生认识发展。空气是学生非常熟悉的身边的化学物质,他们在生活及学习中积累了丰富的经验。但是对空气的认识仍局限于感性的层面,如空气是无色无味的气体、动植物离不开空气等等。本课题除了学习空气的相关内容外,还安排“纯净物”和“混合物”2个物质分类的概念。一方面,从探究空气组成的实验得出“空气的组成不是单一的”这一结论,建构“混合物”和“纯净物”的概念。更重要的一方面,从混合物、纯净物这一物质分类的角度深入地认识空气的组成:空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种气体组成的混合物;空气的几种成分在空气中的组成相对稳定;几种成分之间没有发生化学反应;它们各自保持原来的性质。在后续的学习中,还可从微观的角度认识空气这一混合物。这样,通过本课题的学习,学生认识物质的视角就可迈出重要一步:认识物质可以先从物质分类入手,再根据每一种类物质的性质,推测其应有的性质。在对身边的物质和概念理论的学习中,都存在着类似的关系。能从较为熟悉的化学物质入手积累感性材料,然后对这些感性材料理性提升为概念理论,让学生建构相关概念。应当强调,教学最后的目的不是为了记住这些概念理论,重要的是能以这些概念理论作为认识的视角,能加深对这些物质的认识,能从这些视角去进一步认识其他新物质。通过建立相关化学概念理论,并能应用于分析、理解物质世界,让学生认识物质更加深入,对物质的认识视角更加多样化。
2从探究视角促进学生认识发展科学探究是指科学家们在探索自然界的科学问题时,为获取证据和解释而开展的种种研究活动。科学探究是一种深层次的认识活动,是我们在发展学生认识能力过程中的不可或缺的一种实践活动。因此,新课程提出了以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。在“空气”一课教学中,如果仅把“测定空气里氧气含量”演示实验并作相关的讲解,学生的认识仅局限于对本实验的相关现象及结论的印象。这种认识是僵化的,没有迁移性,对促进学生认识发展影响较为微弱。可以把这一内容设计成如下问题引导探究的过程:[提出问题]空气对于动植物的重要性空气成分是怎样的?组成是不是单一的?(含有氧气等成分)如何证明空气中含有氧气?(可燃物可以在空气中燃烧、呼吸的氧气来自空气)如何测定空气中氧气含量?[设计实验]胶头滴管为什么能吸取液态物质?(吸液前挤压胶帽,滴管内空气减少,压强变小,外面大气压把液体挤压进滴管中,而且进入滴管的液体的体积等于滴管内空气减少的体积)这一原理对探究的问题有何启发?(把一充满空气的密闭容器中的氧气除去,这时压强变小,可用连接水的连通器测出气体的这种变化)用什么可除去空气中的氧气?(燃烧)是不是所有可燃物都可以呀?(介绍课本红磷的燃烧反应,对比蜡烛、木炭燃烧)小结实验原理和实验装置。[进行实验]结合以上探究完成实验。[解释与结论]实验现象(水倒流到集气瓶中,约占集气瓶体积的1/5)结论(空气的组成不是单一的,氧气约占空气组成的1/5)[讨论与反思]如果实验完毕,进入集气瓶的体积不到总容积的1/5,可能的原因是什么?这一实验装置有何不足之处,如何改进实验?在以上“空气的成分”内容教学中,通过开展科学探究活动,让学生经历了提出问题、设计实验、解释与结论、讨论与反思等科学探究的过程。在对这一内容认识不断深入的同时,学生也经历了“如何发现有价值的问题、如何通过各种方法解决问题”的认识发展过程。让学生更本质地认识问题,发展学生认识深度。中学化学有许多类似的内容,可通过深入挖掘科学探究的教学价值,促进学生认识发展。
3从STS视角促进学生认识发展义务教育化学课程目标指出:引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。实现这一认识目标的转变最有效的途径就是开展STS(科学-技术-社会)教育。科学是人类认识自然的产物,技术是科学知识在社会实践中的应用。从本质看,科学、技术与社会是一个统一体,3者不可分割。化学教学中的STS教育要求学生不能孤立地理解科学知识,要广泛联系生产生活实际,关注科技发展和社会问题,把化学学习置于更宽广的知识背景中,达到更完整、更科学地认识物质世界。空气一课教学中不仅要深入地认识空气的成分,教学中还应从STS的视角更完整地认识这一内容。本课题的STS视角可以围绕以下2个主题开展:首先,从资源视角认识空气。人呼吸需要空气,它是人类生存离不开的资源,它是人类的最基本的生存资源。空气如此重要?但是空气是怎么样的物质?人呼吸所需的氧气在空气中占多少?由此引发人类对空气的不断探索,揭开了空气是由多种气体组成的真面目。在人类深入研究这些气体的相关性质之后,推动了人类进一步认识空气这一重要资源:空气除了为人类提供了呼吸所需的氧气,还可为燃料燃烧提供助燃剂;空气中还含有大量氮气,它是生产化肥所需的原料;此外,空气中的二氧化碳可以作为气体肥料、各种的稀有气体都在人类生产生活中扮演重要的角色。其次,可以围绕环境视角认识空气。空气不仅是人类的生存资源,也是人类的生存环境。人们一方面在利用空气资源的同时,也向空气中排入了大量的化学物质,也改变了人赖以生存的这一气体环境。特别是向空气中排放了大量的有害气体和烟尘,污染了空气,严重影响了人类的生产生活。空气污染的本质原因是空气的组成发生了改变。围绕如何保持空气的成分在正常组成范围,开展对空气污染的防护和治理,开展“关心空气质量”、“保护空气”的课外活动。通过STS视角,就不仅仅停留在知识层面上认识空气,而是把空气的内容置于更加真实的广阔背景中,能更好地理解空气与其他内容的内在关系以及学习空气的价值。为学生认识找到了支撑点和延伸点,达到了有意义地建构知识的目的。
4从创新视角促进学生认识发展江泽民同志在第三次全国教育工作会议上强调指出:“我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度认识。教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教育模式,特别是由教师单向灌输知识、以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准,以及过于划一呆板的教育教学制度。”因此,创新教育成为新课程中开展素质教育的突出内容。化学作为一门基础学科,在培养学生创新意识、创新能力方面有着独特的作用。在“空气”一课主要从以下2个方面内容,以创新视角开展教学促进学生认识发展。
关键词：乙醇；有机物结构与性质；认知发展；教学活动设计
文章编号：1005–6629（2013）12–0029–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
作为高中有机化学基础知识的开端，必修2模块选取与生活联系密切的典型有机物（甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白质等）逐一展开学习。通过实验了解有机物的主要性质，初步体会有机物的组成和结构特点对其性质的影响，认识这些有机物在日常生活的应用或在化工生产中的重要作用等[1，2]。由于教学是分别针对某一具体有机物进行的，并且这些有机物的主要性质、典型反应及结构特点等内容有着明显的差异，这些知识间的内在联系不易被发现或容易被忽视，学生在学习时往往会感觉这些知识是孤立零散的，随着所学知识的增加学生难以建立对“有机物结构与性质”的整体而深入的认识。为此，沟通相关知识间的联系，关注具体有机物知识与更为基本、更为深刻的“结构决定性质”这一学科思想之间的联系，帮助学生逐渐和连贯地形成较为系统的知识结构和认识思路就显得尤为重要。本文以必修2“乙醇”的教学为例展开探讨。
1 必修阶段“乙醇”知识及其教学价值
从人教版必修2教科书的编排看，必修阶段“乙醇”的知识内容主要包括乙醇的物理性质、化学性质（乙醇与金属钠的反应、乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化）、乙醇的组成、结构式及羟基等，这是学生需要学习和掌握的具体知识。若教学只停留在对这些具体事实性知识的识记上，学生获得的只是知识的简单积累，而不能使学生已有的有关有机物结构与性质的知识得到重组和改造。有机化合物知识的教学核心在于引领学生把握“结构决定性质”的思想，形成对有机物结构与性质关系的认识。学生要达成对“结构决定性质”的理解需要经历一个渐进与发展的过程。由此需要思考，从“结构决定性质”的角度看，“乙醇”这部分内容与之前的甲烷、乙烯和苯等知识有什么关联？“乙醇”的学习将发展学生对有机化合物知识的哪些认识？对这些问题的思考将有助于深刻理解知识的结构及其教学价值。
