学科能力培养在初中化学边界教学中的实践研究

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摘要：新课标提出初中化学教学要注重“基础性”，同时提出要以“提高学生的科学素养为主旨”、为学生奠定终身学习的基础与能力。文章通过具体的事例说明了如何在教学中把握好边界的同时培养学生的学科核心能力。

关键词：初中化学；教学边界；学科核心能力

文章编号：1008-0546（2016）12-0012-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.004

一、初中化学有关学科能力与学科边界的描述

1. 课程标准中有关初中化学学科能力的整体描述

《义务教育化学课程标准（2011年版）》第二部分“课程目标”中对学科能力的培养有着明确的要求：“义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨。”并且该标准从“知识与技能”“过程与方法”“情感・态度・价值观”三个方面进行了描述。根据初中学生的认识特点以及化学学习规律，初中化学学科的核心能力可以归结为以下三个方面：“信息获取能力”“实验与探究能力”“问题解决能力”。根据其能力水平要求，由低到高分别划分为三个能力水平，如下表所示。

2. 课程标准中有关初中化学教学的边界描述

义务教育化学课程标准中“第一部分前言”中已经在课程性质中对初中化学的教学边界有了一个整体的描述；在“第二部分课程性质”中对相关教学内容的边界进一步提出了明确的教学要求。

二、“教”与“学”中的实际困惑

1. 知识边界教学的困惑

以某老师初三化学总复习“物质的性质和变化”的教学设计为例，本课复习共分成四个知识块进行：①物质的变化、性质、用途及关系；②化学变化的类型；③从宏观与微观的角度认识化学变化；④从定性与定量的角度认识化学变化。我们主要来看“化学变化的类型”复习片段。

[过渡引入]

师：下面我们一起来回放几个所学实验的视频资料（水的蒸发、水的电解、蜡烛的燃烧、铁与硫酸铜的反应……）。

……（视频播放）

其实变化在我们身边每时每刻都在发生着，正是因为这些变化，我们的生活才变得更加地丰富多彩，我们学习化学的任务之一就是发现物质变化的规律，并把这些规律应用到科研、日常的生活、生活中去。要想认识总结这些规律，就必须对这些变化进行分类，如果让你给这些变化分类，你会如何分呢？

下面请大家首先独立思考，然后在学习小组内交流，最后以小组为单位进行汇报展示。

……（学生自主、合作学习过程）

[汇报展示]

生1：从“基本反应类型/非基本反应类型”的角度进行分类。投影分类结果并进行学生互评。

生2：从“能量的角度”进行分类。投影分类结果并进行学生互评。

生3：从“得、失氧的角度”进行分类。投影分类结果并进行学生互评。

……

结合学生3的分类，老师设计如下跟踪及提升训练：

[跟踪训练]指出下列两个反应的氧化剂与还原剂

CO2 + C[=][高温]2CO

氧化剂 还原剂

2Al + Fe2O3[=][高温]2Fe + Al2O3

氧化剂 还原剂

[提升训练]（1）以上氧化还原反应前后是否有元素化合价的改变？

（2）你能判断氧化剂与还原剂中元素的化合价变化规律吗？

[合作学习]……

就本复习课而言，所设计的四个知识块基本囊括了课程内容的所有一二级主题。就以上教学片断来看，教师在教学中通过图片或视频等资料给学生提供丰富的物质变化的素材，并引导学生从不同角度、有序、全面地认识化学变化、感受分类法在化学学习中的应用。其教学设计、教学形式无不体现新课标的精神，无不充分展示以学生为中心、培养学生能力的教学意识，学生的学习达成度也是不错的。然而对于“提升训练”部分的学习，学生明显感到吃力，再加上本课教学容量大，教学节奏快的特点，所以绝大部分学生反映此处两个问题，特别是对问题（2）一时难以理解或接受。但是如果在总复习阶段不涉及此内容，教师心里又是没底的，毕竟此内容涉及初高中的知识衔接以及学科能力培养。

2. 实验与实践教学边界的困惑

“化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。”初中化学实验包括七类基本操作和八个基础的学生实验。在平时的实验教学中，实验该如何教，教到何种程度一直是一线教师难以拿捏的话题。如氧气和二氧化碳的制取，就课标而言，其能力水平的描述为“初步学习氧气和二氧化碳的实验室制取方法”，行为动词为“初步学习”，这实验与探究能力培养中的第一层级。然而作为初中化学学科能力共包括三个方面，每一方面又包含三个能力层级。如果气体制取仅就教材所提供素材进行复习，恐有“不到位”之嫌，难以将核心能力的三个方面高度包含在内，可通过气体的制取进行实验的探索与创新、通过实验设计探索酸碱盐等物质的性质，并对所设计方案进行多角度的评价与反思。但若肆意补充，恐又有“越位”之嫌等。

三、解决策略

初中化学教学的基础性是很明显的，这种基础一是要给学生提供未来学习的知识基础；二是培养未来发展的能力与方法的基础。但若起点过高，则学生又会觉得化学学科太难、枯燥且无味，从而失去其趣味性。故教学尺度的把握较为重要，有若“东家之子，增之一分则太长，减之一分则太短”。如何把控，我觉得可以从以下三个方面思考。

