基于思维课堂的初中化学概念教学探析

刘秋芳 张贤金 吴新建

摘要：以“分子原子”概念教学为例，阐述化学思维课堂的内涵与实施。创设真实的生活情境，引出“感知一感受一感悟”微观粒子的认知线，培养分析、评价、创造的高级思维，逐步建构研究微观粒子的思维模型与思维课堂的思维模型，从而提升学生的化学学科核心素养。

关键词：思维课堂;分子与原子;概念教学

文章编号：1008-0546（2020）03-0036-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.010

初中化学是化学学习的启蒙阶段，基本概念多且较抽象。概念教学的课堂中常常是学生记概念，教师剖析概念，帮助学生找关键词理解概念，在学生似懂非懂情况下讲解概念的应用，这些都是学生被动学习的表现，不利于学生的思维发展。为突破概念教学的难点，教师应充分挖掘教材中的隐性思维，结合学生的思维特点，收集相关素材，精心设计实验活动，让学生在活动中形成化学概念，同时发展学生思维能力，构建思维课堂。

一、化学思维课堂的内涵

核心素养时代下的课堂教学应发展学生思维能力，独立的思维乃是学科核心素养的关键，是核心素养的主要因子…。布卢姆教育目标分类认为，思维发展有记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个层次，其中记忆、理解、应用是低级思维，分析、评价和创造是高级思维。化学思维课堂应以化学学科知识为载体，通过学生自主完成教师设计的实验或其它探究活动，培养学生分析、评价和创造的高级思维，逐步形成研究化学相关知识的思维方法和思维模型，并逐步提升学生的化学学科核心素养。

二、基于思维课堂的初中化学概念教学案例剖析

初中化学概念学习是学生高中学习以及后续发展的重要基石，如何在一堂课45分钟里让学生逐步建立化学概念，并促进学生高级思维的发展，是一线教师永无止境的追求目标。本文就以人教版第三单元课题1“分子原子”第一课时教学为例，探析培养分析、评价和创造的高级思维为主的思维课堂教学。

1.感知微粒存在启动学生思维

感知是感觉和知觉的统称，客观事物通过感官在人脑中的直接反应。课堂上教师应充分调动学生的五官去感觉，刺激学生的大脑去思考，感知现象背后的本质，即启动学生的思维，才能快速把学生带人课堂。

[环节1]引入：教师喷香水

[问题1]为什么香水喷在我的手上，而你却闻到了香味？

[设计意图]由于分子、原子是抽象的，学生看不见也摸不着，教师用一个学生最常见的例子，最直观的现象让学生感知到微观粒子的存在。

2.感受微粒性质发展学生思维

感受是深层次理解问题，教师设计情境、活动让学生感同身受，真真切切认识微观粒子的存在和性质。当然学生不是容器，不是被动的吸收者，教师应让学生主动参与，一起挖掘教材的隐性思维，并充分利用这一逻辑思维应用于学习生活中，发展学生的高级思维。

[环节2]新课展示三张图片：苯分子，硅原子及一组数据

[问题2]给你一段1克的纯铁丝和一把剪刀，你最多能剪成几段？已知一个铁原子的质量是9.288x10^-26kg，请你计算1克的纯铁丝中有多少个铁原子？并预测你剪的最小一段铁丝可能含有多少个铁原子？

[设计意图]通过展示扫描隧道显微镜放大几十万倍“看到”的苯分子和硅原子的图片，让学生感受分子原子是真实存在的;通过让学生剪铁丝和计算铁原子的个数，让学生感性与理性相结合，提高学生对分子与原子的新认识，它们都很小;并让学生初步体验宏观与微观的质量关系。

[环节3]教师演示课本实验

[问题3]教材中的探究实验分成三步，观察每一步实验的现象，说说实验设计的原理，每一步骤的目的是什么？你能从中提炼出什么思路？

[设计意图]研究教材、挖掘教材、用好教材是教师在备课时要做好的，有关分子的实验非常多，可谓精彩纷呈，对实验的改进也很多，都能给予学生视觉享受，但不能仅停留在此，更应挖掘实验为什么这么做的思维逻辑层面问题。

1.分析演示实验得出思维模型

分析是把事物的整体分解为各个部分，把实验三个步骤的用意分析清楚（如图1），实验不是只记住现象，而是在教师“问题串”的引导下学生用语言、图形或表格等方式把自己的思路表达出来，再通过对比寻得研究微观粒子思维模型的最佳方案（如图2）。

2.评价实验事实应用思维模型

高级思维另一活动形式是评价，评价能力是初中生较为薄弱的能力，教师应多创造机会让学生锻炼，学会评价实验事实，根据宏观现象得出微观结论。课堂教学中，学生不是记住科學家研究的成果与结论，应是根据自己归纳出的研究微观粒子思维模型去实践，在实践中分析和思考，让学生沿着科学家的研究轨迹去探索，根据实验现象分析、评价，讨论得出有关分子的观点。

