初中化學(xué)課程位處小學(xué)科學(xué)課程和高中化學(xué)課程之間,肩負(fù)著課程銜接的使命。對(duì)于小學(xué)科學(xué)而言,初中化學(xué)應(yīng)體現(xiàn)出一定的提升性;對(duì)于高中化學(xué)而言,初中化學(xué)又要體現(xiàn)出必要的基礎(chǔ)性?!皟芍匦浴钡恼n程定位提醒我們,在初中化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的掌控上,應(yīng)處理好“寬與窄”“深與淺”“對(duì)與錯(cuò)”等三個(gè)方面的關(guān)系。
初中化學(xué)不僅與公民的日常生活相關(guān),也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)[1],可見,初中化學(xué)與其他科學(xué)的聯(lián)系是廣泛的,課堂教學(xué)理應(yīng)呈現(xiàn)出一定的寬度。然而,當(dāng)前的初中化學(xué)教學(xué)卻因?yàn)樯龑W(xué)考試等多種因素的影響,出現(xiàn)了“考什么教什么”的現(xiàn)象,教學(xué)內(nèi)容有著向狹窄方向轉(zhuǎn)化的傾向。
適當(dāng)放寬教學(xué)內(nèi)容,并不意味著教學(xué)要面面俱到、平均用力,而是要求我們把平時(shí)教學(xué)中易淡化、易忽略卻擁有教學(xué)價(jià)值的內(nèi)容(如化學(xué)史、物質(zhì)用途、物質(zhì)物理性質(zhì)、化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的聯(lián)系等)與教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、教學(xué)主線的確立、教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、思想方法的滲透有機(jī)融合起來。
以化學(xué)史的教學(xué)素材為例。法國科學(xué)家拉瓦錫用定量的實(shí)驗(yàn)方法測定空氣組成的這段化學(xué)史實(shí),教學(xué)中通常是一帶而過。如果我們能夠從以下幾個(gè)角度有選擇地去加以使用,課堂教學(xué)就會(huì)呈現(xiàn)出一定的寬度。
1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。學(xué)習(xí)“空氣中氧氣含量的測定”時(shí),可以這樣把學(xué)生引入學(xué)習(xí)情境:“他是一位十分富有的法國人,他可以用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行最前沿的研究,他用定量的實(shí)驗(yàn)方法揭開了空氣組成的面紗,他是誰呢?請同學(xué)打開化學(xué)教材……”
2.確立教學(xué)主線。拉瓦錫測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)→教材中用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)→學(xué)術(shù)期刊中用鐵生銹的原理測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)(該實(shí)驗(yàn)中可以用普通鐵粉也可以使用納米鐵粉),彼此構(gòu)成了一條認(rèn)識(shí)主線,沿著這條線,學(xué)生可以看清這個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的“前世今生”以及其中的科學(xué)原理。
3.設(shè)計(jì)探究活動(dòng)。教師可以向?qū)W生詳細(xì)介紹200多年前拉瓦錫用汞、曲頸瓶、火爐做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),并提出“汞的光輝為何迷人”的探究性話題,引導(dǎo)學(xué)生找出汞“迷人”的理由:①易氣化,氣相反應(yīng)充分,有助于耗盡氧氣;②生成的氧化汞密度小于汞的密度,彼此容易分離;③氧化汞受熱分解后又能釋放出氧氣。
4.滲透思想方法。教師向?qū)W生介紹化學(xué)家舍勒和普利斯特里在1774年之前就分別制得了氧氣,然而,他們卻沒能夠發(fā)現(xiàn)空氣的組成,原因在哪里?在于他們沒能沖破當(dāng)時(shí)“燃素說”的束縛,迷信權(quán)威使得他們都與真理擦肩而過。拉瓦錫之所以能抓住機(jī)遇,最主要的原因在于他“敢破敢立不盲從”。通過對(duì)拉瓦錫求真精神的介紹,讓學(xué)生形成求真品質(zhì)以及創(chuàng)新精神。
