基于教學(xué)原點(diǎn)認(rèn)識(shí)的化學(xué)概念建構(gòu)教學(xué)
——以人教版（2012）九年級(jí)化學(xué)“燃燒和滅火（第1課時(shí)）”為例

甘成秋

（尤溪縣教師進(jìn)修學(xué)校，福建 尤溪 365100）

余文森教授將教學(xué)原點(diǎn)界定為教學(xué)的本原、本質(zhì)、本義，是教學(xué)的根本，具有基礎(chǔ)性與方向性。［1］他認(rèn)為教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為核心，優(yōu)化學(xué)的品質(zhì)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者將帶著已有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)入學(xué)習(xí)，而且已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)直接影響著學(xué)習(xí)結(jié)果。［2］化學(xué)概念建構(gòu)過程實(shí)質(zhì)是學(xué)生在教師引導(dǎo)下調(diào)用原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用對(duì)比、分析、歸納、綜合科學(xué)方法抽象出化學(xué)事實(shí)或現(xiàn)象本質(zhì)屬性的過程。因此，有效概念教學(xué)是建立在準(zhǔn)確把握教學(xué)原點(diǎn)基礎(chǔ)之上。文章結(jié)合實(shí)踐，探討基于教學(xué)原點(diǎn)分析的化學(xué)概念建構(gòu)過程。

一、探查學(xué)情，析出校本化目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)即是教學(xué)起點(diǎn)，也是落腳點(diǎn)，適切教學(xué)目標(biāo)確定的前提是有效分析學(xué)情。因此，開展概念教學(xué)首要任務(wù)是基于課程學(xué)習(xí)要求，選擇恰當(dāng)方式探測(cè)學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與將要學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)程度、慣用的思維方式、與教學(xué)目標(biāo)之間的差異度等基本學(xué)情。

（一）課程學(xué)習(xí)要求分析

“燃燒與滅火”在課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求是認(rèn)識(shí)燃燒發(fā)生的條件，了解防火滅火的措施。［3］這種要求實(shí)際上要回答出：“什么是燃燒”“燃燒有何特征”“為什么要學(xué)燃燒”“物質(zhì)燃燒需要哪些條件”“怎樣控制燃燒”。其中，前三個(gè)問題是后兩個(gè)問題的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，后兩個(gè)問題是前三個(gè)問題的應(yīng)用與深化。這些問題的解決，強(qiáng)調(diào)了“燃燒”概念的基礎(chǔ)性，突出了發(fā)展學(xué)生對(duì)變化觀的認(rèn)識(shí)。

教材是編寫者基于課程標(biāo)準(zhǔn)，按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律組織的學(xué)習(xí)資源。因此，教師對(duì)教材做進(jìn)一步解讀，捋出構(gòu)建“燃燒”概念所需的知識(shí)線索，挖出概念的價(jià)值，析出學(xué)習(xí)要求。教材將“燃燒和滅火”作為發(fā)展學(xué)生化學(xué)觀組成部分，先是組織氧氣的性質(zhì)、水的組成、碳及其化合物等具體反應(yīng)學(xué)習(xí)，了解化學(xué)反應(yīng)特征、反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響，初步感受反應(yīng)條件的重要性；接著經(jīng)歷將燃燒作為特殊化學(xué)反應(yīng)，認(rèn)識(shí)其特征與條件，了解燃燒的兩面性，體會(huì)控制燃燒條件可達(dá)到控制燃燒的原理。