按照认识有机物“结构决定性质”的分析框架[3]，可以较为清楚地梳理乙醇与学生之前所学的甲烷、乙烯等在结构及其性质方面的不同，表1列举了从组成和结构特点来分析乙醇和乙烷的主要性质与反应，由此可以引领学生把握有机物的结构特点对其性质的影响。以此分析框架为指南，可以促进学生依据所学相关知识的递增而整体把握“有机物结构与性质”的关系，从而建立连贯而深入的理解。
依据表1中的分析框架，对学生的学习和认知发展来说，必修阶段“乙醇”知识的教学价值主要分为三个方面[4]：第一，认知价值。基于从组成、性质、结构特点与官能团的角度，丰富对有机物（乙醇）的认识。第二，发展价值。基于与乙烷的比较，基于乙醇与钠反应比水与钠反应缓和的比较等，初步体会乙醇分子的结构特点（官能团、价键的极性）等对其性质的影响，逐渐发展对有机物结构决定性质的认识。第三，工具价值。即基于上述两个方面，逐步形成认识有机物性质的思路与方法，使之成为认识和分析解决相关问题的工具。
教师需要对知识（教什么）和过程（如何教）做出决策，即要用合适的方法去教最有价值的知识。上述知识内容及其教学价值的分析是进行教学设计的基本依据，有助于帮助教师解决教什么知识的问题[5]。
2 学生已有的知识经验
学生已有的知识经验会影响新知识的学习，有效的教学需要对学生有充分的了解。就必修阶段“乙醇”的学习而言，学生已有的知识经验包括以下几个方面：一是对乙醇的了解，基于初中的学习和生活经验，学生已经知道乙醇的元素组成和化学式或结构简式，知道乙醇易溶于水，易燃，能做燃料、溶剂等；二是基于甲烷、烷烃、乙烯和苯等内容的学习，学生对有机物中碳的成键特点及其性质等知识有所了解，知道甲烷能发生取代反应、乙烯能发生加成反应等，并初步体验了通过实验了解有机物性质、通过有机物结构特点认识其性质的学习思路；三是基于之前的学习，学生学习了化学键、共价键的极性、化学反应的实质是化学键的断裂与生成等，这些知识有利于促进学生对乙醇的结构特点及其主要性质反应的理解。
对学生已有的知识经验进行分析，关注学生已有知识经验与新知识的联系，找寻两者之间的差距，有助于教师设计出能促进学生知识重组、并符合学生认知规律的学习活动。例如，考虑到学生的实际，与人教版必修2教科书中“乙醇”内容顺序的编排（乙醇的物理性质乙醇与金属钠的反应乙醇的结构、羟基与官能团乙醇的氧化反应（乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化）不同，笔者认为，在实际教学中需要将教学内容顺序做如下的调整：从教学整体思路来看，按照“用途—性质—结构”的顺序来设计学习进程；就乙醇的化学性质的学习来看，按照从简单到复杂、从熟悉到不熟悉来安排具体内容，兼顾前后内容的关联与递进。为此，必修2“乙醇”教学内容主线的设计具体如下：乙醇的用途与性质——乙醇的化学性质（依次为乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化、乙醇与金属钠的反应）——乙醇的结构特点（乙醇与金属钠反应的分析讨论、乙醇与乙烷性质的比较）。这样的安排既体现知识的逻辑，又符合学生的认知发展特点。
3 关注学生认知发展的教学活动设计
关注学生认知发展的教学活动设计，需要将教学目标和内容转化为具体的学习任务，围绕学习任务将知识与认知过程进行整合设计相应的学习活动，在这样的学习活动中让学生的思维发展与知识的理解协调同步，其设计框架如表2所示。
依据上述教学活动设计框架，必修2“乙醇”一课的学习进程按照“用途-性质-结构”依次展开，其主要活动设计简介如下。
任务1 从乙醇的用途了解其性质
[问题1] 根据之前的学习和生活经验，关于乙醇你已经知道了什么？请从元素组成、结构简式、用途和性质的角度进行考虑。请写出乙醇在生活生产中有哪些用途？这些用途反映了乙醇的哪些性质？
[问题1-1]在一块白板上有用油性笔写的字，你能用什么方法将其清理干净？这种方法利用了乙醇的什么性质？
[问题1-2]乙醇可以作为燃料，请书写其燃烧的化学方程式。与CH4 燃烧的化学方程式相比较，两者有什么共同点？
[学生认知发展]回忆并调用已有的知识经验，梳理对乙醇的已有认识，建立乙醇的用途（燃料、饮料、溶剂）与其性质（易燃、易溶于水，能溶解其他物质等）之间的联系。
任务2 通过实验学习乙醇的主要化学性质
[问题2]乙醇能够燃烧，说明乙醇能被氧化。乙醇还能与其他氧化剂发生反应吗？
[学生实验]乙醇的催化氧化。向试管中加入3～4 mL无水乙醇，将一根洁净的下端呈螺旋状的铜丝在酒精灯的外焰上灼烧至红热，迅速插入乙醇中，反复多次。观察铜丝颜色和试管中液体气味的变化。思考如下问题：（1）铜丝的颜色先后如何变化？（2）乙醇被氧化成什么物质？（3）综合整个反应过程，铜丝的作用是什么？（4）尝试写出实验过程中发生反应的化学方程式。
[活动1]通过图片示意和教师的讲解，了解乙醇在人体内的代谢过程。
[演示实验1]借助实验模拟交警检查酒驾的方法，认识乙醇与强氧化剂（重铬酸钾等）的反应。
[问题3]乙醇还有什么其他的化学性质呢？
[演示实验2]观察教师演示乙醇与金属钠反应的实验。与以前学过的金属钠与水反应的实验进行比较，思考如下问题：（1）根据反应产物的检验，说明乙醇与金属钠反应产生的气体是什么？（2）据实验测定，1 mol无水乙醇与足量的金属钠反应可得到0.5 mol H2 。请结合乙醇的结构简式，分析是什么氢原子参加了反应？试着写出乙醇与金属钠反应的化学方程式。
[学生认知发展]在问题引导下，按照“实验观察-现象分析-获得结论-书写化学方程式”的基本思路，学习乙醇的主要化学性质（乙醇的催化氧化、乙醇与金属钠的反应），在获得知识的过程中体会通过实验研究有机物性质的思路与方法。
任务3 从乙醇的性质认识其结构特点
[问题4]煤油是多种烷烃的混合物，金属钠与煤油不反应，而金属钠与乙醇却能反应，从中你能获得什么启示？
[问题4-1]按照表3所示，比较乙烷与乙醇的性质，思考是什么原因导致乙烷与乙醇性质有如此大的差异？
[问题4-2]比较金属钠与水、金属钠与乙醇的反应，两者实验现象有什么不同？这说明了什么？
[学生认知发展]在问题4的引导下，从有机物结构的角度认识其性质的原因。针对问题4-1的分析，认识乙醇的结构，知道乙醇是由乙烷分子中的一个氢原子被羟基（-OH）所取代，乙醇和乙烷性质的差异是由乙醇的官能团（-OH）所引起的。基于金属钠与无水乙醇反应比金属钠与水反应缓和的比较，初步了解乙基对乙醇分子中羟基氢活泼性的影响，从而从官能团、价键的极性等方面丰富和发展对“有机物结构决定性质”的认识。
任务4 总结学习有机物的基本思路
[问题5]根据今天对乙醇的学习，请你总结认识有机物的思路和方法？
[学生认知发展]反思这节课的学习，在互动讨论中，师生共同总结认识有机物的基本思路：以“有机物性质”为中心，基于用途了解性质，通过实验深入学习有机物性质，从有机物性质可以认识有机物的结构特点，根据有机物的结构特点可以解释其性质等（见图1）。
总之，关注学生认知发展的教学，需要对学生的发展有整体考虑，既要促进学生对知识的深层理解，也要发展学生的认知技能。为此，需要考虑知识的结构与价值、学生的基础与认知发展，知识获得过程的性质等要素[6]。以关注学生认知发展为导向，注重沟通具体知识与学科思想方法之间的内在联系，围绕教学核心内容将知识与认知过程进行整合设计教学活动，旨在帮助学生逐渐和连贯地形成较为系统的知识结构和认识思路，让学生的思维发展与知识的深层理解协调同步。这值得深入研究下去。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003：13.
[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007.
[3]何彩霞.发展学生对有机物“结构决定性质”认识的教学研究——以“苯酚”教学为例[J].教学仪器与实验，2012，（5）：11～14.
[4]杨开城著.以学习活动为中心的教学设计理论——教学设计理论新探索[M].北京：电子工业出版社，2005：18.
