促进观念建构的“聚类—提升—应用”复习策略

卢巍 徐迎春

摘要： 以促进学生化学基本观念建构为目的，在初中化学“物质的化学变化”专题复习中实施“聚类—提升—应用”三步复习策略，以期为初中化学复习课中促进学生自主建构与发展化学基本观念提供教学参考。

关键词： 观念建构; 复习策略; 化学变化; 变化观

文章编号： 1005-6629（2020）02-0038-04

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

目前的初中化学复习，以应试为目的的居多。在很大程度上对知识、结论的浅层次重复、机械记忆以及题海式的粗放训练成了复习的全部要义。学生和教师均苦不堪言，仍然难以触及知识背后的深刻内涵，也谈不上学科观念的有效建构，长达几个月的复习，对学生的终身发展作用不大。笔者通过近几年的努力，探索出了促进化学基本观念建构的“聚类—提升—应用”复习策略，既有利于学生化学基本观念的建构，又有利于中考成绩的提高，可谓一举双赢。

化学基本观念，是指学生通过化学学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性认识。它对学生终身学习和发展都将发挥重要的作用[1]。它主要包括： 元素观、微粒观、变化观、分类观、能量观、平衡观、实验观、价值观等。学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起化学基本观念，应当是中学化学教学的第一目标，复习课也不例外。

人们用于解决问题的每一条知识中无不镌刻着观念，作为观念的这些思想意识，往往不能以具体化的概念、原理或事实性知识直接呈现出来，在教学中需要引导学生通过深入理解知识的内涵，有时甚至需要多点聚焦、循序渐进地实现某一观念的建构。如同物质多样性和元素有限性的和谐统一，大容量的事实性知识或概念与少数几种观念互为表里的状况也屡见不鲜。比如，“物质的化学变化”是《义务教育化学课程标准》（2011年版）规定的五个内容主题之一。它既是初中化学课程内容的重要组成部分，又是学生自主建构与发展化学基本观念的载体。究其观念内核，非“物质的变化观”莫属。该观念虽自有其精炼的内涵系统，但又隐藏在各个具体的知识点中，分布于初中化学教科书的各个单元。总复习阶段，如果单靠机械记忆和练习有关知识，必然会迷失观念，深陷沼泽，师生俱苦。那么，出路何在？

以基本观念为抓手，精简课程内容，设计高水平的思维活动，促进知识内化，是减轻学生负担、提升复习质量的有效策略。倘若发挥基本观念对事实性知识的统摄和整合作用，就可四两拨千斤，是某种意义上的复习“捷径”。基于此，我们提出了促进观念建构的“聚类—提升—应用”的三步复习策略（见图1），根据基本观念设置复习专题： 以一对一或者以一对多。前者譬如元素观专题，直接对应元素专题，以“元素”为核心概

图1  促进观念建构的三步复习策略

念串联、整合课本中涉及元素观内涵的内容;后者譬如变化观专题，可统领物质的变化专题、反应条件与速率专题、化学方程式专题、质量守恒定律专题、复分解反应专题、金属活动性顺序专题等。如果不同专题在观

念上有交叉，则权衡轻重，以一方为主其他相辅，毕竟整个教科书的知识也好，基本观念也罢，本就是密切相关、有机联系的，不可强行割裂。

如果一种观念统摄多个内容专题，就需要设计一个总揽观念全局的复习小专题，避免最终“只见树木不见森林”。下面以“物质的化学变化”专题复习为例说明如何实施“聚类—提升—应用”三步复习策略，凸显观念的整体建构。

1  聚类

聚类本意是将研究对象的集合分成由类似的对象组成的多个类的过程。观念的形成是以知识的学习为基础的，在观念为本的初中化学复习中，围绕各基本观念将相关知识内容进行归纳梳理，形成不同的小专题。为了提高观念为本的小专题复习的课堂效率和思考的指向性，将对该专题中以不同的方式、不同的内容载体呈现的观念性知识内容进行分析、编码，聚类成为本专题的“知识簇”，这样聚焦观念的集群化的知识复习，为实现格物致知、为观念的形成奠定基础。

如在“物质的化学变化”专题复习课上，首先要求学生从宏观视角、以“变化”为核心，对课本中典型的事实性知识或陈述性概念进行顺次梳理，找出关键节点，先进行小组讨论再班级汇总并进行编码，因为涉及的内容较多，教师可以提供必要的帮助，最后达成共识，筛选形成本专题的知识簇，这是对教科书内容的第一次简化（见表1）。

限于篇幅，以上仅以鲁教版五四学制《化学》八年级的内容为例，列出了最主要的结论性知识或观点，也有些仅仅是有关章节内容的关键语句。不难发现，内容仍然是多而杂，从表面上看彼此之间似乎没有必然的联系。若要以这些知识为载体，顺利完成发展和提升“物质的变化观”这一教学任务，还需要发挥教师的引导、点拨作用，启发学生将这些零散的知识沿着变化观发展进阶的不同维度，进行合理的聚类重组。学生头脑中“物质的变化观”的发展进阶至少有以下三個维度： 对物质变化的层次识别（浅层次变化深层次变化），对物质变化认识程度的深化（定性认识定量认识），对物质变化认识内容的拓展（层次性、分类、能量、微观本质、条件、速率、规律、符号表征、应用）。我们循着对物质变化认识内容发展主维度中的9个要素，将上表所编码的23个知识点汇聚到9个不同的要素中，进行二次简化（见图2）。

