在知識重構(gòu)中提升化學(xué)信息素養(yǎng)

許白恩 洪永健

[摘 要]

化學(xué)信息素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，是科學(xué)素養(yǎng)的最主要部分。信息化時代背景下，化學(xué)教學(xué)不能僅停留于化學(xué)專業(yè)知識的傳授，更重要的是關(guān)注學(xué)生對化學(xué)信息接受、吸收、加工、運用能力的提升。

[關(guān)鍵詞]

初中化學(xué)；信息素養(yǎng)；知識重構(gòu)

學(xué)科信息素養(yǎng)是學(xué)科培養(yǎng)要求與信息素養(yǎng)培養(yǎng)的綜合，學(xué)科信息素養(yǎng)的培養(yǎng)有利于學(xué)生對所學(xué)學(xué)科知識進行有意義的建構(gòu)，有助于利用所學(xué)知識解決實際問題。化學(xué)信息素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，是科學(xué)素養(yǎng)的最主要部分，主要包括：接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，分析和解決化學(xué)問題的能力。信息化時代背景下，化學(xué)教學(xué)不能僅停留于化學(xué)專業(yè)知識的傳授，更重要的是關(guān)注學(xué)生對化學(xué)信息接受、吸收、加工、運用能力的提升，盡量使學(xué)生避免獲取化學(xué)信息的盲目性，從而養(yǎng)成獨立思考、自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，重構(gòu)學(xué)科知識系統(tǒng)，習(xí)得終身學(xué)習(xí)的本領(lǐng)。2016年度福建省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究課題《基于學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)的初中學(xué)生化學(xué)信息素養(yǎng)提升實踐研究》課題組，以《燃燒與滅火》一課為載體，通過施老師和張老師的同課異構(gòu)來展開研討，本文將以此課為例來闡述如何在知識重建中提升學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng)。

一、在思路與流程中重構(gòu)知識，提升化學(xué)信息接受能力

在教育教學(xué)工作中，知識儲存過程中運用的方法越是簡單，學(xué)生的知識提取就越是困難；邏輯越是清晰，學(xué)生提取知識就越是容易。施老師和張老師執(zhí)教的《燃燒與滅火》，結(jié)合化學(xué)素養(yǎng)特點進行教學(xué)，雖然切入的角度不同，但是從教學(xué)流程來看，由淺入深、分散難度的教學(xué)思路是一致的。

施老師從費翔的一首歌曲《冬天里的一把火》、火災(zāi)、學(xué)生作業(yè)投影等環(huán)節(jié)引入，引導(dǎo)學(xué)生了解“火”的特征，得出燃燒的定義，并展開了燃燒條件的探究。在探究燃燒條件時，施老師顛覆以前傳統(tǒng)的做法，先讓學(xué)生小組實驗探究蠟燭滅火的方法，繼而讓學(xué)生猜想燃燒所需的條件，并進行小組實驗探究。從“火”的特征——燃燒的定義——燃燒的條件，重點放在燃燒的條件探究，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)，讓學(xué)生明白什么是控制變量法、如何用控制變量法來進行實驗、分析實驗。通過學(xué)生實驗視頻、學(xué)生分組實驗、教師演示實驗、拓展實驗、創(chuàng)新實驗等多種實驗手段，達到真正探究“燃燒的條件”的目的，提升學(xué)生的實驗素養(yǎng)，進一步內(nèi)化“燃燒與滅火”的核心知識。

而張老師從用“火”的歷史，從“燃燒既能造福于人類也會給人類帶來災(zāi)難”這個辯證的角度引入“燃燒與滅火”的教學(xué)。從魔術(shù)“點不著的白紙”入手，探究燃燒的條件，從而揭秘為什么“白紙點不著”，呈現(xiàn)出非常清晰的教學(xué)思路，沿著“探究燃燒的條件——探究如何燃燒更劇烈——如何燃燒不劇烈——滅火的方法”這條主線層層遞進，從燃燒到滅火，過渡自然、銜接順暢，在合理的板書設(shè)計輔助下更是突出了教學(xué)內(nèi)容的邏輯性。

教無定法，教學(xué)過程不是一成不變的，課前教師對學(xué)科知識進行梳理與重組，厘清思路，厘清知識間的邏輯關(guān)系，發(fā)揮教師自身優(yōu)勢，設(shè)計富有個性的教學(xué)流程，用教材教而不是教教材，這樣的知識重構(gòu)有助于提升學(xué)生的化學(xué)信息接受能力。

二、在過渡與銜接中重構(gòu)知識，提升化學(xué)信息吸收能力

教師進行深度教學(xué)，不等于加深知識的難度，而是教師要在深刻理解學(xué)科知識、準(zhǔn)確把握課程標(biāo)準(zhǔn)、深入了解學(xué)生已有經(jīng)驗和知識儲備的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)倪^渡與銜接來分解難點、降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。這種過渡與銜接涵蓋了知識內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和能力培養(yǎng)等方面。