关键词：关键问题；认识发展；驱动性问题
文章编号：1008-0546（2017）05-0033-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.010
在化学教学中，如何让学生在获取化学知识的同时，发挥、落实知识的认识发展功能；如何帮助学生形成化学的基本概念，如何发展学生从化学的视角认识物质世界的能力，是化学教师必须解决的关键性问题。而“教学关键问题”指向的是：对培养学生核心素养有着重要影响的教学问题，它包括四个方面：如何选取对学生发展最有价值、最有意义的核心学习内容；如何引导学生形成学科核心思想方法、核心能力及重要价值观；如何进行有效的教与学的活动设计，有力支持教学目标的实现；如何对教学进行全过程、持续性的发展性评价。
一、从促进学生认识发展的视角反思初中化学教学的现状
课堂教学中，教师注重知识传授、忽视化学学科核心素养的教学现象比较普遍；死记硬背、机械训练、题海战术的学习方式还没有发生本质的变化。如何高效完成课堂教学任务、多角度地训练学生的思维，在知识建构的过程中，让学生的认识不断得到发展与提高，是目前化学教学中比较迫切解决的问题。特别是化学实验教学，教师要让学生达到什么目的？是浅层表现：验证、描述、体验、质疑，还是培养学生科学素养的深层表现：思维；从促进学生认识发展的角度看，教师的课堂教学应该是培养学生深层次的思维，那么怎么才能达到这种要求呢？又怎么才能达到呢？怎么促进思维教学、怎么引发学生思维、怎么提高学生思维？我认为教师的作用是辅助引导，让学生学，学化学思维方法、分析方法，而不是到了关键时刻就滑过去，而应该是要喷出去，同时还要培养学生上台不怯场敢说而且言之有理、侃侃而谈。
二、以设置有效的驱动性问题为途径，促进学生认识发展的理论观点
胡久华提出的促进学生认识发展的理论认为，学生在化学学习中的认识发展本质是化学认识方式的转变。化学认识方式是学生从化学视角对客观事物能动反映的方式，是学生在思考和处理化学问题的信息处理对策或模式。化学认识方式包含认识角度和认识方式类别两个基本构成要素，认识角度和认识方式类别有机融合、共同作用形成对某一认识域的认识方式。以促进学生认识发展为本的教学对于发展W生对物质世界的认识、提高学生分析解决问题能力，具有积极的促进作用。
促进学生认识发展的教学，其出发点和落脚点与知识解析性的教学不同，它聚焦本源性认识问题，关注学生对于本源性认识问题的起点认识；关注科学知识背后所代表的针对本源性认识问题的科学认识逻辑（即科学认识角度和认识路径）；关注学生对本源性问题的起点认识与科学认识之间，在认识方式构成上（也就是认识角度、认识路径及认识方式类型）的区别与差异。
在课堂教学中设置有效的驱动性问题，是一种有效的促进学生认识发展的途径。好的驱动性问题的特征应该是：能够探查学生已有的认识角度，彰显新知识和认识角度的需求；能激发学生自主地提出新认识角度，构建新的推理认识思路；能凸显核心知识或概念的功能和价值。
三、设置驱动性问题具体途径与办法
提出有效的驱动性问题：首先要创设情境，比如运用化学史、化学实验、生活现象、热点问题、小故事等，激发学生面对一个真实的情境和事实，调用已有的知识或自选的角度去分析解决问题，教师要避免提出限定性问题，要让学生从头想，教师不能直奔着知识点去，而是要奔着那个事实去问问题。
其次，情境摆出来后，针对“教学关键问题”一定要有一个完整的分析推理路径，要设计出有递进式的认识发展性的设问，知识解析性的设问很容易让学生套进循环的解释中，要把学生逼到认识的问题、认识的冲突或困境中去，当学生出现认识的困境时，给他一套认识角度或者话语体系或概念，多一套解释框架。
四、例析：遵循上述思路的课堂实践――以人教版“水的组成”为例
水作为生活中常见物质，学生对水的认识已有生活经验，而且其他学科也学过水的相关知识，所以学生对水的物理性质比较熟悉。但对于水的组成，学生并不是完全了解。通过电解水的实验可以了解到水能分解成氢气和氧气，组成这两种物质的元素都来源于水，从而得知水是由氢、氧两种元素组成的。学生在第二单元课题2“氧气”中所学习的氧气检验方法是本课题学习的基础之一。
本节教学重点：通过电解水实验探究水的组成； 了解单质、化合物、氧化物的概念。
教学难点：通过电解水实验从宏观、微观两个角度理解水的组成、结构； 会判断常见的单质、化合物、氧化物； 体验从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。
学生已有的认知有：化学的研究对象，研究物质性质的方法，实验探究的一般步骤，通过第三单元的学习已经初步具有元素观、微粒观，但是“分子、原子、元素”是本节课的认识障碍点，上课前要通过复习强化，为后面学习铺平道路。
教学过程：
运用实物展示，创设情境，通过设问，引发学生思考。展示一杯水，设问：看到水你能想到什么？性质、用途，那么水的组成如何呢？
本节内容的教学关键问题包括：水的元素组成、水分子的微观构成、单质和化合物的概念。
针对“教学关键问题”的分析推理路径：
1. 从宏观层面追问
递进式的提问1：我们已经知道物质是由元素组成的，那么水也是由元素组成的，是由什么元素组成的？具体名称是什么？怎么验证？水由几种元素组成？你是怎么知道的？哪些现象可以证明？
递进式的提问2：在演示水的电解实验过程中，不断引导学生观察、思考：看到什么现象？两支试管都有新物质即无色的气体生成，是什么物质？怎么验证？ 分析与解释：
与电源负极连接的试管产生的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰，证明是氢气，氢气是由氢元素组成的；与电源正极连接的试管产生的气体能够使带有火星的木条复燃，证明是氧气，氧气是由氧元素组成的；水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，这是一个什么反应类型？（分解反应），根据元素守恒，可判断水是由氢元素和氧元素组成的，而不是一种元素。
2. 从微观层面追问
递进式的提问3：物质由分子构成，水由水分子构成，那么水分子是怎么样的？它由什么原子构成？怎么构成？一个水分子中有几个原子？氢元素的原子是氢原子，氧元素的原子是氧原子，根据化学反应中原子的种类、数目不变，可以推出水分子是由氢原子和氧原子构成的。
提供资料：相同条件下（常温常压），气体的体积比等于分子数比。
递进式的提问4：如何从微观角度分析水电解的化学过程呢？能否从定量的角度去分析产生的氢气和氧气的体积比2∶1？这个体积比能否推理出水分子的构成呢？让学生在白板上用小磁铁推理产生了认识冲突。学生认识的障碍点是，怎么根据产生的氢气和氧气的体积比2∶1，推理出水分子中氢原子与氧原子的个数比是2∶1？从促进学生认识发展的角度出发，具体解决措施是：可以利用小球模型、在白板上用小磁铁推理、微观动画等教学措施让学生感性认知水分子分解的微观过程；也可以根据学生的水平，从定量的角度设计学生活动：由水电解产生的氢气和氧气的体积比、氢气与氧气的密度计算出两种元素的质量比，再由两种元素的相对原子质量计算出水中氢、氧两种元素的原子个数比，根据水的相对分子质量，确定水的化学符号为H2O。
3. 物质的分类教学从复习混合物和纯净物的概念和区分标准入手，借助上面的“水、氢气、氧气”元素组成，引导学生从元素的种类是否相同的角度对三者进行分析对比，得出单质和化合物的概念，在此基础上进一步分析得出氧化物的概念，即氧化物必须含有两种元素，且一种是氧元素的化合物。
最后课堂小结，帮助学生自己归纳出研究物质组成的方法：实验――现象――分析、推理――结论。
教学实践证明，通过创设情境，从学生的元认知出发，针对“水的元素组成、水分子的微观构成、单质和化合物的概念”这些“教学关键问题”，通过宏观和微观两个层面的递进式追问，设置有效的驱动性问题，有目的、有计划地引导学生运用化学科学认识方式和认识方法学习化学知识，注重引导学生在化学知识结构化的自主建构中理解化学学科核心观念，教学目标达成度高，通过设计基于真实情境的问题解决任务，学生得到了多维度的思维训练，促进了学生的认识发展，使学生在解决问题的活动中逐步发展化学学科核心素养。
五、上述践的反思和进一步研究的设想
教学实践中会发现，不同班级的学生，生活经验不同、已有的认知水平不同，对同一个问题的追问的发散程度可能不同，班级学生活跃的，发散程度可能大些，班级学生沉闷的，发散程度可能小些，这要求教师在课前要做好学情分析，要有多套教学追问设计方案，还要求教师有比较好的临场发挥能力和扎实的专业知识。今后我会进一步从分析学生的已有认知出发，提炼教学关键问题，从化学学科教学的价值观研究如何养成化学学科核心素养。
参考文献
[1] 罗滨，王磊.初中化学教学关键问题指导[M].北京：高等教育出版社，2015（8）：13-14
1化学教师课程知识的内涵与结构