初中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容過深,會(huì)違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān);過淺,又會(huì)導(dǎo)致化學(xué)課堂教學(xué)的“科普化”,學(xué)生學(xué)不到應(yīng)有的知識(shí),學(xué)不到應(yīng)有的方法,學(xué)科核心素養(yǎng)的提升自然也就成了空中樓閣。
筆者以為,教學(xué)內(nèi)容深度的把握,要弄清兩個(gè)問題:有沒有必要深究?用什么方法深究?如果有必要、有方法,我們就可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)募由睢?/p>
例如,原子核外電子排布與離子的形成、離子所帶的電荷數(shù)、元素的化合價(jià)、元素的化學(xué)性質(zhì)這四者間存在著內(nèi)在的聯(lián)系,了解原子核外電子排布的情況,有助于其他相關(guān)知識(shí)的教學(xué),因此,教學(xué)時(shí)教師對(duì)原子核外電子排布的知識(shí)適當(dāng)加以介紹是有必要的。具體的教學(xué)路徑是:要求學(xué)生記住1-20號(hào)元素的核電荷數(shù)(可以以化學(xué)“絕句”的形式呈現(xiàn)給學(xué)生)→幫助學(xué)生了解這些原子核外電子排布的情況(不介紹核外電子排布的規(guī)律)→指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原子核外電子的排布情況推測離子的結(jié)構(gòu)、帶電情況以及元素化合價(jià)的數(shù)值(限于1-18號(hào)元素中的常見離子和常見元素)。
再如,能使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣一定是純氧嗎?如果不是,純度至少要達(dá)到多少?過量的紅磷在盛有空氣的集氣瓶中燃燒,火焰熄滅時(shí),集氣瓶中的氧氣真的耗盡了嗎?如果沒有,殘留氣體中的含氧量又是多少?這些很有探究價(jià)值的問題,以前往往因?yàn)閮x器不夠先進(jìn)而探究不了。隨著數(shù)字傳感器的普及,如今完全可以探出一個(gè)究竟。實(shí)驗(yàn)表明:即使是過量的紅磷在集氣瓶中充分燃燒,也會(huì)留下7%左右的氧氣。蘇州市立達(dá)中學(xué)有老師還借助數(shù)字傳感器,探測到了木炭、蠟燭、硫粉、白磷等可燃物在集氣瓶中燃燒后所留氧氣的含量分別為8.4%、15.3%、10.1%、3.1%。[2]上述探究活動(dòng)的出現(xiàn),加深了學(xué)生對(duì)燃燒的認(rèn)識(shí),是初中化學(xué)“深度學(xué)習(xí)”的典型案例。
還有,教材中對(duì)復(fù)分解反應(yīng)的梳理,主要是從氧化物、酸、堿、鹽等物質(zhì)層面去進(jìn)行的,可不可以引領(lǐng)學(xué)生從離子反應(yīng)關(guān)系的角度去歸納呢?(不要求學(xué)生寫離子反應(yīng)方程式)多年的教學(xué)嘗試表明,這一設(shè)想是可行的。具體的路徑是:從中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)引出“H+-OH-”,然后“左右開弓”——順著H+向左拓展,引出CO32-,再引出 Ca2+、Ba2+、Ag+等離子;沿著 OH-向右延伸,可以引出 NH4+、Cu2+、Fe3+、Mg2+等離子。由此,建立起初中階段常見離子的反應(yīng)關(guān)系圖(見圖 1)。
圖1 常見離子的反應(yīng)關(guān)系圖
這種關(guān)系圖思路清晰,學(xué)生全程參與了整個(gè)建構(gòu)過程,因此,即使他們對(duì)某些關(guān)系遺忘掉了,也能按照一定的思路回憶出來。更重要的是,這一建構(gòu)過程,加深了學(xué)生對(duì)復(fù)分解反應(yīng)實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)了復(fù)分解反應(yīng)“宏觀-微觀-符號(hào)”三種表征形式的融通和對(duì)接。[3]
