提升学科理解能力 回归化学课堂本真——以高一必修教学实践为例

周昌林

（江苏省兴化市第一中学 江苏 兴化 225700）

化学学科理解能力是一种基于化学学科视野，富有化学学科特点，审视化学现象、分析化学问题的思维能力。这种理解能力体现在：理解基本的化学概念和原理，认识化学现象的本质；理解化学变化的基本规律，形成有关化学科学的基本观念；理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力；理解和体会化学学科知识产生过程，自主构建知识体系，增强进一步学习化学的兴趣。高一化学必修教学实践告诉我们， 高一年级化学要遵循教学规律，回归化学学科本真，提升高中生化学学科理解能力。

一、高中生化学学科理解能力的提升，关键靠教师

郑长龙教授在2014年江苏省化学专业委员会年会主题报告中提出，高质量教学表征的首要因素是教师要对教学内容和课程有深入的理解。郑教授明确指出，深刻的学科理解是高水平教师的重要特征，是高质量教学的重要保证。高水平的化学教师教给学生的应该是真实的、有用的、鲜活的化学。

我国《中学教师专业标准（试行）》基本理念是中学教师要以能力为重，中学教师要把学科知识、教育理论与教育实践相结合，不断提高教师专业能力。英国学校培训和发展司（TDA，2007）颁布的《英国教师专业标准》突出了专业品质、教师专业知识与理解、专业技能。张奠宙教授也指出，目前中小学学科教学中存在的最关键的现实问题，并不是教师不知道什么是先进的教育理念、什么是有效的教法，而是不知道如何深刻理解和把握学科知识内容，以及如何具体地将这些理念落实到课堂上。

因此，无论对化学教师，还是对学习化学的高中学生，提升学科理解能力，是化学课堂教学质量的基本保障，也是化学教学回归本真的关键。当然，高中生化学学科理解能力的提升，关键靠教师的培养。

二、新课程标准对化学学科理解能力的基本内涵的阐释

课程标准中的“理解”，首先是一种和“解释、说明、判断、预期、分类、归纳、概述”并列的认知性学习目标，从学习目标的认知的层次看，“理解”高于“知道”和“了解”，低于“应用”的层次。当然，“理解”是基于“知道”和“了解”的思维升华，“理解”是“应用”的前提和价值所在。正因为如此，化学学科理解能力在分析化学现象、解决化学问题的过程中，不可或缺。

在课程目标上，新课程标准提出，要理解科学、技术与社会的相互作用，形成科学的价值观和实事求是的科学态度。其中课程目标在知识与能力维度方面的具体要求是，理解基本的化学概念和原理，认识化学现象的本质，理解化学变化的基本规律，形成有关化学科学的基本观念。并且，课程目标在过程与方法维度方面的要求是，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

在具体内容标准上，新课程标准指出，认识物质结构与性质的关系， 有助于人们理解物质变化的本质，预测物质的性质，为分子设计提供科学依据。落实到教科书的编写上，高中化学教科书内容的选择既要反映出化学科学的社会价值、化学科学对现代科学技术发展的贡献，也要适当反映由于人类不恰当地运用科学技术的成果而产生的负面影响，体现社会发展对化学科学提出的新要求，帮助学生理解科学、技术与社会的和谐发展对人类的重要作用。教科书的编写要充分利用学生已有的知识和经验，引导他们理解和体会知识的产生过程，自主构建知识体系，增强进一步学习化学的兴趣。

以上我们看到，新课程标准中的“理解”，是基于化学学科本身的具有学科特性的理解， 是运用以化学实验探究为主的各种化学学科研究方法的理解，“理解”的对象主要是化学基本概念和化学反应原理， 学生理解后达成对化学知识的表征， 是能以化学方程式等各种化学用语规范表述化学现象， 运用化学实验法研究化学过程，揭示化学本质。因此课程标准中的理解，是值得实践的真正的化学学科理解， 形成良好的化学学科理解能力是培养高中生化学学科素养的基本途径。

三、提升高中学生学科理解能力的教学实践案例

1．创设学生提升化学学科理解能力的教学氛围

教师要创设从内部情感到学习环境外部氛围相统一的，促成学生化学学科理解能力提升的气氛。在这种气氛中，师生主要通过谈话方式，结合化学实验验证或探究性实验，发掘课本等文本资源价值，澄清学习者内心学习需要，理解学习目标和内容。教师通过各种方式，鼓励学生表达各种情感和内心对化学问题的感受，教师作为促进者并不简单的评判学生的对与错，只是进一步澄清和明辨学生的思维，鼓励学生利用各种学习资源，进行自我学习和理解。