1.學(xué)情分析

基于上述分析可知，“燃燒和滅火”的教學(xué)價(jià)值是通過燃燒、燃燒條件相關(guān)概念構(gòu)建，體會(huì)到控制反應(yīng)條件可達(dá)到控制反應(yīng)進(jìn)程，初步形成化學(xué)變化觀。因此，構(gòu)建燃燒相關(guān)概念就成為本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容。經(jīng)過課堂提問或?qū)W生訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在日常生活、學(xué)習(xí)中已經(jīng)積累大量有關(guān)燃燒的感性認(rèn)識(shí)，在生活中知道燃燒過程中會(huì)發(fā)光、放熱，氧氣可支持燃燒，并懂得利用燃燒服務(wù)生活；之前學(xué)習(xí)知道凸透鏡聚光可使物質(zhì)燃燒，摩擦可以起熱；木炭燃燒無火焰產(chǎn)生，鐵在氧氣中可燃燒，碳在不同條件下燃燒產(chǎn)物不同，二氧化碳及水等可用于滅火等知識(shí)，這些為促進(jìn)燃燒相關(guān)概念的建構(gòu)提供了有利條件。但是，生活中燃燒經(jīng)常需要點(diǎn)燃，燃燒過程中有火焰產(chǎn)生，鐵、鋁等金屬不燃燒等現(xiàn)象，對(duì)科學(xué)構(gòu)建燃燒相關(guān)概念起到抑制作用。另外，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)視角狹窄，抽象、概括等高級(jí)思維缺位也會(huì)阻礙概念建構(gòu)。

二、理清思路，制定教學(xué)策略

學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是在長(zhǎng)期生活和學(xué)習(xí)中形成的，具有隱蔽性、頑固性等特征，需要教師理清教學(xué)思路，采取合適的教學(xué)策略，方可促進(jìn)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)概念轉(zhuǎn)化。因此，教師不但要激活學(xué)生頭腦中正確的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，而且還要讓學(xué)生在新情境中充分認(rèn)識(shí)到“迷思概念”，［4］并主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)，自覺將原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)化為科學(xué)概念，促進(jìn)科學(xué)概念向?qū)W科觀念轉(zhuǎn)化，提升解決化學(xué)問題能力。

（一）設(shè)置情境，引發(fā)認(rèn)識(shí)沖突

學(xué)源于思，思源于疑。借助教材中硫、木炭、鐵絲分別在空氣和氧氣中燃燒的插圖，引發(fā)學(xué)生思考燃燒特征，懷疑存在于大腦中的燃燒條件。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生才會(huì)清晰地認(rèn)識(shí)到原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中哪些部分是合理的，需要保留；哪些不能合理解釋所面臨的新問題，不合理部分產(chǎn)生的根源在哪里，將如何對(duì)自己原有片面甚至錯(cuò)誤的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改造。這種矛盾心理越突出，越容易引發(fā)學(xué)生自覺參與科學(xué)概念建構(gòu)。

（二）推理證據(jù)，初步形成新概念

學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)固有存在。若教師只講解燃燒相關(guān)概念，學(xué)生記憶和使用概念，顯然不能轉(zhuǎn)變學(xué)生已有的片面、錯(cuò)誤的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。因此，教師要在積極創(chuàng)設(shè)新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)矛盾的基礎(chǔ)上，從不同視角提供不同層次的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，對(duì)學(xué)生片面、錯(cuò)誤的燃燒需點(diǎn)燃、燃燒一定有火焰、金屬不燃燒等舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)或證偽。學(xué)生通過對(duì)證據(jù)的分析推理，提煉出可接受的新概念，并自覺認(rèn)同新概念較舊概念更加有效，放棄持有舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中的無效部分。

（三）嘗試應(yīng)用，提升概念認(rèn)識(shí)

由于新構(gòu)建的燃燒概念與舊概念還處于膠著狀態(tài)，學(xué)生還需在應(yīng)用燃燒特征與條件解釋生產(chǎn)生活中實(shí)際問題時(shí)，提升對(duì)燃燒特征與條件及其相互關(guān)系合理性的認(rèn)同，深化燃燒與滅火措施的認(rèn)識(shí)。通過滅火措施的歸納，進(jìn)一步體驗(yàn)控制反應(yīng)條件可達(dá)到控制燃燒的進(jìn)行，提升學(xué)生對(duì)化學(xué)變化觀的認(rèn)識(shí)。

三、規(guī)劃過程，構(gòu)建科學(xué)概念

基于以上分析，要將學(xué)生原有的燃燒概念進(jìn)化成更加科學(xué)的燃燒概念，把握燃燒的本質(zhì)特征，理清燃燒與滅火內(nèi)在聯(lián)系，必須精心規(guī)劃整個(gè)教學(xué)流程，設(shè)置富有思維容量的問題串，合理安排教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生掌握燃燒本質(zhì)過程，發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)變化觀的認(rèn)識(shí)。