在初中化學(xué)教師學(xué)科素養(yǎng)專題培訓(xùn)活動(dòng)中,經(jīng)常會(huì)聽到一些專家對(duì)教材內(nèi)容科學(xué)性的質(zhì)疑。質(zhì)疑的聲音聽多了,一線教師的疑惑也隨之增多。上述現(xiàn)象從一個(gè)側(cè)面反映了一線教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容“對(duì)與錯(cuò)”的無奈,更反映了他們在處理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容時(shí)的無措。
其實(shí),教材中有些教學(xué)內(nèi)容的“錯(cuò)”是有原因的:限于初中生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知能力,在描述某些比較復(fù)雜的化學(xué)知識(shí)時(shí)往往采取模糊性表達(dá),而不苛求知識(shí)的精確性。實(shí)際上這也是教材編寫的一種策略。但作為教師,此時(shí)不應(yīng)將認(rèn)識(shí)停留在教材顯淺的表觀水平,不能僅滿足于理解上的模糊性,應(yīng)對(duì)知識(shí)的來龍去脈做到心中有數(shù),在準(zhǔn)確、深刻地理解知識(shí)基礎(chǔ)上恰當(dāng)?shù)陌盐战虒W(xué)過程。[4]
例如,對(duì)于“水的通電分解”,人教版和滬教版初中教材里出現(xiàn)的模型是:水分子分解成氫原子和氧原子,氫原子重新組合成氫分子,氧原子重新組合成氧分子。如此描述的目的,是幫助學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的實(shí)質(zhì),初步建立化學(xué)變化中分子和原子之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。事實(shí)上,電解水中氫分子和氧分子產(chǎn)生的微觀過程并非如此:陰極上產(chǎn)生的氫分子是氫離子得到電子形成的(4H++4e=2H2);陽極上的氧分子是氫氧根離子失去電子形成的(4OH--4e=2H2O+O2)。對(duì)于上述的“錯(cuò)”,教師自己有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)就可以了,沒有必要去和學(xué)生講明。如果情況許可(假如學(xué)生知道水在高溫下也能發(fā)生分解),教師也可以做這樣的變通處理:把“水通電分解”改成“水受熱分解”。這樣,就實(shí)現(xiàn)了知識(shí)學(xué)習(xí)的階段性和科學(xué)性的統(tǒng)一。
類似上述“對(duì)與錯(cuò)”的問題,初中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中還有不少。比如,金屬活動(dòng)性是熱力學(xué)問題,金屬與稀酸反應(yīng)的快慢屬于動(dòng)力學(xué)問題,人教版、滬教版的教材中都沒有對(duì)此進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分,依然在用金屬與酸溶液反應(yīng)速率的快慢去判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱。又如,初中化學(xué)將物質(zhì)的狀態(tài)變化列為物理變化,事實(shí)上,硫的熔化、三氧化硫的熔化甚至石蠟熔化的過程中都包含了化學(xué)變化。再如,教材中強(qiáng)調(diào),金屬活動(dòng)性順序中排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫,事實(shí)上銅就能和濃鹽酸反應(yīng)放出氫氣,銀也能和氫碘酸反應(yīng)放出氫氣。面對(duì)這些模糊甚至是錯(cuò)誤的描述,教師要做好兩個(gè)方面的工作。一方面,自身對(duì)教學(xué)內(nèi)容作深度研究,直至搞清探明。另一方面,尋求處理的策略,能做到階段性和科學(xué)性相統(tǒng)一固然好,實(shí)在尋求不到好的處理策略,可以給學(xué)生的認(rèn)識(shí)加上一個(gè)前提:在初中階段,我們暫且可以這樣認(rèn)為。
必須指出的是,初中化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的掌控,離不開具體的校情、班情、學(xué)情以及教師自身的“教情”(學(xué)科素養(yǎng)和教學(xué)能力等)。將上述三個(gè)維度的掌控建議和具體情況結(jié)合起來,我們就有可能找到適切的內(nèi)容定位,尋得相應(yīng)的教學(xué)策略,達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。