關(guān)于燃燒與滅火，分析教材：這一內(nèi)容是放在 “物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”之后，在“認(rèn)識化學(xué)變化”主題中來認(rèn)識的，內(nèi)容重點是燃燒的條件、滅火的原理，難點是燃燒條件的探究?！昂暧^辨識與微觀探析”是化學(xué)學(xué)科重要的核心素養(yǎng)之一，在過渡與銜接方面，有了對物質(zhì)微觀構(gòu)成初步認(rèn)識的基礎(chǔ)，張老師在教學(xué)中增加了燃燒的微觀探究，并結(jié)合前面所學(xué)的微觀示意圖，讓學(xué)生理解燃燒的微觀本質(zhì)，架起了“宏觀辨識與微觀探析”聯(lián)系的橋梁，這對難點的突破起到了關(guān)鍵性的作用。

課程標(biāo)準(zhǔn)要求：初步學(xué)習(xí)運用觀察、實驗等方法獲取信息，能用文字、圖表和化學(xué)語言表述有關(guān)的信息；初步學(xué)習(xí)運用比較、分類、歸納和概括等方法對獲取的信息進行加工。能用變化和聯(lián)系的觀點分析常見的化學(xué)現(xiàn)象，說明并解釋一些簡單的化學(xué)問題。在過渡與銜接方面，施老師將控制變量法引入實驗探究，凸顯了化學(xué)實驗的科學(xué)性，在科學(xué)探究的實踐活動中，學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題，認(rèn)識到科學(xué)探究既需要觀察與實驗，又需要推理與判斷，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，探究過程體現(xiàn)了三維目標(biāo)的高度一致性。

分析學(xué)生：對物質(zhì)燃燒的條件，學(xué)生通過多種途徑已有所了解，憑經(jīng)驗一般都有明確的答案。在過渡與銜接方面，主要要解決的是，怎樣用證據(jù)證明自己的結(jié)論，怎樣用準(zhǔn)確、簡潔的語言表達結(jié)論。也就是要由學(xué)生已有經(jīng)驗過渡到認(rèn)識燃燒條件和滅火原理，由零碎、無序的經(jīng)驗整合，提升出系統(tǒng)、有規(guī)律的化學(xué)原理。

分析教材：找出教材前后內(nèi)容的關(guān)聯(lián)；分析課標(biāo)，找出課標(biāo)要求之間的關(guān)聯(lián)；分析學(xué)生，找出學(xué)生已有知識儲備與新知識的關(guān)聯(lián)，綜合考慮知識內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和能力培養(yǎng)，設(shè)計適當(dāng)?shù)倪^渡與銜接，這樣的知識重構(gòu)，在潛移默化中提升了學(xué)生的化學(xué)信息吸收能力。

三、在預(yù)設(shè)與生成中重構(gòu)知識，提升化學(xué)信息加工能力

教師是課程的開發(fā)者和建設(shè)者，生動的課堂需要創(chuàng)造性的教學(xué)設(shè)計。施老師在控制變量法的運用上，首先，在學(xué)生猜想燃燒的條件之后介紹控制變量法，師生共同歸納控制變量法的思想及其精髓；其次，介紹比較法，進行學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，要求學(xué)生用控制變量法去評價探究方案的可行性；最后，要求學(xué)生根據(jù)控制變量法的思想，完善各自的探究方案。這樣的教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)方式，突出了科學(xué)方法教育的設(shè)計。

但是，在科學(xué)探究活動的實施中，即使教學(xué)的預(yù)設(shè)非常充分，課堂上仍然會出現(xiàn)各種意想不到的狀況，考驗著教師的應(yīng)變能力和教學(xué)機智。預(yù)設(shè)與生成是并存、互補的關(guān)系，缺一不可，課堂教學(xué)既需要預(yù)設(shè)，也需要生成。預(yù)設(shè)以教材、課標(biāo)為依據(jù)，同時兼顧學(xué)生；教學(xué)實踐既要完成教學(xué)計劃，又要兼顧課堂的動態(tài)生成。用控制變量法去評價原有探究方案的可行性，再完善探究方案，這兩者之中前者是關(guān)鍵，后者是前者的再加工，一旦掌握前者則后者迎刃而解。而評價方案可行性時，不少學(xué)生遇到了困難，老師抓住學(xué)生的課堂生成，一一對照控制變量法，在對照過程中反復(fù)領(lǐng)悟控制變量法的精髓，嘗試、體驗控制變量法的運用。教師要注重學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，做學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者，在預(yù)設(shè)與生成中幫助學(xué)生重構(gòu)知識，能提升學(xué)生的化學(xué)信息加工能力。

