结合初中生认知发展，优化化学教学设计

高盼盼

一节精彩的化学课，离不开课前精心的备课，教师不仅需要认真研读教材、课标及优秀教学案例，把握每节课的重难点，更需要了解学生的学习水平和认知规律。有的初三化学教师每年在教授物质除杂类题型时，尽管已经十分用心地备课，能准确地把握重难点，但在具体教学实施过程中，总有学生看似理解除杂的原理和方法，但真正解题应用时还是出现不理解除杂方法、辨析不出生成物状态、不善于总结新杂质来源等各种问题。细究原因，与教师在教学设计时未考虑到初中生的在认知顺序性、认知抽象思维、认知逻辑等方面的发展有关。下面笔者以一节物质除杂课为例，总结利用初中生认知发展的特点，提出设计教學以及突破学生认知障碍的一些策略。

一、初中化学教学的难点

（一）知识点集中，学生记忆难度较大

初中是学生理科知识学习的起点，在学龄前教育、小学教育阶段学生不会接触专业的化学知识，缺少化学知识结构系统，因此初中化学学习是在缺少知识积累的前提下而展开的，对学生来说任何化学知识都是全新的，在未建成自身的化学知识体系前，大部分学生只能通过机械记忆进行化学知识的积累。然而从教材编写不难看出，初中化学知识结构上知识点较为集中，可能是因为受限于教学周期或这部分知识较为基础。以元素周期表为例，书中在第四单元第一课引入了元素周期表，在本课中学生需要在一个课时内掌握27个元素符号和元素的对应关系，能正确书写并理解各个元素符号代表的元素类型以及其在元素周期表上的位置;再比如，在氧气制备的这节实验课中，纵观各个版本教材，氧气制备这一课至少展示了4中不同类型的化学实验反应，各个化学实验可能在过程上存在相似性，但其原理、反应方程式并不一致，学生需要在一个课时内学习至少4个反应和实验。从上述的两个例子不难看出，初中化学的知识内容虽然较为基础，但知识点较为集中，对具备一定化学知识基础的学生来说理解和记忆较为容易，但对刚接触化学的初中生来说，知识内容较为集中，学生的理解和记忆难度较大。因此，教师需要在教学过程中优化教学设计，不能完全按照教材编写顺序进行教学，需要将集中的知识点分割为几个关联模块进行教学，采用“化整为零”的方式完成特定知识点的教学，减轻学生在集中学习时的压力，降低学生的学习难度，提升教学效率。

（二）知识内容抽象，学生感到不知所云

化学是研究物质本质的科学，但是和物理不同，化学的研究大多是从微观层面展开，知识内容也围绕微观粒子的变化。初中化学知识虽然较为基础，但已经涉及原子、电子、离子等微观粒子，尤其是化学方程式的学习，其本质上就是电子的转移和离子的形成。对学生来说，微观粒子虽然广泛存在，但不容易被观察，学习时对微观层面的变化只能通过记忆完成学习。例如，在教学铁元素和铁的氧化反应时，必然会讲到铁在潮湿环境中发生的氧化反应，这中间涉及两个化学反应方程式，分别是三氧化二铁的形成和四氧化三铁的形成，学生虽然能通过死记硬背的方式掌握这两个化学方程式，但想要学生理解这一化学反应的本质较为困难，大部分情况下学生无法理解微观层面的变化，甚至很多学生能正确默写化学反应方程式，却并不能理解方程式代表的化学反应，这与化学知识内容抽象，学生不熟悉微观粒子有关。对很多学生来说，初中化学知识不像物理知识直观，化学变化、化学反应较为抽象，很多学生会感到不知所云。教师在教学中应注意，尽可能将抽象的化学知识转化为具体的、明确的印象，配合多媒体技术、分子模型等帮助学生更好地理解微观层面的化学变化和化学本质，克服抽象知识带来的学习困难，帮助学生夯实化学知识基础，逐步建立化学知识体系。