階段1 再現(xiàn)舊知，引發(fā)沖突

任務(wù)1 觀察教材第33－34頁(yè)“硫、木炭、鐵絲分別在空氣和氧氣中燃燒”的插圖，回答下列問題。（1）結(jié)合插圖說出硫、木炭、鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象；（2）通過什么方式促使這些物質(zhì)產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象？還能采用哪些方式使物質(zhì)燃燒？（3）結(jié)合盛放（或夾持）物質(zhì)儀器，分析物質(zhì)狀態(tài)與燃燒現(xiàn)象之間聯(lián)系；（4）加熱后的鐵絲在空氣中是否燃燒？說出你的理由；（5）談?wù)勀銓?duì)燃燒的認(rèn)識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合對(duì)已固化的硫、木炭、鐵絲在氧氣中燃燒現(xiàn)象插圖分析，學(xué)生能清晰再現(xiàn)“點(diǎn)燃”這些物質(zhì)后，伸入氧氣中會(huì)產(chǎn)生燃燒發(fā)光、放熱現(xiàn)象；燃燒時(shí)，有的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生火焰，有的只會(huì)發(fā)光、放熱，有的會(huì)火星四射。初步體會(huì)到物質(zhì)燃燒是否產(chǎn)生火焰與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。這些都是學(xué)生在日常生活或?qū)W習(xí)中得到的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。再現(xiàn)這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生還能通過哪些方式“點(diǎn)火”？什么狀態(tài)的物質(zhì)燃燒會(huì)有火焰？鐵絲在空氣中為什么不會(huì)燃燒？置身于一系列的問題之中，會(huì)引發(fā)學(xué)生悱憤心理，為持續(xù)探究燃燒奠定心理基礎(chǔ)。

階段2 實(shí)驗(yàn)探究，溯源正本

任務(wù)1 （1）匯報(bào)課前布置的利用放大鏡，在陽(yáng)光下“點(diǎn)燃”科作業(yè)紙；（2）利用提供的火柴進(jìn)行劃燃；（3）在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞；（4）分析引燃科作業(yè)紙、火柴和硝化棉本質(zhì)原因？（5）總結(jié)你對(duì)引燃物質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生通過課前“點(diǎn)”紙，課中“劃”火柴，“壓縮”硝化棉方式引燃物質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)其原因進(jìn)行分析，體會(huì)到引燃的實(shí)質(zhì)是使物質(zhì)溫度升高，達(dá)到燃燒所需最低溫度（著火點(diǎn)）。

任務(wù)2 （1）點(diǎn)燃一根蠟燭，觀察火焰變化情況，說出火焰呈現(xiàn)這種變化的原因；（2）回憶在研究“水的組成”時(shí)，哪種物質(zhì)燃燒也會(huì)產(chǎn)生火焰？據(jù)此，推測(cè)火焰是由何種狀態(tài)物質(zhì)產(chǎn)生？（3）待蠟燭火焰穩(wěn)定后，取一根玻璃管，一端插入火焰內(nèi)層，點(diǎn)燃另一端導(dǎo)出的氣體，觀察并分析；（4）總結(jié)你對(duì)火焰、光的認(rèn)識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生觀察蠟燭火焰，發(fā)現(xiàn)原來火焰會(huì)產(chǎn)生“小→大→小→大”的過程，觸發(fā)學(xué)生從系統(tǒng)分析視角初步感知火焰變化情況是由于石蠟燃燒放熱與蒸發(fā)吸熱相互影響造成的，再利用氫氣燃燒會(huì)產(chǎn)生火焰，提出火焰產(chǎn)生的原因是氣體燃燒的假設(shè)，最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)火焰進(jìn)一步驗(yàn)證，發(fā)展學(xué)生對(duì)火焰與光的認(rèn)識(shí)。