1．1教师课程知识的内涵与结构舒尔曼把课程知识描述为教师的“职业工具”［2］，意思是指每一学科可用的材料和程序。这是最广泛意义上的课程知识，即为学生设置的全部课程、学习的编程和用来教授每一学科的各种课程资料，以及用来教授课程各方面的材料和资源等。课程论专家古德莱德把课程区分为5个层次［3］，认为课程知识既包括“理念的课程”（诸如政府、基金会或特定的专业团体探讨的课程问题、提出的课程变革方向）和“正式的课程”（由教育行政部门规定的课程计划、课程标准和教材），又包括“理解的课程”（学校教师对正式的课程加以解释后所认定的课程）、“运作的课程”（教师在课堂教学中实际执行的课程）和“经验的课程”（学生实际学习或经验的过程）。台湾学者单文经将教师的课程知识分为纵横两面的课程知识［4］。横面的课程知识，是指教师必须了解学生在同一时间内所学习其他各科的内容，以便在教学上做横向的贯通；纵面的课程知识，则是指教师必须了解学生在同一学科的内容上，过去曾经以及未来要学的教材主题及概念，以便在教学上作纵面的衔接。范良火将教师的课程知识分为教材知识（主要是关于教科书）、技术知识（主要是关于多媒体）以及其他教学资源知识（主要是关于教辅材料）等3部分［5］。随着课程概念的不断发展和丰富，课程知识的范围更加广阔，包括课程目标的确定、课程内容的选择和组织、课程实施、课程评价、课程开发和管理等一系列活动。教师课程实践的基本活动是以课程标准为指导，以教科书为内容资源、任务资源和活动资源，结合学生学习需要进行的认知性实践活动。因此，从教师课程实践的基本活动来看，教师课程知识中最为核心的是课程标准知识和教科书知识。
1．2化学教师课程知识的内涵与结构化学教师的课程知识按照其功能可以分为理解性的化学课程知识、实施性的化学课程知识、评价性的化学课程知识。理解性的化学课程知识，主要是指对于化学课程目标、课程结构、课程内容及其基本关系理解的课程知识。实施性的化学课程知识，主要是指依据课程标准确定教学目标，将内容标准的表述性要求转化为学生的学习要求，对教科书进行教学分析，选择课程资源，并在此基础上进行有效教学设计的知识。评价性的课程知识，主要是指依据课程标准对学生的化学学习效果进行评价的知识。化学教师关于化学课程的知识具有年段性、时段性、区域性和发展性。年段性指的是初中化学教师主要关注的是初中化学课程知识，高中化学教师主要关注的是高中化学课程知识。时段性指的是课程标准和教科书在一个时段是相对稳定的，一旦进行课程改革，或进行课程标准调整，或进行教科书变化，教师关于化学课程的知识就必须做出重大调整。区域性指的是在不同地区的学校所选用的教科书版本是不同的，教师的课程知识存在着区域性差异。发展性指的是教师的课程知识是随着教师的教学经验不断发展的，这种发展是永恒的。我国现阶段高中化学教师的课程知识分为3个层次：第一层次，关于化学课程总体目标和宏观课程结构的知识。高中化学课程作为科学学习领域的一个主要科目，是科学教育的重要组成部分。总体目标是从化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个维度进一步提高学生的科学素养。高中化学课程由2个必修模块（化学1、化学2）和6个选修模块（化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学）构成。第二层次，关于各化学课程模块的目标和教科书基本结构的知识。高中化学必修课程模块是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程，具有在义务教育化学课程基础上进一步发展学生化学素养，同时为每个高中生未来的个人发展奠定良好基础的双重意义。化学必修模块的目标是：认识常见的化学物质，学习重要的化学概念，形成基本的化学观念和科学探究能力，认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互关系，进一步提高学生的科学素养。选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。选修课程在提高学生科学素养的总目标下各有侧重。如“化学与生活”模块的目标是：了解日常生活中常见物质的性质，探讨生活中常见的化学现象，体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用，形成合理使用化学品的意识，以及运用化学知识解决有关问题的能力。“物质结构与性质”模块的目标是：了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法，研究物质构成的奥秘，认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。高中化学教科书是按照模块进行编写的。每一模块教科书的结构总体上是与主题相对应的。不同版本的教科书在结构上又有自己的特点。如人教版《化学1》教科书的基本单元是，第一章“从实验学化学”，第二章“化学物质及其变化”，第三章“金属及其化合物”，第四章“非金属及其化合物”。鲁科版《化学1》教科书的基本单元是，第一章“认识化学科学”，第二章“元素与物质世界”，第三章“自然界中的元素”，第四章“元素与材料世界”。第三层次，关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。课程标准的“内容标准”规定了特定化学课题内容的教学要求，这是确定具体化学学习内容和学习要求的依据。特定课题的教科书组织是依据课程标准将特定课题内容具体化，考虑到学生的一般认知规律，按照认识活动的方式进行编写的。教科书是教师进行教学活动设计的主要资源，包括内容资源、情境资源、任务资源、活动资源、话语资源和教学表征资源等等。初中化学教师的课程知识分为2个层次：第一层次，关于化学课程目标和教科书基本结构的知识；第二层次，关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。在化学教师的课程知识结构中，前一层次的课程知识对后一层次的课程知识起着指导定位作用，教师关于特定课题课程标准要求的把握和教科书组织的课程知识直接影响着教师的具体课程实践。
2教师课程知识发展的基本理论
理解性实践是教师课程知识发展的根本途径。首先，理解是教师课程知识发展的基础。教师实施课程的前提是教师对课程的理解。影响教师课程理解的因素主要有3个：（1）教师对化学科学的理解。教师对化学科学的理解影响着教师课程知识的发展。以初中化学课程标准中的5个基本主题为例，化学科学认识的基本问题是“物质及其转化”，因此“身边的化学物质”和“物质的化学变化”就自然成为2个基本的主题。化学科学认识的基本活动是科学探究，因此“科学探究”成为化学课程的重要主题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务：一是探寻“物质及其转化”的基本规律，一是建构“物质及其转化”的科学理论。从问题性质来说，既要探讨“物质及其转化”有什么规律，又要探讨“物质及其转化”为什么会呈现这样的规律。从方法论上来说，为了对复杂的物质及其转化世界形成有序的认识，化学学科采取了独特的认识视角———元素视角。物质按照元素组成可以进行分类，组成相似的物质性质上具有相似性。因此，在“身边的化学物质”主题中，在认识具体物质的基础上，进一步认识金属、酸、碱、盐等类别物质的性质相似性。为了解释“物质及其转化”的事实和规律性，化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构了相关的化学科学理论。因此，化学课程中就需要安排“物质构成的奥秘”这一主题。前4个主题是围绕化学科学本身的理解设定的，“化学与社会”主题是从化学与社会的关系角度来设定的。如果教师对于化学科学没有很好的理解，就不可能很好地理解5个主题及其基本关系。其实，高中化学必修课程的内容主题及其选修课程的结构就是围绕这样的基本理解形成螺旋递进的认识阶梯。（2）教师对教学的理解。教师对教学的理解制约着教师课程知识发展的思维方式。教学是一种有目的的认识活动，是以学科的标准和目标为依据的，这是教学的内在永恒法则。教学活动的本质任务就是知识传承和理性训练，在此基础上实现素质的发展和能力的培养。化学教学的根本任务就是以理解具体化学内容为基础，使学生达到对化学科学的理解。因此，化学教师的基本教学活动就是将自己理解的化学知识“转化”为学生理解的化学知识的过程。教师为了实现这一“转化”，就必须思考课程标准中相关内容标准的要求是什么？教科书对于相关的具体内容有哪些？这些具体内容的学习要求是什么？这些内容学习对于学生的化学理解有什么意义？怎样判断学生们是否已经理解了这个课题，理解到了什么程度？教科书有哪些可利用的的教学表征资源等等。