例如在高一人教版 “富集在海水中的元素——氯”的教学中，教师补充设计了新制氯水和镁条（未打磨）的实验，实验中让学生仔细观察并深入理解以下实验现象：一开始反应很慢，然后镁条表面产生一些细小气泡后，反应变快变剧烈，后又缓慢反应逐渐停止，氯水颜色也逐渐变浅。学生通过实验观察，小组讨论学习，透过现象看本质，明确了氯水中的主要成分，理解了氯水与镁条发生化学反应的过程，先是氧化镁和盐酸反应，接着镁和盐酸反应产生氢气，还有学生对该实验反应速率快慢的影响因素谈了自己的理解。

在继续讨论久置氯水的成分的时候，绝大多数学生理解为久置氯水变成了极稀的盐酸。但也有学生“嘀咕”：什么都没有了！ 教师就请“嘀咕”的同学发言，原来他还认识到相当长时间放置， 稀盐酸也会挥发。教师就让其他同学评价这位同学的发言，这样在探讨过程中同学们加深了对新制氯水和久置氯水成分差异的认识，也提升了学科理解能力。

课本中通过氯水使红色布条褪色，干燥氯气不能使红色布条褪色的对比实验，说明氯水中起漂白作用的是次氯酸。但有的同学不以为然，提出直接用次氯酸溶液验证其漂白性，这样直接了当。并且质疑课本对照实验，不能排除盐酸具有漂白性，需要补充盐酸是否具有漂白性的实验。教师就引导学生思考，氯水中还有水，为什么大家都不说水具有漂白性？ 同学们都说水不会使有色花瓣、有色布条褪色，水没有漂白性是客观实际。教师就指出盐酸遇到紫色石蕊试液，紫色石蕊试液变红并不褪色，所以盐酸没有漂白性也是客观实际， 因此教材并没有去机械验证盐酸漂白性。教师还指出，次氯酸不稳定，很难制出纯净的次氯酸去直接验证其漂白性；次氯酸的漂白性是基于本身的强氧化性。这样，学生认同了课本该实验的真正价值，达成了深刻的学科理解。

2．提供尽可能多的学习资源让学生自我提升学科理解能力

化学教师促进者的角色定位，要求我们提供尽可能多的学习资源给学生。这些学习资源，不单是有形的教材、资料、实验器材，还有无形的方法、观点。例如现在的教材印刷精美，内容丰富多彩。我们在指导学生阅读教材时，要引导学生不能肤浅地满足于教材插图的美丽画面和鲜艳色彩，要真正地沉浸到并理解教科书所要表达的化学知识、化学科学方法和化学科学思想中去。例如“富集在海水中的元素——氯”一节通过图文并茂的科学史话的形式介绍了氯元素的发现以及历史上氯气制备的研究过程，教师就要引导学生理解化学家研究化学问题时的思维过程，在理解和体会化学学科知识产生过程后，教师还要通过让学生规范书写二氧化锰和浓盐酸反应的化学方程式，通过运用氧化还原反应理论分析该反应本质，让学生真正内化对氯气实验室制法原理的一种学科理解。

再如随着多媒体设备和软件在化学课堂中广泛使用，有的老师将一些非常适宜于演示实验或学生随堂实验，也用录像、动画等替代了。例如化学键概念的学习， 人教版教材首先给出了钠和氯气反应的实验，这个实验很重要，一是创设学生学习化学键概念的氛围，二是让学生思考宏观物质形成离不开微粒间的相互作用，有的老师该实验就用录像替代，这种做法就没有给学生真正需要的学习资源。化学实验是化学学科教学的核心内容，这样的化学课堂因为实验的缺失而索然寡味，失去了化学课堂本真意味。

再例如物质的量的概念学习，要引导学生把它整体认知去理解， 作为国际单位制中的七个基本物理量之一，它和“质量”、“时间”和“长度”等一样，都是物理量，这样就能破除学生学习物质的量概念时的畏惧感。同时又明确物质的量是沟通微观粒子数和宏观物质的质量之间的桥梁，只要用量具称出物质的质量，老师就能立即告诉大家该一定质量的物质包含了多少个微粒，这样又勾起了学生学习、理解物质的量概念的兴趣。