2  提升

提升是核心环节。要求在聚类分析的基础上不但能够超越事实、揭示蕴含在知识中的规律、获得解决一类问题的通用科学方法或统领某一领域的科学观念，还要更进一步构建有内在逻辑性的、可迁移使用的规律体系、方法体系和观念体系，以期学生将来面对新情境下的问题时能有迹可循、有法可用、有路可行。

提升属于高阶思维，能促进观念发展由“知”到“情”的升华。从教师主导的角度，保证学生深层次参与的关键是问题驱动，甚至要经历问题链的启发和引导;从学生主体的角度，还要重视学习方式的选择。我们发现小组讨论和组间交流的组织方式以及班级头脑风暴的学习方法，有利于推动学生的思维节节攀升。

以“物质的变化”专题复习为例，经聚类将学生对“物质的变化”认识的进阶维度和具体知识关联在一起的是高度凝练的变化观的内涵，这些内涵不可能一蹴而就地发展为学生的变化观念，教师需要引导学生深入思考、反复品味，方能促进其心智上内化、思想上意会、情感上认同。在提升环节，我们采取的策略是问题导引。本环节编制了以下核心问题：

（1） 按照一定的内在联系构建你（学生）对“物质变化”认识的不同维度，并列举与之对应的具体知识（填写编码）。

（2） 超越事实概括出各维度不同认识阶段对应的变化观内涵。

（3） 找出更多的例子用以帮助同伴深化对“物质变化”的认识。

学生以小组为单位热烈讨论，图2是被大家最认

可的一幅作品： 由具体到抽象、由定性到定量、由宏观到微观再到符号进行归并整合——串成线、连成面、聚成体，宏观全貌和微观诠释相辅相成，有效地聚零为整、化繁为简，甚至可以引导后续知识的学习，真正做到了减负又提效。

其实五四学制九年级的溶解、结晶、复分解反应及其实质、置换反应、海水制镁、海水淡化、海水“晒盐”、海水制“碱”、粗盐提纯、炼铁、金属活动性顺序、铁生锈、食物中的各种有机物在人体中的转化、理想的氢能源循环体系、化学电池、新材料的研制、化肥农药的生产与使用、环境污染的治理……只不过是在各个维度上加深或拓宽而已，均可以纳入上面的结构体系中。

3  应用

基本观念是在具体知识的基础上通过不断地概括提炼而形成的，具有超越事实的持久价值和迁移价值，影响着人们分析和解决实际问题的价值取向和行为方式[3]。要反映学生头脑中观念的扎实程度，最好的方式就是在真实情境中去分析问题。应用环节，一方面

图2  变化观图谱

能帮助学生通过迁移应用，进一步推进观念的建构;另一方面也能检验学生是否达成了在观念指导下开展行动的发展水平。

比如，能客观、通识地理解科技重大发明或发现并参与公众话题的讨论，是未来每一个公民都应该具备的科学素养。在本节“物质的化学变化”专题复习课上，经过前面的聚类、提升环节后，给出一段屠呦呦团队研制抗疟新药的素材（见图3）。最终，学生基本认同了屠呦呦团队研发抗疟新药的科学路径： 宏观上，黄花蒿——提取青蒿素（物理變化）——转化为双氢青蒿素（化学变化）;微观上，寻找自然界已有的功能分子——通过化学变化，保留分子中关键性基团、

改变分子中不利的结构——获得结构更优化的功能性分子。这堂课上，学生仅仅是

图3  应用环节的素材分析

达到了初步理解的水平，但这样长期培养下去，

他们不会永远停留在这一层面。思想比知识更重要，只要在头脑中种下科学思想的种子，

需要的时候自会破土萌发。

基本观念，恰好就是最具生命力的种子。

实践证明，实施“聚类—提升—应用”三步复习策略，从课本出发，自主集成智慧，指向生活、生产实际。每一轮次都使学生聚之有据、思有所得、学有所用，即便面对的是学过的知识，也因为有了观念提升这一新的智力增长点而不断被激励着去跨越、去攀登，从而取得了较好的复习效果。通过集成的总观性认识，不但帮助学生对化学学科建立客观、正面、积极的认识，还能培养学生自觉地从化学的视角去观察、分析和处理生活事件、社会事件，提高学生的科学解释、应用、创新水平，这才是观念为本的化学课的目的和价值所在。

参考文献：

[1][3]毕华林， 万延岚. 化学基本观念： 内涵分析与教学建构[J]. 课程·教材·教法， 2014， （4）： 76～83.

[2]毕华林， 卢巍. 义务教育教科书（五四学制）化学八年级全一册（第3版）[M]. 济南： 山东教育出版社， 2014： 5～140.