（3）教师对学生学习的理解。教师对学生学习的理解制约着教师对教科书的教学分析。学生的学习有2条重要的原理：第一，学习需要原理。学生的学习是在产生学习需要的情况下发生的，这种学习需要往往是通过学习任务的挑战性来激发的。学习任务设计得太难或太容易都不能起到激发学习需要的目的。第二，有意义学习原理。有意义学习的基本要义是，当新的学习内容发生在原有学习经验基础之上的时候，能够发生知识间的有意义联系。按照学习需要原理，教师需要对教科书进行任务分析，充分利用教科书资源，设计能够促进学生“最近发展区的发展”的学习任务，以激发学生的学习需要。按照有意义学习原理，教师的教学设计要尽可能地将新的学习活动发生在原有的学习基础之上。这就要求教师把握教科书内容的基本结构，教学设计要尽可能考虑前后知识间的联系。需要强调的是，学生的化学学习活动也是一种科学认识活动，这是学生化学学习的一个重要特征。教师需要对教科书进行活动分析，充分利用教科书“活动”类资源，设计学习活动。其次，教师课程知识的发展是在教学实践中建构的。从知识性质来说，教师的课程知识是指向教学实践的。从知识的构成要素来说，教师的课程知识既包含有理论性认识要素，又包含有实践性知识要素。从知识的形成过程来说，教师的课程知识主要是通过教学实践建构而形成的。根据建构主义观点，知识不是通过传授或移植得到的，而是认知个体在一定的学习情境和社会文化背景下，利用必要的学习资源和工具，通过积极的意义建构的方式获得的。换言之，知识是认知个体与外在情境交互作用而建构出的产物［6］。因此，教师的课程知识是教师在教学实践中自主建构的。第三，教师课程知识的发展是一个非线性的、螺旋的动态发展过程。一方面，教师对课程的理解制约着教师的教学实践水平。如前所述，教师实施课程的前提是教师对课程的理解。另一方面，教师教学实践水平的提高又促进着教师对课程的理解。教师的课程知识是在理解与实践的互动过程中发展的。
3化学教师课程知识发展的策略
3．1理解化学科学化学课程的核心目标就是使学生认识化学科学、理解化学科学［7］。教师对化学科学的理解制约着教师的课程实践，影响着教师化学课程知识的发展。理解化学科学的标志是形成较为良好的化学知识结构。良好的化学知识结构包括3个维度：（1）化学内容知识，主要包括化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论。（2）化学认识论知识，主要包括对化学学科特征和化学科学认识方法论的理解。（3）化学科学的核心观念，主要有元素观、能量观和科学本质观。化学教师要积极发展和建构化学知识结构。首先，要从整体上把握化学科学。对化学科学的基本问题、化学科学的独特视角、化学科学认识的基本任务及其方法论以及化学科学的核心观念形成基本的理解。只有对这些问题形成基本的理解，才能在认识论层面上搞清楚化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论之间的基本关系，从整体上理解化学科学，进而理解科学的本质。其次，要深化对具体化学概念和化学理论内容的理解。已有研究表明，WWHW的认识论思考模型可以帮助教师深化理解知识内容［8］。第三，建构有意义的化学知识结构。“物质及其转化”是化学学科的基本问题，对于具体化学内容的意义学习具有“回归性”作用，将似乎“无关”的内容很好地联系起来。基于化学核心观念的概念图技术可以帮助教师建构有意义的化学知识结构。
3．2理解化学课程结构首先，要理解化学课程的宏观结构。模块化和主题化是高中化学课程宏观结构的基本特点。教师在宏观上理解化学课程，就是要理解化学模块和内容主题的宏观组织结构。高中化学课程有2个必修模块和6个选修模块，每一模块都是由几个主题构成的。2个必修模块中的6个内容主题（认识化学科学、化学实验基础、常见无机物的性质与应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展）与义务教育阶段化学课程的5个内容主题（科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展）在内容性质上是一致的。其次，要理解各化学课程模块的目标价值取向。现行的高中6个选修模块从性质与功能上可以分为3类：第一类是与化学学科核心领域的发展相联系的模块，如“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”。这类模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和重要的思想方法，目的是让学生比较系统地学习化学核心知识，利用所学知识分析和解决化学问题。第二类是与化学实验有关的模块，即“实验化学”。该模块采用以实验活动为主的课程设计取向，目的是让学生学习化学实验的研究方法并通过实验的方式去学习化学核心知识，提高学生科学探究能力，使学生进一步体认到“化学是一门以实验为基础的自然科学”。第三类是STSE（科学、技术、社会和环境）取向的模块，如“化学与生活”和“化学与技术”。这类模块凸显社会生活问题中心、技术问题中心的课程设计取向，使学生认识到化学在生活、工农业生产、高新技术、能源开发及环境保护等方面发挥着重要的作用。第三，要理解各模块内容之间的层次关系。必修模块课程内容标准的一级主题是对义务教育阶段化学课程的5个一级主题的提升，2者是性质一致、螺旋上升与发展的关系。6个选修模块与2个必修模块的一级主题存在着螺旋上升、层级发展的关系。“认识化学科学”主题贯穿整个高中化学的各个模块，“实验化学”模块是必修化学1内容主题“化学实验基础”的发展，“有机化学基础”模块是必修化学1内容主题“常见无机物及其应用”的物质类别知识扩展，“物质的结构与性质”是必修化学2内容主题“物质结构基础”的深化发展，“化学反应原理”模块是必修化学2内容主题“化学反应与能量”的深化发展，“化学与生活”和“化学与技术”模块是必修化学2内容主题“化学与可持续发展”的扩展。
3．3理解化学教科书结构
教科书是教师开展教学活动所利用的主要教学资源，教师对教科书组织结构的把握程度影响着教师的教学实践。教师要将课程标准中的内容主题、化学科学理解的基本结构和学生认识规律结合起来理解化学教科书的组织结构。如现行人教版初中化学教科书围绕5个基本主题分12个单元进行编排。5个基本主题是：科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会。12个单元依次是：（1）走进化学世界；（2）我们周围的空气；（3）自然界的水；（4）物质构成的奥秘；（5）化学方程式；（6）碳和碳的氧化物；（7）燃料及其利用；（8）金属和金属材料；（9）溶液；（10）酸和碱；（11）盐、化肥；（12）化学与生活。“科学探究”主题贯穿整个化学学习过程。“身边的化学物质”主题分单元2、3、6、8、9、10、11按照学生的认识规律进行编排。“物质构成的奥秘”主题主要集中在单元4。“物质的化学变化”主题以集中（单元1和单元5）和分散（身边的化学物质各单元）的方式进行编排。“化学与社会”采取分散（身边的化学物质）和集中（单元12）的方式进行编排。
3．4把握具体内容的深广度教学活动是一种有目的的活动，教学活动的有效性是以教学目的为参照的。也就是说，按照标准进行教学是有效教学的前提条件。有效教学的“效标”就是课程标准。教师只有把握具体内容的深广度，明确具体内容的学习要求，才有可能实施有效的教学活动。不少具体课程内容在必修模块和选修模块中都有涉及，教师应该注意到学习要求的阶段性和层次性。如“化学反应中的能量转化”内容，在高中化学必修1阶段的学习要求是“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用”。在选修4“化学反应原理”模块中的学习要求是，“了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式”，“能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算”等。
