初、高中化學(xué)銜接教學(xué)研究

周瑤+王磊+杜德娟+多麗君+于少華

摘要：對“物質(zhì)的分類”進行了初、高中銜接教學(xué)研究：在知識與技能上，復(fù)習(xí)并鞏固化學(xué)式書寫、復(fù)分解反應(yīng)條件、物質(zhì)的五大類別，拓展并提升氧化物的類別和類別通性等基礎(chǔ)知識；在過程與方法上，建立類別、元素和化合價的分類角度，培養(yǎng)基于類別通性進行應(yīng)用的能力。學(xué)生訪談和問卷測查，以及將授課效果與常規(guī)授課進行對比，都表明實驗班學(xué)生在知識技能和過程方法方面比對比班有明顯進步。

關(guān)鍵詞：初高中銜接；物質(zhì)分類；化學(xué)教學(xué)

文章編號：1005–6629（2015）8–0028–06 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

初中與高中課程相比，課程性質(zhì)、目標(biāo)、學(xué)習(xí)方式、評價方法都具有較大差異，學(xué)生的知識、技能與現(xiàn)有的高中化學(xué)課程的要求差距較大，使得高一教學(xué)困難重重[1]。如何進行初、高中銜接教學(xué)，成為了新課改后一個值得探討的問題。從已有研究來看，到了高一，學(xué)生依舊采用初中的學(xué)習(xí)方法，思維能力跟不上[2]。學(xué)生思維惰性較大，大多數(shù)學(xué)生課堂上依賴于教師講解，缺乏獨立思維、自主學(xué)習(xí)的能力[3]。而教師本身也缺乏銜接教學(xué)意識，對于學(xué)生將要學(xué)習(xí)什么或者已經(jīng)學(xué)習(xí)了什么了解甚少[4]。已有研究者提出，銜接教學(xué)需要關(guān)注知識內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和能力的培養(yǎng)[5]，其中知識內(nèi)容包括化合價、復(fù)分解反應(yīng)的條件，酸、堿、鹽知識[6]。

根據(jù)新課標(biāo)編寫的九年制義務(wù)教育九年級化學(xué)教材（人教版）[7～8]與過去的教材相比，拉近了化學(xué)知識與生活、社會的聯(lián)系，難點分散有利于學(xué)生接受。但是在物質(zhì)類別分類中并沒有包括酸性氧化物、堿性氧化物，而這些是高中教學(xué)必須用到的知識內(nèi)容。研究者建議在高一進行物質(zhì)分類的完善，并且加強各類物質(zhì)相互反應(yīng)的規(guī)律認識[9]。同時，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》[10]中指出，高中生應(yīng)認識分類思想對化學(xué)研究的作用，并能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)進行分類。人教版[11]、魯科版[12]和蘇教版[13] 3個版本的高中化學(xué)必修1模塊教材中，均在具體無機物性質(zhì)及應(yīng)用之前設(shè)置了相關(guān)章節(jié)，討論“物質(zhì)的分類”相關(guān)內(nèi)容?？梢姡拔镔|(zhì)的分類”這一節(jié)正是銜接初、高中教學(xué)中重要的章節(jié)，將初中所學(xué)基于典型代表物的知識和高一必修的元素化合物知識進行貫通。

2 “物質(zhì)的分類”的銜接內(nèi)容

一般的銜接教學(xué)往往只重視知識與技能的提升，但知識本身并不具備解決問題的能力，還需要將“知識變成方法”，即讓知識為問題解決提供分析思路和角度。所以本次研究課例的銜接內(nèi)容包括兩大方面：知識與技能，過程和方法。

2.1 知識與技能

在知識與技能的銜接教學(xué)方面，需要鞏固常見元素化合價、化學(xué)式，復(fù)分解反應(yīng)的限制條件和物質(zhì)類別分類等基礎(chǔ)知識，見圖1左框。初中學(xué)生大多基于口訣記憶化合價，對于口訣中變價元素的化合價存在困惑，包括氮、硫、鐵、銅等；另外，原子團書寫也是難點，如銨根和氨氣分子混淆，所以常見元素化合價和化學(xué)式書寫還需要進行鞏固和完善。在復(fù)分解反應(yīng)條件方面，學(xué)生即便知道依據(jù)是否有沉淀、氣體、水來判斷能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，但是在評價或者設(shè)計化學(xué)反應(yīng)時依然存在困難，尤其不知道如何去判斷產(chǎn)物是沉淀。而物質(zhì)類別方面，學(xué)生對堿和鹽容易混淆，如錯誤地以為含有“氫氧根”的物質(zhì)是鹽，因此教學(xué)中也需要再次復(fù)習(xí)單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的含義。