1. 创造性研读课标、精准定位

科学制订每节课的教学目标是教学设计的核心。作为一线教师应能根据不同阶段的教学内容确定教学目标，继而进行整个教学单元的教学设计、课时教学设计以及课内某个环节或活动的设计、学业水平评价设计等，形成一个和谐统一的整体。

“课标标准”恰恰就是教学目标设计指向标。在教学中，我们可重点参考课程标准中相关行为动词的描述以及“活动与探究建议”的内容，注意科学设计、整体规划，特别注意各环节目标间的逻辑关系。同时针对不同阶段的学生认知实际，设计与之相适应的、具体的教学目标。

如以上“物质的性质和变化”复习中，对于“变化”部分，可设计如下教学目标：

（1）通过对已学知识的分类和整理，初步学会从不同角度认识化学变化，提高从化学反应及化学方程式中获取信息的能力。

（2）通过分析化学反应中物质的变化，初步学会从定性的角度认识化学变化，初步形成物质的“转化观”；根据相关数据分析以及反应前后物质总质量的研究，初步学会从定量的角度认识化学变化，进一步提高通过实验与探究归纳得出规律的能力。

因此在后续的教学设计中，可以安排“初步建立对化学变化的不同角度的认识”“从定性的角度认识物质间的相互转化”“从质量的角度丰富对化学变化的定量认识”等环节。

2. 挖掘性利用教材、提升能力

教材既是教师日常教学工作的载体，又是教学创造、培养学生化学学科核心能力的重要素材，教师对教材的钻研程度不同，其收效自然就不同。请看以下两个实例：

例1：上册教材第二单元课题3“制取氧气”中，对催化剂部分有过这样一句话的描述“硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用”。新课教学时，此内容可作为对催化剂知识的一个补充认识，即“某一具体的反应可能会有多种催化剂”。但在复习课时，如果引领学生“回头看”，则会引发学生深层次的思考：

硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成，那真正催化过氧化氢分解的是硫酸铜溶液中的铜离子还是硫酸根离子，还是它们的共同作用呢？

现给大家提供5%的过氧化氢溶液，硫酸铜溶液、硝酸铜溶液和硫酸溶液，试设计实验证明你的判断。

……

例2：上册教材对二氧化碳有过这样一段描述“二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳”。对此，有人设计了如下习题（详见北京安庆二模卷）：

[提出问题]二氧化碳能否用排水法收集？

[设计实验]

实验一：……

实验二：根据pH的变化判断排水法收集时二氧化碳的损失……

实验三：随着科学发展，数字化检测技术得到广泛应用。用二氧化碳检测仪测得的排空气法和排水法收集的气体中二氧化碳体积分数随时间的变化曲线……

[得出结论]

通过由实验分析说明，水所溶解的二氧化碳的量与生成的二氧化碳的量相比（填“可忽略”或“不可忽略”）。与用排空气比较，此法优点是 。

……

两个习题的设置情境均来源于教材，但问题设计又高于教材，这个高度不是知识层面的提升，而是学生能力上的跳跃。但这种跳跃在给学生新鲜感的同时，又没有跳出课标的要求，通过切合实际的问题情境，恰恰又同时达到了调动学生积极性、培养学科核心能力的目的。

3. 谨慎性拓展训练、层层递进

先来看上述“物质的性质和变化”教学中的一个片段：

[提升训练]

（1）以上氧化还原反应前后是否有元素化合价的改变？

（2）你能判断氧化剂与还原剂中元素的化合价变化规律吗？

通过课后反馈，多数学生对[提升训练]感到吃力，就是因为教者没有考虑到本课的具体教学实际及学生的认知规律，从而导致教学“越界”，更别提能力训练了。故不妨可作如下调整：

[提升训练]

（1）以上氧化还原反应前后是否有元素化合价的改变？

（2）已知在氧化还原反应中，有元素化合价升高的物质作还原剂，有元素化合价降低的物质作氧化剂。如2Al + Fe2O3[=][高温]2Fe + Al2O3中，铝元素的化合价从“0”升高到“+3”，所以铝为还原剂；铁元素从“+3”降为“0”，所以Fe2O3为氧化剂。则在Fe+CuSO4[=]Cu+FeSO4中，氧化剂为 。

知识与技能的掌握以及学科思维能力的训练，需要通过一定的习题加以巩固和检验。习题的选择和编排应充分体现习题在提升学生科学素养方面的功能。通过设计一些符合学生认知特征，有一定综合性、开放性、前瞻性的拓展习题来实现学生核心能力的培养。但这种能力的培养并非一朝一夕，它需要一种长期积累的过程，每次的训练必须根据教学的重难点、课标中的“建议”，对教学内容有所取舍，要有“弱水三千，只取一瓢饮”的气魄，层层递进、步步为营，方有成效。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[M]. 北京：北京师范大学出版社，2012

[2] 北京教育科学研究院基础教育教学研究中心编著・学科能力标准与教学指南・初中化学[M].北京：北京师范大学出版社，2015.8