谈在中学化学教学中的辩证唯物主义思想的渗透 孙嘉敏 摘要： 知识经济的到来，对教育提出了新的课题。为培养出具有高素质的创新人才，作者在教学实践中进行了长期探索。本文从课堂教学和实验教学两个方面论述了在中学化学教学中对学生进行辩证唯物主义思想教育一些切实可行的方法。 关键词： 辩证唯物主义教育; 世界物质性; 对立统一规律; 实验教学；自然渗透 中学化学教学就其所涉及到的化学基本概念、理论、原理和定律来说,其本身就蕴含着丰富的辩证唯物主义思想。因此,通过化学教学向学生进行辩证唯物主义教育不仅是必要的,也是可能的。九年义务教育全日制初中化学教学大纲中明确要求：教师可结合物质的结构、分类、性质、化学反应的条件以及变化规律等内容的讲授,对学生进行辩证唯物主义观点的教育。帮助学生破除迷信,树立起科学的世界观。使他们初步具备识别伪科学的能力。 向学生进行辩证唯物主义教育,将有助于学生认识能力和学习质量的提高。它能给学生提供一种科学信念,即客观世界是可以认识的,人们有能力把握自然规律。有了这种信念,学生的思想就会受到鼓舞和激励,促使他们解放思想,在探索自然界的奥秘中,敢于披荆斩棘,开拓进取。作为一名教师,在教学中有目的地将辩证唯物主义的思想寓于化学教学中,培养学生树立起科学的世界观,从而真正做到既教书、又育人之目的。 一、“世界物质性”和“物质运动的永恒性”教育 (1) 静止是相对的运动是绝对的 辩证唯物主义认为：世界的本质是物质的。地球上的一切客观物体都是由百余种化学元素所组成，即使是生物体的化学成分也仅仅是碳、氢、氧、氮等为数不多的元素。从19世纪开始，人类对自然界的认识从宏观深入到微观，认识到原子也是可分的。自20世纪30年代以来，科学工作者不断发现了一系列新的微观粒子，但这些基本粒子仍不是最小的，它们还有其自身的层次结构。同时还认为：运动是物质的存在方式和根本属性，“没有运动的物质和没有物质的运动是同样不可想像的”。任何形式的物质运动都有其主体和运动方式，所以人们认识物质，就是认识物质的运动形式，物质的不同运动形式构成了不同学科的研究对象。 初学化学者一般兴趣都比较浓厚,求知欲较强。对五彩缤纷的化学变化情趣盎然。然而,当他们遇到一些比较抽象的概念时,又往往感到枯燥乏味。因此,要处理好这个问题,教师可以把抽象的理论与直观的化学实验有机地结合起来,使学生自然地接受辩证唯物主义思想。例如,初三化学第一章千变万化的化学世界,学生自然最先想知道的就是化学是研究什么的？教师可以通过一系列的演示实验和分子照片吸引学生并得出结论,即世界是物质的,化学就是研究物质的组成、结构、性质、变化以及合成的。这样,学生很自觉地就接受了世界的物质性这一唯物主义思想。又如,在讨论化学变化的实质时,通过实验中的发光、放热、产生气体、生成沉淀等现象,揭示了分子破裂,原子重排而生成新的物质。总结出世界上的物质都是在不断地发展变化着、运动着。通过分子、原子总是在不停运动这一性质,使学生进一步认识到,任何物质都不是一成不变的,事物总是在发展、变化的。静止是相对的运动是绝对的这一辩证思想。 (2)质量互变教育 众所周知,事物的变化有一个由量变到质变的过程。为了使学生认识这一理论,笔者在讲分子一节时,对这一观点进行了有意渗透。分子的定义是“保持物质化学性质的最小微粒”。为了帮助学生掌握这一比较抽象的理论,笔者用一根粉笔,设想把它无限分割,同时指出,当我们把它分割到最后一个分子时,它还保持着原物质的化学性质。假如我们继续分割,破坏了最后一个分子时,是否还保持原物质的化学性质呢？学生会很快答出,这时就不能保持原来物质的化学性质了。通过这个形象的比喻,引导学生深刻理解了分子定义,又从中向学生进行了由量变到质变的辩证思想。同时指出,任何事物都可能由量的变化达到质的飞跃。使学生对事物的质变上升到理论性的认识。 又如,在讲核外电子排布的初步知识时,在向学生揭示元素的性质,尤其是化学性质与它们的原子最外层电子数目的关系时,笔者也采用了从量变到质变这一辩证思想作为基础。强调指出,正是由于元素原子最外层电子数目的改变,导致其化学性质发生改变。通过讲述这些知识,使学生懂得了物质的量变达到一定限度,就会引起质变,没有量变也就没有质变这一辩证法则。 二、对立统一的辩证观点教育 对立统一规律是唯物辩证法最根本的规律。对立与统一是矛盾双方相互关系的两方面的不同倾向。对立统一规律普遍存在于一切物质、现象、和过程的本身之中。教师的任务在于能通过化学教学向学生揭示矛盾的普遍性,使学生会用矛盾的观点观察一切、分析一切,找出解决矛盾的方法。在初中化学教材中, 对立统一的观点,可以说俯拾皆是,如化合与分解、溶解与结晶、得电子与失电子、阴离子与阳离子、化学反应的吸热与放热、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化等。这些内容都生动地揭示了自然界中对立统一的基本观点。 例如：讲原子结构时,强调原子是原子核和电子的对立统一体。原子核与核外电子之间相互吸引,这是原子内部的吸引因素, 原子内部的排斥作用,有来自电子之间的静电斥力,也有电子高速绕核运动的离心力。 又如：在讲氧化----还原反应的概念时,运用了“对立统一”规律的观点,使初中学生从得氧和失氧的初步认识中,上升到生动的辩证认识的方法,指出,氧化反应与还原反应是矛盾的双方,又构成一个整体。氧化反应与还原反应同时发生,双方各以对方作为自已存在的前题。没有氧化,也就无还原,二者既对立,又统一,并在一定的条件下又可以相互转化。这样,不仅使学生对氧化反应和还原反应有了比较深刻的理解,又使学生树立了全面地、辩证地看待一切事物的观点。从而使他们增强了用矛盾的观点观察、分析和解决问题的能力。 三、实践是认识的基础和检验真理的标准教育 (1) 重视学生分组实验的实践活动 人们对物质世界的认识是在实践的基础上产生和发展的，所以说实践对认识具有决定性的作用。人们在对自然界的性质和规律的逐步认识的过程中，积累了大量的经验性知识，并在此基础上创立和发展了各门自然科学，科学就是在实践需要的推动下发展起来的。 初中化学实验,基本上是验证性的实验。因此,组织好学生的分组实验,是对学生进行实践是检验真理教育的重要内容。例如：讲了氧气的实验室制法,学生去实验室做实验的兴趣非常浓厚,作为教师要积极呵护学生的积极性,并不失时机的对学生进行实践是认识的基础教育,使学生懂得,科学上的一个重要定理或结论,都是前人通过多次的实践活动,由实践到认识.由认识再到实践,多次反复甚致多次失败,最后才得出的结果。如氧气的发现。人们只有在实践中才能产生认识，才能对研究的对象由不知到知，由知之不多到知之较多，由片面到全面。只有通过实践才能将认识事物的可能性变为现实，感知其现象，揭示其本质。从而使学生树立起实践是检验真理的唯一标准这一唯物主义思想。 (2) 做好演示实验 教师的演示实验是学生获得知识,认识世界的一个重要途径,也是向学生进行辩证唯物主义教育的最好时机。例如：在讲“质量守恒定律”一节内容时，教师先向学生提出问题。物质能量守恒，而在发生化学变化前后的总质量是否守恒？想要探索这个问题必须通过实验来得出结论。这时，教师的演示实验是学生最关注的。因此，可同学生共同
设计实验方案，除教材上的两个实验之外，还应补充实验，如蜡烛燃烧。通过实验结果的分析归纳，使学生认识到参加化学反应前后各物质的总质量相等的结论。而有些化学反应由于产生的气体散逸，(蜡烛燃烧)造成质量不守恒的假象，要学会去伪存真，去粗取精。用科学的头脑去思考问题。这样，使学生懂得认识是从实践中来，而得到的认识必须通过分析、归纳辩别真伪上升到理论。再通过正确的理论去指导实践。 综上所述，初中化学是学生学习的启蒙阶段，也正是对学生进行唯物主义教育的最好时机，而化学教材本身包含着丰富的辩证唯物主义思想内容。作为教师，不仅是科学知识的传播者，同时也担负着培养和造就21世纪人材的神圣使命。因此，教师应在教学中自觉地运用辩证唯物主义的观点、方法去分析化学教材，并以辩证唯物主义的观点、方法去指导学生。教育者必先受教育，这是教师向学生进行辩证唯物主义思想教育的前提。 在化学教学中向学生进行辩证唯物主义思想教育，必须抓好“双基”这个基础，处理好化学基础知识、基本技能教学与辩证唯物主义思想教育的对立统一关系。只有打好“双基”这个基础，才有利于向学生进行辩证唯物主义思想教育。 教学中，针对教材进行思想教育，不能生搬硬套、顾此失彼。应寓思想教育于科学教学之中，通过教学中的自然渗透，使学生易于接受，学之有趣，品之有味。从而达到教育目的。 参考文献 [1]刘知新，化学教学论[M], 北京：高等教育出版社，1990.3 [2]教育部, 年义务教育全日制初中化学教学大纲[M],人民教育出版社,2000.8 [3]南开大学,哲学学习问答[M],天津人民出版社,1978.4 2003.3.9 谈在中学化学教学中的 辩证唯物主义思想的渗透 开滦十中 孙嘉敏 2002年11月
关键词： 观念建构 化学键 教学尝试
“化学键”是人教版高中《化学2》中第一章物质结构元素周期律第三节的内容，是重要的概念，也是学生学习的难点。以下为“化学键”一节课的教学设计及意图。
环节一：激发思考，引入新课
【展示图片】化学反应的应用：木炭燃烧，氢气在氧气中燃烧，水的电解。
【问题1】化学反应中为什么会有物质变化？化学反应中的最小微粒是什么？
【问题2】在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，常温下水不能分解，水为什么要通电或者加热到1200℃才会分解？
【动画演示】水分解时分子中化学键变化情况。
