王欽忠

摘要：以人教版初中化學(xué)教科書(shū)中“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”課題教學(xué)為例，闡釋了如何利用核心概念進(jìn)行基于學(xué)科本質(zhì)的化學(xué)教學(xué)。首先提煉了本課題的核心概念，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了能夠揭示有關(guān)燃料問(wèn)題學(xué)科本質(zhì)的思維路徑，并給出了具體的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，最后總結(jié)了基于學(xué)科本質(zhì)教學(xué)的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)；核心概念；學(xué)科本質(zhì)；教學(xué)策略

文章編號(hào)：1005-6629（2013）6-0038-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

在2012年人教版《義務(wù)教育教科書(shū)·化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）》中，有“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”這樣一個(gè)“化學(xué)與社會(huì)發(fā)展”類(lèi)課題，在這個(gè)課題中依次介紹了“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”，“化石燃料的利用”，“使用燃料對(duì)環(huán)境的影響”，“能源的利用和開(kāi)發(fā)”等四個(gè)方面的知識(shí)。課題中的文字內(nèi)容比較多，與社會(huì)生活聯(lián)系非常緊密，涉及到的教學(xué)素材也比較豐富，教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)放性很大，那么該如何講好本課題呢？很多教師感覺(jué)到?jīng)]有教學(xué)思路，或者講不出“化學(xué)味”。究其原因，是沒(méi)有搞清楚支撐“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”的學(xué)科本質(zhì)是什么？

學(xué)科本質(zhì)即學(xué)科獨(dú)立存在的根本屬性，比如研究對(duì)象、學(xué)科性質(zhì)、理論體系、研究方法和學(xué)科發(fā)展等等本質(zhì)問(wèn)題，它是一切教學(xué)法的根本，思考學(xué)科本質(zhì)問(wèn)題可以幫助教師透過(guò)現(xiàn)象看到問(wèn)題的本質(zhì)，以不變應(yīng)萬(wàn)變。教師可以通過(guò)提煉課題核心概念的方法來(lái)突破這類(lèi)課題的教學(xué)，提煉核心概念是揭示學(xué)科本質(zhì)的一個(gè)很好途徑，可以幫助教師進(jìn)行基于學(xué)科本質(zhì)的化學(xué)教學(xué)。

1.課題中的核心概念分析

在《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中，對(duì)“化學(xué)與社會(huì)發(fā)展”類(lèi)知識(shí)的學(xué)習(xí)要求是：“化學(xué)科學(xué)的發(fā)展增進(jìn)了人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。但是有的物質(zhì)或某些化學(xué)變化對(duì)人類(lèi)的生活和社會(huì)發(fā)展可能產(chǎn)生一些不利的影響，因而幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系是十分重要的?！庇纱丝梢?jiàn)，學(xué)生也需要辯證認(rèn)識(shí)“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”。面對(duì)豐富的教學(xué)素材和零散的學(xué)習(xí)內(nèi)容，如何幫助學(xué)生從學(xué)科本質(zhì)的高度認(rèn)識(shí)和理解有關(guān)燃料的問(wèn)題顯得尤為重要?；瘜W(xué)視角中的“燃料”應(yīng)該是怎樣的？如何從化學(xué)視角認(rèn)識(shí)燃料的開(kāi)發(fā)和利用？如何利用化學(xué)的方式解決燃料燃燒過(guò)程中所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題？這些都是教師進(jìn)行教學(xué)之前需要思考的本質(zhì)問(wèn)題。

在本課題之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了本單元中有關(guān)燃燒的知識(shí)，知道了燃燒的定義和燃燒所需要的條件，這為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)燃料的知識(shí)和解決有關(guān)燃料的問(wèn)題打下了基礎(chǔ)。在本課題中涉及到的物質(zhì)主要是煤、石油和天然氣，在不同的生產(chǎn)和生活用途中它們可以扮演不同的角色，比如礦產(chǎn)資源、化工原料、戰(zhàn)略物資等等，但是在本課題中它們的角色定位是“可以用來(lái)獲取能量的燃料”。通過(guò)整體分析本單元的教學(xué)要求和深入研讀本課題的知識(shí)內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)“化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨著能量的變化”是理解與燃料相關(guān)諸多事實(shí)和問(wèn)題的核心概念，最能體現(xiàn)本課題知識(shí)的學(xué)科本質(zhì)。比如，燃料的燃燒是一種釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)，燃料作為一種反應(yīng)物會(huì)不斷被消耗，在獲取能量的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生新物質(zhì)，產(chǎn)生的某些有害物質(zhì)會(huì)污染環(huán)境，等等，這些事實(shí)和現(xiàn)象看似雜亂無(wú)章，毫不相關(guān)，但是都可以通過(guò)這個(gè)核心概念將其學(xué)科本質(zhì)揭示出來(lái)，建立起它們之間的本質(zhì)聯(lián)系。

2.利用核心概念揭示有關(guān)燃料問(wèn)題的學(xué)科本質(zhì)