任務(wù)3 （1）用玻璃棒蘸酒精，放在酒精燈火焰上加熱片刻，觀察現(xiàn)象。（2）按物質(zhì)是否具有可燃性，可將酒精、玻璃歸為哪類物質(zhì)？（3）結(jié)合氧氣性質(zhì)，判斷鐵絲是可燃物嗎？說明理由。（4）辨別可燃物可采用哪些方法？（5）總結(jié)燃燒需要的要素，并說出你的依據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖：日常生活中已經(jīng)知道酒精可燃，玻璃、金屬不可燃。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生體會(huì)到用酒精燈加熱方式來判斷是否為可燃物，而鐵絲是通過加熱后放入氧氣中進(jìn)行判斷，發(fā)展了學(xué)生對(duì)可燃物的認(rèn)識(shí)。至此，還應(yīng)讓學(xué)生依據(jù)燃燒三要素分析，推測(cè)燃燒需要哪些要素參與，進(jìn)一步促進(jìn)對(duì)燃燒本質(zhì)的理解，感受燃燒與滅火的辯證關(guān)系。

任務(wù)4 利用實(shí)驗(yàn)7-1驗(yàn)證燃燒條件。（1）實(shí)驗(yàn)裝置與藥品分析。薄銅片兩端放置體積相同的白磷與紅磷目的是什么？體積相同的兩塊白磷為什么分別放入熱水和置于銅片上？（2）結(jié)合表7-1提供的數(shù)據(jù)，分析適宜的熱水溫度；（3）觀察實(shí)驗(yàn)并思考燃燒需要哪些條件？滅火原理與燃燒條件有什么關(guān)系？（4）設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)熱水中白磷燃燒；該實(shí)驗(yàn)再次說明燃燒需要哪些條件？

設(shè)計(jì)意圖：利用教材提供的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)到燃燒需要同時(shí)滿足三個(gè)條件，意識(shí)到燃燒條件與滅火原理之間的關(guān)系。通過熱水中白磷燃燒實(shí)驗(yàn)，糾正了學(xué)生對(duì)水中不燃燒的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，深化對(duì)燃燒條件與滅火原理的認(rèn)識(shí)，發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)變化觀的認(rèn)識(shí)。

階段3 解釋現(xiàn)象，發(fā)展認(rèn)識(shí)

任務(wù)1 根據(jù)提供的濕布、沙土、剪刀、扇子、燒杯等實(shí)驗(yàn)用品和儀器，使正在燃燒的蠟燭熄滅。（1）設(shè)計(jì)盡可能多的實(shí)驗(yàn)方案；（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的方案，指出每種方案中蘊(yùn)含的滅火原理（方法），并依此進(jìn)行分類。

任務(wù)2 分析（1）油罐著火時(shí)，可采取哪些措施滅火？（2）正在使用的家用電器著火，應(yīng)采取哪些合理措施？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生經(jīng)歷不同滅火方法設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)，內(nèi)化燃燒條件與滅火原理，提升分析問題、解決問題能力，發(fā)展思維能力；將這些知識(shí)與能力再次應(yīng)用于解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到滅火原理不只簡(jiǎn)單考慮破壞燃燒條件，還需要結(jié)合具體可燃物綜合考慮滅火措施，深化反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)變化認(rèn)識(shí)。

學(xué)生的原點(diǎn)認(rèn)識(shí)是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的前提條件，是有效開展教學(xué)的起點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。教師只有充分認(rèn)識(shí)學(xué)生已具備的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，才能采用有效的教學(xué)策略，合理規(guī)劃教學(xué)流程，并結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際，靈活利用生成性教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)更加科學(xué)的概念，發(fā)展認(rèn)識(shí)能力。

［1］余文森．關(guān)于教學(xué)改革的原點(diǎn)思考［J］．全球教育展望，2015（5）：3-13．

［2］楊啟寧，楊梓生．基于概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)設(shè)計(jì)——以“鹽類的水解”（第一課時(shí)）為例［J］．化學(xué)教與學(xué)，2015（2）：61．

［3］教育部．義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）［S］．北京：北京師范大學(xué)出版社，2012．

［4］盧穎智．中學(xué)化學(xué)迷思概念轉(zhuǎn)變策略研究［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)教參，2011（3）：13-15．