（三）知识体系庞大，学前忘后问题显著

从教材不难看出，初中化学知识虽然较为分散，但整体的连续性较强，前后内容有较强的联系，前后知识共同构成了初中化学知识体系。但初中化学的知识点较多，整体内容较为庞大、复杂，对学生的记忆力和理解能力是一大考验。比如，铁的氧化反应在前面章节有所涉及，讲解了铁与氧的反应，但在初三下学期的时，还会讲到铁和其他元素的反应，如其他元素将铁离子从盐中置换出来，然后铁在水、加热等条件下与氧发生反应生成铁的氧化物，这是一个较为复杂的化学反应，也是中招实验考试的题目之一，其中至少涉及了三个与铁有关的化学反应方程式，然而这三个化学反应并非集中学习，而是分布在不同的教学单元中。由此可见，初中化学知识前后连续性较强，要求学生能将前后知识融会贯通。但具有联系的知识点大部分情况下是分散在不同单元，学生学前忘后的问题较为普遍，在实际的教学中教师要妥善应对这一问题，引入联想记忆法帮助学生记忆分散的知识点，加强复习和应用，巩固学生已掌握的知识，帮助学生通过不断强化记忆实现知识点的全掌握，在不断练习、实验中实现前后知识的融会贯通，构建初中化学的知识体系。

二、初中化学教学设计原则

（一）尊重学生的个体差异

在初三之前，学生没有系统学习化学知识的经验，而学生的认知能力、理解能力在化学学习中有较大影响，因此刚学习化学时，具备“天赋”的学生能快速掌握这些知识，缺少“天赋”的学生则需要付出更多的努力才能保持成绩。因此，在教学中教师要尊重学生的个体差异，要相信每一个学生都是“可塑之才”，在教学中要做到有教无类和因材施教。

（二）注意教学的方法

初中化学知识较为基础，整体难度不高，因此教师可以采取针对性的教学策略，以达到教学目标。从整体上看，初中阶段化学知识的重点主要有四点，分别是方程式的配平、分子量的计算、酸碱盐的识别及其反应以及基本化学实验操作，在教学中教师应讲练结合，即练习为主、讲解为辅，重视学生的实际操作和知识应用。让学生不过度依赖讲解和重复记忆，在实际应用中掌握化学知识，才是初中化学教学的可靠思路，才是融会贯通的核心所在。

（三）注意复习与巩固

初中化学知识整体难度不高，但知识点较为分散，学后忘前是学生成绩难以提高的重要原因，在教学过程中，教师要注意前后知识的连贯，定期复习和联系，通过作业、练习、实验探究等方式“温故知新”。

三、初中化学教学设计优化策略

（一）建构知识梯度，适应认知顺序性

1.知识内容难度上，由易到难。在教授物质除杂方法时，先从学生容易理解的溶解、过滤、蒸发等物理方法开始，再到抽象难懂的离子反应等化学方法。我国教育著作《学记》中主张“先其易者，后其节目”，重视“先河后海”，如果教学不能遵循循序渐进这一规律，教学往往事倍功半，成果也不尽如人意。教学循序渐进的原则从两个主要方面总结：一是教师的教，根据学生年龄顺序教相应的知识，从教学内容的实际出发，从具体实例再到抽想总结;二是学生的学，不宜过早过多学习超出认知范围和難度的知识，应按照学生认知学习顺序和心理进行逐步学习。

2.知识获取方式上，由生活到课本。蒸馏方法可以由生活中烧开水原理推及蒸馏原理利用物质间沸点不同;而生活中纱布过滤泥水推及实验室过滤本质都是过滤物颗粒大小能否通过孔径。学生如果仅仅通过死记硬背课本上的知识，不能体现“化学来源于生活，并服务于生活”教学理念，所以，为了避免出现这样的现象，教师应该通过生活化的教学方式激发学生学习热情，教师在讲解知识的时候，应从生活出发，利用生活中经常碰见的问题设计教学情景，这样学生对待新知识不会感到过于陌生，还能将生活常识融入学习中建立想象的依据，更好地学习化学。

3.知识情感体悟上，由感性到理性。《义务教育化学课程标准（2011年版）》中强调，“让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。”因此，先让学生从感性角度感受化学，再到理性分析和解决化学问题，体现了知识学习的情感过程：由感性体验到理性认识。化学生活素材的选择常从化学史料、日常生活中生动的自然现象和化学事实、化学科学与技术发展及应用的重大成就、化学对社会发展影响的事件等出发。这些素材充分调动了学生学习的主动性和积极性，能帮助学生理解学习内容，体验化学与技术、社会的紧密联系，引导学生认识化学在促进社会可持续发展中的重要作用。如许多除杂方法的本质原理是生活中事例经验的总结，最终演化为化学操作与方法，让学生在生活经验事例中感悟化学原理，并将之最终用于解决生活中化学问题的情感体验。