除此之外，還需要拓展氧化物類別，建立類別通性的角度，即掌握各類物質(zhì)反應(yīng)的規(guī)律，見圖1中框。高中要求學(xué)生具有預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的能力，如果只是依靠最初的五大類別分類（單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽）去認識物質(zhì)并不能幫助學(xué)生進行性質(zhì)預(yù)測。例如，學(xué)生只是將SO2歸類為氧化物，而“氧化物”這一物質(zhì)類別層次尚不具有共同的化學(xué)性質(zhì)，不能進一步推斷出SO2可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)、具有怎樣的性質(zhì)。但如果從酸性氧化物的角度出發(fā)，學(xué)生至少能夠推測出其可以與堿和水反應(yīng)。另外，復(fù)雜多變的化學(xué)反應(yīng)對于剛進高中的學(xué)生而言是一大難點。當(dāng)學(xué)生通過物質(zhì)的分類法將反應(yīng)的生成物和反應(yīng)物進行歸類，知道哪類物質(zhì)可以和哪類物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物可能是什么，進一步將反應(yīng)規(guī)律進行概括后，就會發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)并非雜亂無序，而是有規(guī)律可循。即便是高考的推斷題中，也經(jīng)常出現(xiàn)“一種金屬置換出一種非金屬，一種鹽與一種酸反應(yīng)”這樣的題目，如果沒有類別通性的角度，學(xué)生很難找到解題的突破口。所以建立類別通性的角度也是高中化學(xué)學(xué)習(xí)所必需的基礎(chǔ)技能。

2.2 過程與方法

高一必修1的知識重點是元素化合物知識，涉及八大元素和每類元素的各類代表物，每類代表物又都有若干反應(yīng)，使得元素化合物知識繁雜、具體，很難單純記憶。這就迫切要求學(xué)生掌握元素化合物知識的學(xué)習(xí)規(guī)律，即有思路有角度地學(xué)習(xí)。本節(jié)課的過程與方法需要從以下兩方面進行提升，見圖1右框。

2.2.1 分類角度從“類別”擴充到“元素”和“化合價”

學(xué)生非常熟悉按照物質(zhì)“類別”認識物質(zhì)，很少能夠直接按照“元素”或者“化合價”去分類。如果學(xué)生能夠具有“元素”的分類角度，那么面對陌生物質(zhì)可以通過該元素具有的相關(guān)性質(zhì)進行聯(lián)系或者轉(zhuǎn)化。例如制備氯化鐵，具有元素分類角度的學(xué)生會很容易聯(lián)想到采用“單質(zhì)鐵-氧化鐵-氯化亞鐵”的思路去制備。同時，核心元素化合價角度的建立可以有效幫助學(xué)生對物質(zhì)的氧化還原性進行預(yù)測，避免片面認識無機物性質(zhì)[14]。

2.2.2 基于類別通性去解決問題

學(xué)生基于類別分類建立起化學(xué)反應(yīng)類別通性的角度，再應(yīng)用類別通性去解決問題，包括預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)制備等。當(dāng)然，在今后的學(xué)習(xí)中還需要建立起基于元素、化合價的分類角度去認識反應(yīng)，最終建立起系統(tǒng)有序的思維，形成問題解決的能力。

3 教學(xué)實施流程

以“物質(zhì)的分類”進行初、高中銜接教學(xué)，除了需要復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)的基礎(chǔ)知識，如常見化合價、類別通性和限制條件等，更需要將知識變成學(xué)習(xí)的方法，通過類別通性去解決復(fù)雜問題，幫助學(xué)生建立自主分析意識。這就要求教師通過課堂引導(dǎo)，凸顯出過程方法的重要性。