為了更好地利用核心概念揭示有關(guān)燃料問(wèn)題的化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，可以把核心概念的表述方式變式成化學(xué)反應(yīng)的文字式來(lái)理解（見(jiàn)圖1）。

當(dāng)把“燃料”放置到化學(xué)反應(yīng)的背景中來(lái)理解時(shí)，與燃料相關(guān)的問(wèn)題都會(huì)在其中找到根源。比如，（1）燃料燃燒可以產(chǎn)生大量的能量，人們利用燃燒的主要目的就是為了獲取能量。（2）燃料燃燒釋放能量的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，產(chǎn)生的某些有害物質(zhì)又會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，所以需要采取措施吸收有害物質(zhì)或者開(kāi)發(fā)新能源避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生。（3）每種化石燃料都有自己的特點(diǎn)（比如組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化等），并且資源有限，燃料資源的開(kāi)發(fā)會(huì)破壞自然環(huán)境；作為一種反應(yīng)物，燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)不斷被消耗直至枯竭，所以需要合理開(kāi)發(fā)化石燃料或者開(kāi)發(fā)新能源替代化石燃料。（4）燃料燃燒需要充足的氧氣，燃燒不充分或者未燃燒都會(huì)浪費(fèi)燃料甚至污染環(huán)境，所以為了提高燃料的利用率需要提供足夠的空氣或者增大燃料與空氣的接觸面積。

從上述分析中可以看出，“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”的課題內(nèi)容表面上看起來(lái)松散、開(kāi)放，但實(shí)際上有關(guān)燃料的各種問(wèn)題都可以通過(guò)核心概念將其化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)揭示出來(lái)，抓住了這些學(xué)科本質(zhì)也就是會(huì)使得本課題的教學(xué)具有很強(qiáng)的學(xué)科邏輯。

3.基于學(xué)科本質(zhì)的教學(xué)思路

結(jié)合對(duì)有關(guān)燃料問(wèn)題的學(xué)科本質(zhì)分析和學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展順序，設(shè)計(jì)了教學(xué)思路（見(jiàn)圖2）。

圖2中“基本思路”體現(xiàn)了學(xué)科知識(shí)邏輯和學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展順序的有機(jī)結(jié)合，是整個(gè)教學(xué)的核心線索。根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，需要把“基本思路”細(xì)化成具有邏輯性的教學(xué)環(huán)節(jié)，每個(gè)“教學(xué)環(huán)節(jié)”中都要明確指出需要解決的“核心問(wèn)題”，通過(guò)問(wèn)題把學(xué)生的思維引向?qū)瘜W(xué)學(xué)科本質(zhì)的思考，同時(shí)也為教師整體把握教學(xué)思路提供了保證；針對(duì)每個(gè)“核心問(wèn)題”選擇素材設(shè)計(jì)“教學(xué)活動(dòng)”，讓學(xué)生通過(guò)參與這些教學(xué)活動(dòng)，把思維和行為統(tǒng)一起來(lái)，在情感得到激發(fā)的條件下，自主地思考事實(shí)背后的學(xué)科本質(zhì)。

4.教學(xué)策略及建議

新課程改革背景下，化學(xué)教學(xué)越來(lái)越關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)，越來(lái)越關(guān)注化學(xué)學(xué)科對(duì)學(xué)生思維和行為的影響。諸如“燃料的合理開(kāi)發(fā)與利用”、“人類(lèi)重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”、“金屬資源的保護(hù)和利用”等化學(xué)與社會(huì)發(fā)展類(lèi)課題的教學(xué)，要求學(xué)生占有一定量的學(xué)科事實(shí)和現(xiàn)象是非常必要的，但如果教學(xué)僅僅是堆積大量事實(shí)而不去關(guān)注背后的學(xué)科本質(zhì)則無(wú)助于發(fā)展學(xué)生的深層次理解，也無(wú)助于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。所以，教師要進(jìn)行超越事實(shí)的化學(xué)教學(xué)，深入挖掘事實(shí)和現(xiàn)象背后的學(xué)科本質(zhì)，致力于發(fā)展學(xué)生的遷移和應(yīng)用能力。具體可以參考以下幾點(diǎn)做法：

4.1要善于借助課標(biāo)和教科書(shū)思考學(xué)科本質(zhì)

無(wú)論采取什么樣的教學(xué)方式，選擇什么樣的教學(xué)內(nèi)容，課程標(biāo)準(zhǔn)是唯一的標(biāo)準(zhǔn)。仔細(xì)研讀課標(biāo)不僅可以幫助教師正確把握教學(xué)方向，快速把握教學(xué)的核心內(nèi)容，而且還可以為教師的教學(xué)設(shè)計(jì)提供一些思路和方法。

教科書(shū)是基于課程標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)而成，是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體體現(xiàn)。雖然，新課程理念提倡教師要靈活使用教科書(shū)，但是并不意味著要完全拋棄教科書(shū)。一些高質(zhì)量的教科書(shū)在內(nèi)容選擇和結(jié)構(gòu)編排上集中了很多專(zhuān)家的智慧，對(duì)化學(xué)學(xué)科的基本問(wèn)題有著比較深入的理解，這都有利于教師正確把握學(xué)科本質(zhì)，對(duì)設(shè)計(jì)教學(xué)思路具有很好的啟示。