[环节4]分组探究、创造实验

①向两杯同样多的冷水和热水中各滴一滴红墨水，观察现象。

②向容量瓶中先加半瓶水，再倒人滴有红墨水的酒精至刻度线，盖紧瓶塞，振荡，观察液面情况。

③用针筒吸取SmL的水和SmL的空气，食指堵住管口，压缩水和空气，比比哪个更容易些？

④加热容器内的碘固体，观察现象。

⑤向装有二氧化锰的试管中倒人过氧化氢溶液，伸人带火星的木条，观察现象，写出符号表达式。

[问题4]记录现象，试一试从分子角度评价实验事实，看能得出哪些分子的观点？

[设计意图]通过小组合作探究，让学生动手操作，亲自体验;同学间取长补短，慢慢培养对实验事实进行评价的能力。并感受如果你是实验中的分子，发生了什么变化？

3.创造生活实验强化思维模型

知识来源于实践，并应用于实践，为强化学生研究微观粒子思维模型的应用，学生再创造生活实验解释自己得出的观点。创造思维是学生根据已有的知识与经验，综合组织而形成新的东西。由于初中生想法独特且丰富，课堂上气氛异常活跃，学生创造的生活实例与实验五花八门，涉及内容广泛，但语言表达比较欠缺，需要教师引导与帮助才能把自己的观点表达清楚，并符合自己要验证的分子性质。

[问题5]根据以上实验得出的五个分子观点，请你各创造一生活实验，验证你得出的每个观点。

[设计意图]展开学生想象的翅膀，放飞学生的思维，让学生大胆创造，体验成功的喜悦。培养学生类比思维。学生完成情况如下表1（语言表达经过教师组织）。

化学思维来源于化学的现实，来自对化学事实材料的概括和加工，不是凭脱离实践的冥思苦想确定的，实验是化学思维的主要来源[2]。学生虽然是在化学课上第一次接触分子和原子，但大量的素材与实践让学生形成很深的印象，说千万遍不如做一次，会让他们终身难忘。学生在亲身体验中逐步悟出分子的性质与概念，通过本节课的学习对分子有个全新的认识，同时深刻感受到化学知识是由生活中的实践经验总结出来的，并应用于生活中，化学与生活息息相关。

3.感悟微粒价值转变学生思维

感悟是感触后有所醒悟或领悟。学习就是打破原有的认知，可每位学生对原有的认知都有思维桎梏，只有感悟到分子原子的学习价值，让学生进行全新的体验，才能摆脱思维的束缚，使学生的思维得以转变与提升。

[环节6]介绍分子机器人，观看世界上最小的电影视频《a boy and his atom》。

[问题6]分子与原子的研究将给我们的生活带来什么？

[设计意图]通过教师讲解分子的应用，观看并介绍该影片的制作与意义，给学生视觉强大的冲击，扩大学生的知识面，认识到科学新技术可以大幅度提升计算机的计算能力，激励学生努力学好化学。

三、基于思维课堂的初中化学概念教学反思

1.思维课堂主线清晰，贯穿始终

从本堂课的教学流程图（如图3）可以看出，思维课堂的思维线清晰，主线明确，认知路线逐步加深，设置的情境和活动为提升学生的思维品质服务。思维课堂的教学要将知识转化为“智识”，知识是教师培养学生思维能力的依托，分子概念的思维课堂教学是让学生学会从微观角度认识世界的思维方式，所学的知识既是思维的结果，也是思维的工具[3]，学生学习过程中所用的思维方式，学习微观粒子的思维模型会深深印在学生的脑子里，逐步内化为学生化学学科核心素养。

2.思维课堂模型建立，灵活应用

模型是一种重要的研究方法，思维课堂模型是为了提高思维课堂的教学效率所作的一种简化的、直观的、文字的、图形的描述[4]。这是教学实践中笔者建立的模型（如图4）。思维课堂模型的应用使课堂教学环环相扣，结构严谨，承载着促进学生思维的发展，逐步形成化学学科思维，便于化学教师有步骤、有计划提升学生的思维能力。当然模型不是一成不变的，教师可以在教学实践中逐步改进与发展思维课堂模型，依据不同教学内容采用不同教学策略，根据学生的思维层次不同而采取相应的变化。只有灵活应用思维课堂模型，教学才能有的放矢，因材施教，学生的思维才能阶梯式进展。

3.初中化学概念教学，举重若轻

概念是人脑对客观事物的一般特征和本质特征的反映。随着学生知识容量的增加，思维程度的发展，学生对概念的认识也随之发生改变。由于初中生已有的化学知识有限，初中化学概念都有进阶性和发展性，因此初中化学概念教学时，要做到举重若轻。这些概念基本上是学生第一次接触，虽然重要，但不宜过多过深的讲解，应深入淺出，把重要的问题简单化。通过生活的实例、实验、化学史的介绍、简单的逻辑推理.由学生自己得出相关概念，符合学生的认知规律，推进学生思维的螺旋式上升。只有思维得以发展，学生对概念的理解才能全面透彻。教学的根本就是思维的发展，思维走多远，人就走多远。

参考文献

[1]王先锋.对核心素养视域下高中化学POEC教学策略的新认识 [J].中学化学教学参考，2018（9）：7-9

[2]吴俊明.化学思维引论[J].化学教学，2018（6）：3-11

[3]王军翔，以“思维发展”为抓手实现“核心素养”教育[J].中学化学教学参考，2018（7）：1-3

[4]单旭峰.对“模型认知”学科核心素养的认识与思考[J].化学教学，2019（3）：8-12