本節(jié)課一共設(shè)置了2課時的教學(xué)內(nèi)容，2課時聯(lián)系緊密，層層遞進，每一個環(huán)節(jié)都對應(yīng)著本節(jié)課的銜接要求。第1課時教學(xué)實施流程如圖2所示，教師首先幫助學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)化合價和化學(xué)式的書寫，復(fù)習(xí)各類物質(zhì)即非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的含義。接著完成從性質(zhì)角度拓展氧化物為酸性氧化物和堿性氧化物的任務(wù)。已有研究[15]表明“元素價-類二維圖”有利于學(xué)生從物質(zhì)類別和價態(tài)視角掌握物質(zhì)的通性，體會物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。所以教師進行教學(xué)實施時也采用了二維圖，再結(jié)合曬記憶方法建立起化合價分類和元素分類的角度。最后通過學(xué)生書寫含硫元素的物質(zhì)來檢驗學(xué)生是否能主動運用三個分類角度進行發(fā)散思維。

第2課時教學(xué)實施流程如圖3所示，該課時在第1課時將類別分類完善的基礎(chǔ)上進行授課。首先，學(xué)生分組板書寫出7類物質(zhì)（非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、酸性氧化物、堿性氧化物、酸、堿和鹽）的代表反應(yīng)，接著在第1課時類別分類的基礎(chǔ)上，自行歸納出類別通性。接著教師對板書進行點評，并復(fù)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)的限制條件。然后通過“制備碳酸鈣”、“預(yù)測亞硫酸鈉的性質(zhì)”兩個環(huán)節(jié)體會類別通性的意義。除此之外，“制備碳酸鈣”環(huán)節(jié)中以二氧化碳和氧化鈣為代表再次復(fù)習(xí)了酸性氧化物和堿性氧化物的知識，而“預(yù)測亞硫酸鈉的性質(zhì)”環(huán)節(jié)中開放的學(xué)生實驗，幫助學(xué)生體會到了實驗探究的一般思路：預(yù)測→設(shè)計→驗證→結(jié)論。

4 銜接教學(xué)效果分析

在課后，對6名學(xué)生進行了訪談，并對實驗班（34人）和另一個進行常規(guī)教學(xué)的對比班級（35人）進行了前、后測問卷測查。

4.1 訪談效果

訪談情況見表1。學(xué)生課后分類角度得到擴大，除了基于類別分類外，還形成了化合價分類的角度；復(fù)分解反應(yīng)的限制條件也得到鞏固，且能夠自覺運用在問題解決中；所有學(xué)生都敢于基于類別通性預(yù)測陌生物質(zhì)的性質(zhì)。通過訪談，初步可以證實本節(jié)課達到了預(yù)期目標(biāo)。

4.2 問卷測查結(jié)果

問卷基于銜接內(nèi)容中“五知識、兩方法”設(shè)計，前測和后測均4道題，所測查的內(nèi)容前、后測一一對應(yīng)。其中“類別分類”角度的前、后測基準(zhǔn)不同，前測只要求能夠分類，后測要求學(xué)生能夠應(yīng)用發(fā)散思維，主動將某個元素物質(zhì)的所有類別聯(lián)想完整，即單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽，而不只是進行類別分類。如果能夠達到對應(yīng)要求，得1分；如果不能達到該水平，得0分。對比班和實驗班的平均得分情況見表2，并進行了差異顯著性檢驗。

4.2.1 知識與技能部分

如圖4所示，在五類知識與技能方面，實驗班學(xué)生平均得分都高于對比班學(xué)生，且化學(xué)式、限制條件和各類物質(zhì)認識三個方面的差異顯著。知識1，前測中實驗班得分高于對比班，后測中兩個班學(xué)生水平均有提升，但是差異顯著性增大。知識2，課前兩個班學(xué)生水平相當(dāng)，課后實驗班學(xué)生得分顯著高于對比班，即實驗班學(xué)生對沉淀的判斷更加清楚。知識3，前測差異不大，后測實驗班學(xué)生顯著好于對比班。需要指出，在前測中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對酸、堿、鹽存在大量認識偏差：認為氧化鈣、氫氧化銅是鹽，碳酸鈣是堿，硫酸鈣是酸，甚至有學(xué)生認為氨氣是單質(zhì)。尤其是一水合氨，學(xué)生將其歸為混合物、鹽或者氧化物。知識5，課后實驗班學(xué)生相比對比班學(xué)生在類別通性的掌握情況上也具有一定優(yōu)勢。