（二）建构知识体系，重整认知零散性

在分析常遇到的除杂问题时发现，错误原因为：除杂时除杂方法不确定——杂质来源不清——除杂失败，所以笔者思考，如果教师能通过杂质类型进行分类讨论，并将杂质有目的转化某状态，再确定除杂方案，能让学生除杂思路清晰、目的明确、方法简化。笔者通过将近几年南京中考除杂题进行分析，按照杂质气态、液态、固态三种类型，总结相应的除杂方法，以期让学生能建构一个有关除杂方法的知识体系，解题更加高效（见图1）。“知识体系”就像蜘蛛网，通过把不同的零零散散的知识集合起来，然后有规则地串联，能塑形成出我们看到问题、理解问题的思维模式。一般来说，构建一个“知识体系”，需要经过：广泛输入——建立脉络——重复梳理——延伸思考——应用反馈——搭建体系六个大的宽泛步骤。经过这样一连串从点到面的过程，“知识体系”才最终建立起来，成为我们自己的东西。

（三）建构实物模型，突破认知抽象性

在跟学生分析除杂过程中，理解氮气中氧气杂质可以用灼热氧化铜除（见图2），二氧化碳中水蒸气杂质用浓硫酸除（见图3），利用图片模型和仪器模型展示转化途径，学生能马上明白杂质过程及最终物质转化状态。在化学教学中，教师常常需要向学生阐述一些物质的性质、状态变化，微观构成等方面知识，如果只用语言陈述，学生难以理解，即使语言很准确也要重复几遍才能解释清楚。而要是用实物模型教具或者图片演示将直观且有真实感，学生容易理解，还能很快学会、记牢、应用。

（四）演示实验转变为探究实验

在探究实验教学展开的过程中，教师可以应用经典的小组探究法，即根据学生的能力、素养、兴趣将学生进行分组，教师需要注意的是在化学小组分配的过程中，小组组员之间的综合实力应相匹配，教师可以将学生进行分层，学习能力、实验能力相对较强的学生设定为A层学生，一般的设定为B层学生，学习较为困难的设定为C层学生，通过合理的教学分层，来确定A、B、C三层学生在小组当中所占的比例，然后随机分配小组，既保障了小组之间综合实力相当，同时也促使学生学会与不同的合作对象进行合作。例如，在讲述二氧化碳的相关知识时，教师就可以先确定小组人员，然后让学生分析二氧化碳的密度特性，研究二氧化碳与空气相比，哪一个密度更大？学生在小组讨论的过程中，通过利用吹气泡的方法得出答案，通过这种方式，即实现了学生探究、合作精神的塑造，同时也培养了学生的动手、创新能力，更重要的是提升了学生对化学实验的兴趣。无论是哪一门学科，想要更好地落实素质教育理念，实现核心素养培育，首先就需要充分调动学生的学习兴趣和热情，这样学生才更愿意主动投入学习和实验探究中去，不断创新学习反复和化学实验思路，为长远学习奠定情感基础。其次，在学生通过自主探索得出结论之后，教师应采取鼓励式评价的原则，即在肯定学生合作得出答案的正确性和有效性的基础上，适当加以引导，委婉地指出学生在探究过程当中存在的不足以及需要改进的方向，通过鼓励式评价的手段让学生建立起学科自信。最后，通过评价指引的方法，让学生及时发现自己所存在的不足，让评价可以为学生的兴趣提升以及能力塑造提供很好的帮助。

综上所述，备一节合格的化学课很容易，但想真正上出一节精彩化学课很难，只有认真研读教材、课标等基础上，充分认识学生认知发展特点，才能准确把握学生认知上难点、盲点，让化学教学真正地突破重难点。教师要通过知识内容难度上，由易到难;知识获取方式上，由生活到课本;知识情感体悟上，由感性到理性，建构知识梯度，适应认知顺序性，并建构知识体系，重整认知零散性，还要建构实物模型，突破认知抽象性，帮助学生更好地理解化学概念与化学公式，培养学生的化学核心素养。

（邱瑞玲）

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