3．协助学生解决达成化学学科理解的思维障碍

电解质概念的学习是高一化学概念教学的难点，学生头脑中就有诸如 “电解质是能被电解的物质”、“电解质的电离等于电解质的电解”、“电解质就是酸碱盐”等等一些错误的认识。因此，教师要解决学生头脑中已有的“前概念”或“潜概念”对化学概念的理解障碍。概念是思维的基本单位，是思维的出发点和归结。没有概念，就没有思维。概念形成的过程是归纳、综合、抽象等逻辑思维的过程，也是学习与研究的过程。概念教学尤其要突出其内涵和外延的深刻理解。认识电解质概念的内涵，可以通过解析电解质概念的定义，通过对酸碱盐溶液导电性实验；认识电解质概念的外延， 可以通过对电解质和非电解质概念的对比，通过列举各种多种常见的单质、化合物用分类法进行归并研究。

人教版《化学1》 教材中先后通过实验验证了碳酸钠、碳酸氢钠和硅酸钠等盐溶液呈碱性，学生也有这样的认识：氯化钠等溶液是中性的，就此学生就会思考，盐溶液还能否呈酸性？ 教师在结合明矾等知识的教学时，完全可以“捅破这层窗户纸”——不同种类的盐溶液酸碱性不同，至于为什么交代学生留待学习高二化学反应原理模块时解决。这样就让学生对“纯碱是盐不是碱，但水溶液呈碱性”等有了明确的认知，扫除一些高一学生把酸、碱与酸性、碱性作简单对列的思维障碍。

配制一定浓度物质的量浓度溶液的实验是必修教材中典型的具有化学定量研究思想的实验。由于定量实验的思想，学生初次接触并不能达到深入理解的程度，需要教师在教学过程中引导学生围绕定量实验追求准确性的基本要求去展开教学。例如实验目的的阐述， 要突出配制的是一定物质的量浓度的溶液，溶液浓度的准确性是衡量该实验的最终标准。表现在仪器的选取上， 一是容量瓶本身设计成细颈的形状，少量液体注入就引起肉眼可观察的液面高度变化，并且在细长的颈部刻有刻度线，目的就是让实验者能方便地进行准确定容；二是称量仪器的选择，量筒、托盘天平尽管在高中课本中使用了，但在真实科学实验、生产实践的实验室中使用的是精度高的滴定管（或移液管）和分析天平（或电子天平）等。这样，遵循定量实验思想，学生就能进一步理解实验步骤中一些注意事项，例如要尽可能使称量物转移到容量瓶中， 用纸片称量的准确性不如用烧杯直接称量（当然在分析化学实验中基准物质称量还要借助于称量瓶），再如学生很容易理解了为什么要将烧杯内壁、玻璃棒洗涤两三次，洗涤液也到转移到烧杯中去。教师还演示了分别用整个手掌托住容量瓶或用大拇指、食指和中指托住容量瓶，观察定容时液体凹处是否与刻度线相切的操作， 问学生哪种方式更科学。许多学生从定量实验减少误差角度理解到， 用手掌托住容量瓶易使液体受热造成定容不准确；而三指托底既能稳固托举，又能避免液体受热。

霍华德·加德纳也曾说， 当学生能将所学的知识与技能，灵活合理地应用在新的或至少没参与过的情形时，可以说表现了真正的理解，也就是他所倡导的，不同于生搬硬套的学习，是一种学科理解。

总之，提升高中学生化学学科理解能力，教师是促进者，是教学氛围的维护者，是学生持续学习的激励者。提升高中学生化学学科理解能力，是将学习的主体地位真正“还给”学生，枯燥的、教师指令式的化学教学“退变”为基于学生经验和自我理解的主动学习，课堂教学在“退变”中，教学空间得到了扩大，教学行为更显合理、人性和科学。

［1］方展画．罗杰斯“学生为中心”教学理论述评［M］．北京：教育科学出版社，1990：7－8

［2］霍华德·加德纳著，张开冰译．未受学科训练的心智［M］．北京：学苑出版社，2008：9－11

［3］周玉芝．以核心概念为统领设计化学教学［J］．化学教育，2012，（6）：27－29，32

［4］黄宏．提升学生对化学学科知识价值的认识——以“平衡常数的复习”一课为例［J］．化学教育，2015，（1）：43－45