【设计意图】从熟悉的化学反应让学生明白化学反应的特征：提供能量，实现物质间的转化；通过水的分解需要大量能量的实验事实及水分解时化学键的变化的动画，引导学生从宏观物质变化，化学反应的微粒变化转向构成物质的微粒间存在相互作用思考问题，从而为整节课教学打好基础。
环节二：理论探究，形成概念
【素材】HCl，NaCl性质对比
【问题3】为什么HCl，NaCl具有不同的性质？
……
【设计意图】
围绕NaCl，HCl性质差异，从物质性质，物质构成微粒的特点到物质微粒间的相互作用，提出有层次的问题引导学生思考，引领学生从宏观性质顺利过渡到从微观角度认识物质。先从原子结构及原子达到稳定结构分析NaCl，HCl，H■的形成过程，将宏观，微观与符号三重表征化学键。从原子结构角度进一步认识原子间的相互作用；分析成键粒子及粒子间的作用不同，认识化学键有离子键和共价键之分。再通过动画模拟及问题引导，变抽象为具体，最后对比分析HCl，H■形成的微粒种类，归纳出共价键有极性键和非极性键之分，帮助学生将前后知识融会贯通，加深对化学键形成的理解。
环节三：融会贯通，知识应用，理性提升
【学生活动】从化学键角度认识NaCl、HCl这两种物质，你有什么新的认识？
【问题4】请指出CaCl■，NaOH，H■O，HF物质的构成微粒和化学键的类型，如何判断物质是离子化合物还是共价化合物？
【问题5】在离子化合物中有共价键吗？在共价化合物中是否存在离子键？
【问题6】运用实验如何区别离化合物与共价化合物？
【学生活动】请说出分析物质属于离子化合物还是共价化合物的基本思路。
【设计意图】
从化学键的角度重新认识NaCl、HCl两种物质，引领学生从微粒结构特征及微粒间的相互作用认识化学键，整理出分析化学键的思路：成键元素原子结构特点分析其得失电子的趋势判断原子达到稳定结构所需的电子数化学键的类型；形成对化学键与物质的性质间内在联系的认识……知识应用强化学生形成微观分析化学键的思路和方法，进一步提升物质的宏观性质源于其组成与结构的认识。
环节四：应用知识，解决问题，拓展延伸
【问题7】冰变成水，0℃，熔化热：6KJ/mol；水变成水蒸气，100℃，气化热：44KJ/mol；水分解生成氢原子和氧原子1200℃，分解热：918KJ/mol，这说明了什么？请从微粒间相互作用的角度分析。
【学生活动】请根据卤化氢键能的数据，从化学键角度解释卤化氢分子的稳定性依次降低的原因。H-X的键能分别是：HF576KJ/mol，HCl431KJ/mol，HBr366KJ/mol，HI298KJ/mol。
【学生活动】利用树状分类图，从化学键角度对化学物质进行分类。
【设计意图】
运用典型事例对比，促进学生认识到化学键与分子间作用的不同，化学键与物质的稳定性有紧密的联系；同一元素与不同元素形成的共价键的性质有区别，稳定性也不同。在分析以上问题的过程中，引导学生研究物质可以利用化学键的知识解释或预测物质的某些性质。
教学反思：
1.问题是思维的源泉，更是思维的动力。学科观念建构的化学教学，引导学生对具体知识做出超越事实的思考，促进其形成深层次的可迁移的基本理解，通过问题解决建构对知识的深层次理解。
2.根据维果茨基的“最近发展区”理论，“在新旧知识的结合点”上产生问题最能激发学生产生认知冲突，最具有启发性，能有效驱动学生积极思考。
3.借助与化学键有联系的事实，使微观抽象的化学键概念与具体生动的宏观事实、现象建立联系，有助于帮助学生获得形成化学键所需的感性认识，借助练习将概念知识应用到恰当范围、场景中。
参考文献：
一、认知结构同化论的基本内容
认知结构同化论认为，学生从事新的有意义的学习时，必须有适于新知识学习的原有的认知结构，学生学习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化的实质是新旧知识的相互作用，它既是新知识习得的心理机制，也是新知识被保持的心理机制。
奥苏伯尔根据新知识与认知结构原有知识（观念）的概括和包容水平不同，提出了三个不同的新旧知识相互作用模式。
①上位学习。
认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。例如，根据已知的小麦、水稻、玉米等植物的特征，从中概括出单子叶植物的概念的学习。新旧观念相互作用的结果是习得新的上位观念。
②下位学习（又称类属学习）。
认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。例如，已知单子叶植物的概念，并已知水稻、玉米、小麦是单子叶植物的实例，现在要进行高粱是单子叶植物的新例证的学习。
③并列学习。
要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系，但在横向上有彼此吻合的关系（图1c）。例如，通过呼吸作用与已知的光合作用的关系的比较，知道光合作用与呼吸作用的联系与区别的学习。新、旧知识相互作用的结果是产生一种新的联合的意义。
二、认知结构同化论在生物学教学中的应用
学生学习生物学的过程，就是一个认知结构的转换与建构的过程，也是认知结构的同化过程。因此，教师必须根据学生原有的认知结构进行教学设计，帮助学生建构良好的认知结构。
1.根据原有的认知结构进行教学
奥苏伯尔有句名言：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且指出，要“根据学生原有知识进行教学。”可以说，这是运用同化理论指导生物学教学的最基本的原则。在教学中，了解学生、选择教学方法、教学模式和教学策略都必须遵循这一条原则。
(1)了解学生原有的认知状况。在上课前，教师要充分了解学生已有的知识情况，尤其是与新知识有密切关系的已有概念和原理掌握的情况，这是教学设计时选择有效的教学策略和方法的依据。同时，由于学生的认知方式、学习风格、个性特征的差异，对同一事物的认识、感受也不会完全相同，这就使学生建构的认知结构具有多样性或特异性。因此，教学设计时还必须充分考虑到学生认知结构的个体差异性，采取灵活多样的教学方法和教学策略，促使学生顺利地实现认知结构的同化学习。在教学中，一般可以通过课前提问、诊断性测试等方式了解学生原有知识状况，也可以通过日常观察、心理问卷调查，了解学生的认知方式和学习风格。
(2)注重新旧知识的联系。教学中要善于从已有的知识过渡到新知识，讲清新知识与已有知识的内在联系与区别，以利于学生进行同化学习。
首先，在设计引言时，不仅要考虑到能否引发学生的学习兴趣，还要注重新旧知识的衔接，采用温故知新的方法引入。例如，学习呼吸作用时，可以设问，绿色植物通过光合作用把光能转变成贮存在有机物中的化学能，而植物的生命活动无时无刻都离不开能量的供应。那么，有机物中贮存的化学能又是怎样被释放出来，供给植物生命活动的呢？由此引入呼吸作用。这样既总结了所学旧知识又引出新知识，承上启下，易于学生理解光合作用与呼吸作用之间的联系。
其次，在教学过程中，要运用对比方法，充分揭示新旧知识的联系与区别，以旧促新，以新带旧，帮助学生掌握和理解知识，例如，高中生物“细胞”一节中描述了叶绿体与线粒体的结构与功能，但较抽象笼统，而在后继的“绿色植物的新陈代谢”中则着重讲述了与之相关的光合作用和呼吸作用。在进行教学设计时，可以抓住新旧知识间的密切联系，在前面的学习中让学生重点掌握叶绿体和线粒体中酶和色素的分布和结构特点，而后面学习光合作用和呼吸作用时，先用一定时间复习旧知识，从而使新旧知识两相结合，使学生更易于掌握诸如光合作用中光反应和暗反应以及有氧呼吸的场所等知识，更易于理解结构与功能相适应这一生物学的基本原理。
(3)选择建构化教学模式
如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识，建构新的认知结构的过程，那么教师的教学就应该遵循认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是，在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关知识，经过分析、推理等思维过程，使新知识与原有的知识建立联系，进而概括出新的规律性知识并重建新的认知结构，然后通过运用新规律，进一步检验、巩固新知识，并实现知识的迁移。
运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外，知识的内化或认知结构的建构过程是一个复杂的思维活动，只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程，才能建立起新旧知识之间的联系，使知识系统化、结构化，进而通过知识的应用实现知识的迁移。比如，学习基因的遗传规律时，一旦学生认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识，就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知识，学生再通过运用遗传规律解遗传习题，就可以进一步促进对知识的理解。