4.2.2 過程與方法部分

如圖5所示，方法1，即分類的三個角度方面，課前兩個班學(xué)生都只具有類別分類的角度，元素和化合價角度均不存在，課后實驗班學(xué)生建立起了化合價角度，元素角度也有初步建立。這里需要強調(diào)，兩個班學(xué)生的類別角度在課后得分都降低了，是因為前、后測評判的基準(zhǔn)不同，前測只要求能夠分類，后測要求能夠運用類別分類進行發(fā)散思維，在二維坐標(biāo)中將含鐵元素的所有類別聯(lián)想完整。方法2，基于通性去預(yù)測陌生物質(zhì)的性質(zhì)方面，課前兩個班學(xué)生都不能主動從“酸能夠與單質(zhì)、鹽和堿反應(yīng)的角度”去推測能與HCl反應(yīng)的物質(zhì)，且實驗班學(xué)生水平更低。但是課后，面對陌生物質(zhì)“（NH4）2CO3”時，實驗班學(xué)生大多數(shù)都能夠?qū)⑵錃w為鹽，并考慮到鹽可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)，進而推測可能的性質(zhì)，而對比班學(xué)生大多只能寫出零散的反應(yīng)，說不出依據(jù)。表2的數(shù)值可以看到，實驗班在方法1和方法2的得分都顯著高于對比班。

總體上本次授課順利完成了教學(xué)目標(biāo)，即“五知識，兩方法”的銜接，但也有不足。首先是限制條件的使用，學(xué)生平均得分0.36（滿分為1），幾乎所有學(xué)生都知道復(fù)分解反應(yīng)的條件，但大部分學(xué)生應(yīng)用溶解性判斷沉淀時存在困難。其次，學(xué)生在元素分類的角度上得分0.24，相比類別角度（0.80）和化合價角度（0.85）明顯較弱，即學(xué)生不習(xí)慣按照元素的角度看待物質(zhì)。這些不足還需要在后續(xù)教學(xué)中繼續(xù)鞏固和提升。

5 銜接教學(xué)的建議

初中化學(xué)的知識容量小且零散，記憶的知識偏多，大多學(xué)生靠死記硬背就可以得到高分，但是高中階段強調(diào)各類物質(zhì)之間的關(guān)系，需要構(gòu)建立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[16]。如果把化學(xué)當(dāng)作文科光靠記憶，只會事倍功半，學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，甚至產(chǎn)生畏難情緒。學(xué)好高中化學(xué)，要求學(xué)生有較強的理解力，具有正確的學(xué)習(xí)方法和思維角度，能夠觸類旁通，舉一反三。這一系列能力的提升，都離不開銜接教學(xué)。

一方面銜接教學(xué)可以幫助學(xué)生彌補知識的不足，提出更加具有認識功能的知識點內(nèi)容。例如，初中很強調(diào)八圈圖，重視轉(zhuǎn)化關(guān)系，但是在高中階段，需要用到類別通性，因為它更加具有認識功能，為后續(xù)復(fù)雜繁多的元素化合物知識學(xué)習(xí)提供了分析物質(zhì)性質(zhì)的角度。另一方面，一味追趕教學(xué)進度只會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，銜接教學(xué)課為學(xué)生搭建了一個過渡臺階，讓學(xué)生逐步適應(yīng)初、高中學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的差異，只有當(dāng)他們在學(xué)習(xí)中體驗到了成就，才有可能建立起學(xué)習(xí)的信心，才有可能愛上學(xué)習(xí)。

那么何時進行銜接呢？銜接教學(xué)正是處于初、高中學(xué)習(xí)的重要過渡期，大多需要在高一進行，具體在哪幾節(jié)授課由教師根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生情況而定。如本節(jié)課“物質(zhì)的分類”，盡管人教版課本中在該節(jié)只設(shè)置了分類的方法，并沒有單獨設(shè)置“五知識，兩方法”等內(nèi)容，但是教師教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在化合價、化學(xué)式、條件限制等方面存在不足，同時類別通性又具有相當(dāng)強大的功能價值，為此設(shè)計了本節(jié)銜接課。

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