基于思维认知视角下初中化学教学若干问题的思考

张章录

【摘要】以思维认知的视角为例，从系统分析、证据推理和判断选择三个方面，选取典型案例，对初中化学教学中存在的某些不合理教学认识及行为进行探索。

【关键词】系统分析;证据推理;理性判断

在日常教学中，有的老师为达成所谓知识学习的高效率，过于注重知识的通俗易懂，一味追求教学的简约，而忽略深层次的认知思维的考量，使得一些教学做法出现科学性问题，从而制约了初中化学课堂教学品质的进一步提升。如何改进不合理的教学行为，试从以下三方面进行阐释。

1  善用系统分析

化学学科研究的对象是物质及其变化，其具有多元性特征，所研究系统内诸元素以及它们与环境之间是相互联系和相互作用的，面对与之相关的化学问题，若不能以整体最优为目标，对系统的各个方面与所要解决问题的相关性进行思考，往往会出现纰漏。

案例1  过滤的认识

以下是某省份中考的一道化學试题：

生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标。下列指标可通过过滤达到的是（ ）。

A. 澄清         B. 无异色         C. 无异味         D. 无细菌和病毒

此题为单项选择，命题者提供的参考答案为A。这道题是有科学性问题，试题并没对过滤的条件进行界定，因为教材中的过滤包含了实验室过滤（如图1）和生活污水净化的简易过滤[1]（如图2）等，显然采用生活污水净化的过滤装置进行操作，所得的水其指标是可能达到澄清、无异色、无异味，即选项A、B、C均符合题目要求。

试题所反映的问题，恰恰是我们在教学中所忽略的。正是缺少系统分析的思想，往往使我们看待问题过于单一，不善于对事物的多种可能性进行归纳和思考，知识教学时，过于武断，缺少对知识的动态理解和整体把握，由此也抑制了学生思维发展的空间。

2  注重证据推理

作为“重视证据推理”、“更要尊重证据的作用”的化学学科，在课堂教学中却常面临举证不利的尴尬境地。

案例2  液面高度变化原因的解释

用图3所示装置进行实验：将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低，解释其原因。

许多老师给出的解释是：NaOH与CO2反应（或CO2溶于水）。显然这样的解释并不合理，没能真正解释液面变化的本质原因，因为单是NaOH与CO2反应（或CO2溶于水），而体系没有密闭是不会出现液面变化的现象。造成不合理解释的原因还是出在思维认知方式的应用上，对与问题相关的证据缺少归因式推理，即没能从事实性知识中抽象概括出原理性知识来解决问题，从而导致问题解决的片面性。如图4所示，U型管中的液面形成左高右低（事实）是由诸多因素（证据）共同作用的结果，而这一结果导致试管内气体压强小于外界大气压强（原因），使液面形成左高右低。

建议在教学中，要教给学生善于从事实与证据（可能有多个因素）之间推理出与问题相关的必然性联系即原理性或规律性知识解释或解决问题。

3  理性判断选择

教科书作为教材系列最具代表性的印刷材料，是实现课程目标的重要资源。而这种资源的价值只有在具体的教学活动中才能动态地呈现出来。如何理性对待教科书中的内容，创造性使用教材，将是提升课堂教学品质的重要渠道。

案例3  燃烧条件的再认识

教科书中对燃烧的条件是这样描述的：

物质燃烧一般需要同时满足三个条件：（1）物质具有可燃性;（2）可燃物与氧气接触;（3）可燃物达到燃烧所需要的最低温度（着火点）。

可当面对图5所示的实验数据时，我们的学生会觉得无所适从，老师也会感到困惑：“当O2的体积分数约为16%时，容器内有氧气，为什么蜡烛不能燃烧？”甚至有的老师为自圆其说，将蜡烛熄灭的原因归结为“温度没有达到着火点”。

其实教科书的观点没有问题，是老师对燃烧条件定义认识不到位所致。书中对燃烧条件的界定只是物质发生燃烧的三个必要条件，而并非充分条件，比如“可燃物与氧气接触”这一条件，在其他两个条件成立的前提下（一般情况），应当理解为“要发生燃烧，一定要有O2，而有O2并不一定会燃烧，因为燃烧对O2有一定的浓度要求。”从这个角度而言，如果将书中燃烧条件“可燃物与氧气接触”改为“可燃物与一定浓度的氧气接触”可能更确切。

基于上面的认识，我们有必要对燃烧条件相关的一些教学内容进行修正。如许多教材选取图6所示实验进行探究燃烧条件之一“可燃物与氧气接触”。当烧杯罩住燃着的蜡烛一会儿，蜡烛虽然熄灭，但烧杯内仍有O2存在，据此就得出“可燃物燃烧需要与氧气接触”的结论，显然有所牵强。就该实验造成蜡烛熄灭的现象来看，可能得出的结论有：（1）CO2浓度大;（2）O2的浓度小。无论如何也不能得出“燃烧需要O2接触”，显然原有设计，还是对燃烧条件的理解不到位，将燃烧的三个必要条件等同于充分条件，产生 “燃烧需要O2，而不能燃烧就肯定没有O2”这一错误认识。

思维认知方式是解决问题的重要基础，承载问题研究的基本方法和思路。作为一名化学老师，要善于凝练具有本学科特色的思维认知方法，从教学中发现问题，并基于教学价值解决问题，这对于提升课堂教学质量将起着重要作用。

注：本文系2020年德化县基础教育教学改革专项课题（DJYKT2020-15）：《基于“导学案”的初中化学高效课堂构建实践研究》研究成果。