(4)设计先行组织者
先行组织者是奥苏伯尔提出并倡导的一种教学策略。其核心是，在课堂教学中讲授新知识之前，首先为学生设计一个能把握所授知识的本质，对新知识具有引导性、起同化作用的知识结构——组织者，并将其内化为学生的认知结构。因为组织者必须在正式教授新知识之前呈现给学生，因此称为“先行组织者”。
其实，设计先行组织者，就是对学生原有的认知结构的提炼概括、拓宽引伸。例如，在根吸收矿质元素过程的教学中，通过分析植物细胞膜的结构以及相关的物理、化学知识（学生已有的），引导学生得出如下“先行组织者”（学生原有）认知结构：(1)植物细胞具有呼吸作用；(2)植物细胞膜带有电荷，能吸附带相反电荷的离子；(3)植物细胞膜上有运输离子的载体，能将离子进行跨膜运输等。一旦学生建立起这一先行组织者，教学过程即可按上述（图2）的认知结构建构化教学模式展开。
2.建构良好的认知结构
所谓认知结构，就是学生头脑中内化的知识的组织，也就是学生头脑里内化了的知识结构。衡量学生学习质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构，即学生到底掌握了多少知识，这些知识是否构成了良好的组织结构。因此，生物学教学的重要目标之一就是帮助学生建立良好的认知结构。那么，如何才能帮助学生建立良好的认知结构呢？
(1)重视知识结构与认知结构的匹配
学生良好的认知结构的建立，取决于教学中是否能为学生呈示良好的知识结构。因此，生物学教学必须重视知识结构和认知结构的匹配。教学中要注意以下两点：第一，坚持按知识结构进行教学的原则。
进行知识结构教学，是指教师在教学中，通过分析教科书，找出知识之间的联系和内在规律，把各章节的中心内容及与之有联系的知识串联起来，按单元或章节的知识结构进行教学设计、组织教材、板书提纲，使学生能提纲挈领地掌握学习内容，这样，有利于学生掌握基本概念和原理，也有利于发展学生的智力。
第二，科学地设计知识结构网络。
要根据各单元知识的内在联系，首先确定核心知识点（最基本的概念和原理），在课堂教学中，时时都要围绕这个核心知识点，通过知识的纵横联系，建立知识结构网络，学生只有通过这种知识结构网络的学习与内化，才可能构建高层次的认知结构。
(2)建构良好的认知结构的原则
奥苏伯尔认为，新旧知识相互作用，必须遵循渐进分化和综合贯通原则，才能促进知识的组织，从而促进良好的认知结构的建构。
①渐进分化，建立深层次的认知结构。
奥苏伯尔指出：“个人在一特殊学科的教学内容的组织是由其头脑中的一个层级构成的。而在这个层级结构中，最概括的概念占据了结构的顶端位置，它们下面是较低概括水平的概念，比较高度分化的从属概念和具体材料。”可见，渐进分化指认知结构上位、下位知识之间或一般与个别知识之间的组织。生物学教学中必须按照这一原则呈示教材，才能促使学生的认知结构由浅层向深层转化。比如，在讲述新陈代谢时，先讲新陈代谢的一般概念，包括同化作用和异化作用；新陈代谢的工具——酶；新陈代谢与atp等。再讲植物的新陈代谢（水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用）和动物的新陈代谢（物质代谢、能量代谢）等。这样渐进分化，使学生对新陈代谢的概念的认知不断深化。
②综合贯通，建立整体化的认知结构。
关键词：高中生；化学；认知
化W作为中学教育中的一门基础学科，在人们的日常生活中的应用十分广泛，无论是化学工业、科技发展环境保护还是日常饮食安全都能够反映出化学的重要性。我国科学技术水平提高十分迅速，化学科技在其中具有不可替代的作用。中学生应该主动提高对化学的认知，认真学习化学。
一、高中生认知特点
高中生认知结构的完整体系已基本形成。高中生认知结构的各种要素迅速发展，各种认知能力不断完善，思维能力更加成熟，基本上完成了向理论思维的转化，抽象逻辑思维占了优势地位，辩证思维和创造思维有了很大的发展。认知系统各种因素基本上趋于稳定状态，智力的品质和个别差异基本定型，认知系统的完整结构已经形成，其功能更加完善。并且高中生认知活动的自觉性明显增强。由于理性思维趋于成熟和自我意识的发展，我们有意识的记忆能力、有意识的想象能力迅速发展，思维的目的性、方向性更加明确，认知系统的自我评价和自我控制能力明显增强，在学习上的自觉性会有明显的增强。
二、高中生对化学的认知情况
由于高中教育对化学学科的重视程度较高，我们高中生对化学有了较为基础的认识，主要表现在对化学概念有一定认知，理解化学以研究物质组成、结构、性质及变化规律为主。比如：深入学习了各类金属、非金属及其相关性质，掌握它们的特性；了解了金属活动顺序等。同时还认识到化学与物理学、生物学、地理学、天文学等相关学科相互渗透。另外通过化学实验的具体操作，对一些化学实验设备、仪器及药品有了直接接触，深化对化学的认识，学习到了化学中的基础反应：分解反应、化合反应、置换反应等等，会制作合成简单物质。
一直以来化学都是高中生普遍认为比较难学的科目之一，我们在认识化学过程中往往会产生一些困难。
1.高中化学涉及范围广，难以形成整体性综合性认知。
我们学习的化学涉及物质性质的研究方法、各种元素及其相关特点、材料的特性与分类以及相关的实验，学习相关物质的制法、检验、反应等，需要用到物理、生物、数学等众多学科。在学习这些内容时如果缺乏扎实的基础知识及相关能力，就无法从中找出适合自己的学习方法，也就难以学好化学。比如在观察当观察钢丝在空气中燃烧这一现象时，我们都会预测剩余的质量将小于或等于原来钢丝的质量，但是增重已经在化学方程式里反映出来，我们却难以能预测出燃烧后剩余的灰色、易碎的物质比钢丝重。这都是缺乏对概念整体性的综合认识和把握。
2.化学实验目的和结果认知不够。
化学是一门以实验为基础的科学。高中化学的每一章节都或多或少的要学习几个实验。化学实验过程复杂，涉及化学物质和化学实验工具种类较多，我们在实验过程中总是难以全面兼顾实验目的和结果。我们对课本中的化学知识学习重视程度较高，对其有一定的理解。但由于对知识的迁移能力和拓展能力有限，对化学实验却缺乏敏感度。在课本中学习到的一些知识能够解决书本上的习题却不能迁移到化学实验，解决实验问题。比如我们能够解决有关酸碱的书本上的习题：计算10克NaOH配置成1升溶液后，溶液的摩尔浓度。但在实验过程中却不能在分子水平上说出强酸遇到强碱会出现的结果。
3.对抽象的化学知识点认知不够
化学是在研究分子、原子水平上研究物质特征属性的学科。这些与物质组成、结构、特征相关的知识都是抽象的，难以从具体事物中找到参考物，如“电解质”，因此在学习过程中只能强行记忆，因而学习效果不佳。
4.化学中有部分知识是和我们已有的思维方式和认知水平相悖的
化学中的一些概念与我们日常生活中的概念内涵存在出入，当化学概念与生活概念一致时有助于我们的学习，与我们已有的认知相悖则会形成思维障碍。
础，为自己制订可行的学习计划，对所要学习的物理知识进行分层，掌握教学大纲所要求的内容，并在此基础上有所拓展。此外，物理与生活密切相关，学生可将所学知识与实际生活相联系，用已学知识解答生活中的物理问题，学会灵活运用知识。
3.课后作业分层
课后作业是巩固所学知识，并为后续学习奠定基础的关键环节。在这个环节中，由于学生存在能力上的差异，因此，教师在布置学生作业时要根据学生群体划分的标准，为不同层次的学生不知不同难度的作业。对A组学生来说，需要的是能够开阔视野，拓展能力并能够有所启发的课后练习。对B组学生来说，则需要巩固课堂所学内容的基础上增加部分的拓展练习，难度可适当降低。对C组学生来说，只需布置基础性的作业即可，能够起到掌握课堂基本内容的作用。而学生也可根据自己时间安排和学习计划，选择性地进行课后练习，促进学习效率的提高，并可有效地开发自身的潜力。
4.向教师寻求帮助
要真正提高学习成绩和效率，离不开教师的辅导。通过教师的辅导，学生能够解决自身对所学物理内容所存的疑问。通过教师的指导，学生能够更有效地开展学习活动。因此，学生在学习过程中要积极求助教师，让教师对辅导内容进行分层。一般而言，课后辅导以自习的形式进行。在自习过程中，学生可以就自身的问题对教师提问，要求教师解答。这时，教师对不同层次学生问题进行符合其理解能力和学习情况的解答，使学生能力能够有所提高。同时，学生也要对教师的辅导内容进行反思，切实巩固所学知识。
结束语
分层学习法是一种新型的学习方法，能够帮助学生进行更有针对性的学习，提高物理综合能力和学习效率。对教师来说，这种方法能够显著地改善课堂教学现状，提高教学质量。对学生来说，能够挖掘出学生的自身潜力，锻炼其思维能力，不断提升物理综合素质和能力。
参考文献：