當(dāng)然，教師也要幫助學(xué)生養(yǎng)成閱讀教科書(shū)的良好習(xí)慣，通過(guò)閱讀體味化學(xué)學(xué)科的思維方式，熟悉化學(xué)學(xué)科的語(yǔ)言邏輯，要比多做幾道練習(xí)題有價(jià)值得多。

4.2要善于提煉教學(xué)內(nèi)容中的核心概念

教學(xué)內(nèi)容分析是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的必修課，但教學(xué)內(nèi)容分析卻不僅僅是要弄清楚要教哪些內(nèi)容，更重要的是要深入思考為什么要教這些內(nèi)容，怎么樣教才有效？

落實(shí)到具體的操作上，就是需要教師勤于思考化學(xué)學(xué)科的基本問(wèn)題，能夠透過(guò)課題提供的事實(shí)和現(xiàn)象看到背后的學(xué)科本質(zhì)，提煉出課題教學(xué)內(nèi)容中的核心概念。提煉核心概念是進(jìn)行基于學(xué)科本質(zhì)教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，提煉核心概念的過(guò)程也是教師揭示學(xué)科本質(zhì)的過(guò)程，這既是一種挑戰(zhàn)，也是教師提升自身學(xué)科素養(yǎng)的有效方式。核心概念不同于具體的知識(shí)，它是對(duì)事實(shí)和現(xiàn)象內(nèi)在規(guī)律的抽象概括，也是學(xué)科本質(zhì)的一種具體呈現(xiàn)形式，但是不拘泥于具體的表述方式。在實(shí)際教學(xué)中，核心概念可以起到化繁為簡(jiǎn)的作用，能夠減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，發(fā)展學(xué)生的遷移和應(yīng)用能力，提高化學(xué)教學(xué)的品質(zhì)。

4.3要利用核心概念構(gòu)建揭示學(xué)科本質(zhì)的思維路徑

由于核心概念具有較強(qiáng)的概括性和抽象性，與具體事實(shí)之間還存在一定的距離，還無(wú)法直接應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中。所以，教師還需要將核心概念進(jìn)行逐級(jí)分解，或者從具體的事實(shí)和現(xiàn)象中進(jìn)行概括總結(jié)，深度挖掘核心概念和課題內(nèi)容之間的縱向聯(lián)系，形成一條清晰的、能夠揭示學(xué)科本質(zhì)的思維路徑（如圖1）。

教師教學(xué)中遇到的最大問(wèn)題就是核心概念與具體教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，究其原因是教師自身并沒(méi)有形成這樣的思維路徑，因而也就無(wú)法利用核心概念指導(dǎo)教學(xué)，所以，這個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)基于學(xué)科本質(zhì)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4.4要把揭示學(xué)科本質(zhì)的思路和方法傳遞給學(xué)生

教學(xué)設(shè)計(jì)即為學(xué)科知識(shí)心理學(xué)化的基本過(guò)程，結(jié)合上面的思維路徑和學(xué)生的實(shí)際情況，需要勾勒出一個(gè)基本的教學(xué)思路，在此思路的基礎(chǔ)上整體設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)問(wèn)題和教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)參加教學(xué)活動(dòng)、思考教學(xué)問(wèn)題感悟事實(shí)和現(xiàn)象背后的學(xué)科本質(zhì)。

當(dāng)教師對(duì)核心概念和思維路徑有了比較清晰的認(rèn)識(shí)之后，活用教科書(shū)就有了基本的依據(jù)，教學(xué)素材的選取就不需要拘泥于教科書(shū)，可以根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)選擇那些熟悉、有趣的素材，引導(dǎo)學(xué)生分析和認(rèn)識(shí)這些素材背后的化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，從而把化學(xué)與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)緊密聯(lián)系起來(lái)。

5.小結(jié)

總之，基于學(xué)科本質(zhì)的化學(xué)教學(xué)并不是知識(shí)范圍的拓展，而是在現(xiàn)有知識(shí)范圍內(nèi)對(duì)化學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象的深入理解。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，知識(shí)越來(lái)越多，但畢竟學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有限，不可能掌握所有的知識(shí)，單純的拓展知識(shí)面只能增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。所以，教師要想方設(shè)法幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，摒棄低水平的、堆積式的教學(xué)，既要減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)還要提高學(xué)習(xí)效率，教給學(xué)生最有用和最有效的知識(shí)。當(dāng)然，達(dá)到這種目的的方式有很多，比如提煉核心概念、提煉學(xué)科觀念或者學(xué)科思想等，其實(shí)本質(zhì)上都是為了能夠讓學(xué)生掌握化學(xué)中最有用的知識(shí)，形成化學(xué)學(xué)科的思維方式，能夠從化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)周?chē)氖澜纭?/p>