四、在興趣與習(xí)慣中重構(gòu)知識，提升化學(xué)信息生成能力

興趣是影響認(rèn)知活動的重要非智力因素。根據(jù)初三學(xué)生的心理特征，“燃燒與滅火”一課從學(xué)生的生活實際或?qū)W生喜聞樂見的魔術(shù)引入，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；先播放比較白磷、紅磷著火點的實驗以及白磷在熱水中燃燒的實驗兩個視頻，然后在解密“點不著的白紙”環(huán)節(jié)，從微觀的角度分析化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)從形象思維到抽象思維的過渡，維持學(xué)習(xí)興趣；設(shè)置切合實際的探究活動，讓學(xué)生體會化學(xué)源自生活、服務(wù)于生活，在實踐中體驗探究的樂趣，多角度、全方位認(rèn)識燃燒與滅火。

化學(xué)學(xué)科知識與技能的學(xué)習(xí)必須與良好習(xí)慣的養(yǎng)成、科學(xué)思維的培養(yǎng)相結(jié)合?！叭紵c滅火”一課，老師關(guān)注的是觀察、思維、記錄等習(xí)慣的養(yǎng)成。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗與探究的目標(biāo)來選擇觀察重點，養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣；引導(dǎo)學(xué)生帶著問題觀察實驗現(xiàn)象，運用所學(xué)化學(xué)原理分析實驗現(xiàn)象，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣；引導(dǎo)學(xué)生如實記錄實驗現(xiàn)象，有的放矢做好課堂筆記，及時整理、歸納學(xué)科知識，養(yǎng)成良好的記錄習(xí)慣。

關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與習(xí)慣的重要性，在興趣培養(yǎng)與習(xí)慣養(yǎng)成中重構(gòu)知識，引導(dǎo)學(xué)生從原有經(jīng)驗、已有知識出發(fā)，生長新經(jīng)驗、新知識，能提升學(xué)生的化學(xué)信息生成能力。

五、在觀念與方法中重構(gòu)知識，提升化學(xué)信息運用能力

幫助學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)形成化學(xué)基本觀念，是中學(xué)化學(xué)教育最重要的任務(wù)?！叭紵c滅火”這節(jié)課涉及的化學(xué)基本觀念主要是微粒觀、分類觀和實驗觀等。而這些觀念的形成又要通過一定的教學(xué)方法來實現(xiàn)，同時基于觀念建構(gòu)的教學(xué)又可以促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，增進學(xué)生對知識的理解，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

微粒觀是對構(gòu)成物質(zhì)微粒的認(rèn)識。張老師在教學(xué)中，跟學(xué)生一起用宏觀和微觀的視角認(rèn)識物質(zhì)的變化。通過燃燒這一“宏觀”現(xiàn)象的微觀探究，來揭示化學(xué)變化的微觀本質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)中分子變?yōu)樵?，原子再重新結(jié)合成新的分子，通過“宏觀辨識”探析“微觀”變化。

分類觀是對物質(zhì)基本分類的認(rèn)識。為了研究、認(rèn)識和利用物質(zhì)，可以依據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)從不同角度對其進行分類。每種物質(zhì)有自己不同于其他物質(zhì)的特性。物質(zhì)能否燃燒首先要考慮的是物質(zhì)是否具有可燃性，而對可燃物與不可燃物的分類則取決于物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。任何發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化還原反應(yīng)，都稱為燃燒。由于所學(xué)知識的局限，學(xué)生只需了解燃燒過程中物質(zhì)之間發(fā)生了劇烈的化學(xué)反應(yīng)，這就不難理解“燃燒不一定要有氧氣參加”，再補充鎂帶在二氧化碳中燃燒的實驗，印象就更為深刻。這些設(shè)計融入了分類觀，有助于學(xué)生對可燃物和不可燃物的理解。

全面地觀察、記錄實驗現(xiàn)象，科學(xué)地分析、解釋實驗結(jié)果，將觀察與思維緊密結(jié)合是完成化學(xué)實驗必需的基本方法。這種實驗觀是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的實踐活動中探求新知、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、驗證推測的重要法寶。本節(jié)課在探究活動中解決問題，發(fā)展學(xué)生的思維，形成正確的實驗觀，加深學(xué)生對物質(zhì)可燃性的理解。而比較法、控制變量法應(yīng)用于實驗中，比較分析來自不同信息源的信息，這種信息評價的介入提高了實驗的可信度。通過探究實驗，形成“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，正確的實驗觀能幫助學(xué)生重新架構(gòu)化學(xué)知識的邏輯體系。

微粒觀、分類觀和實驗觀的形成需要通過恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法來實現(xiàn)，同時基于觀念建構(gòu)的教學(xué)又可以促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，增進學(xué)生對知識的理解，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。在觀念與方法中重構(gòu)知識，能提升學(xué)生的化學(xué)信息運用能力。

[參 考 文 獻]

[1]周彬.課堂密碼[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.

[2]王云生.王云生的中學(xué)化學(xué)教學(xué)主張[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2014.

[3]畢華林，亓麗英.化學(xué)教學(xué)設(shè)計——任務(wù)、策略與實踐[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2013.

（責(zé)任編輯：張華偉）