淺談初中化學(xué)“能量觀”的教學(xué)認(rèn)識

摘要：化學(xué)基本觀念的建構(gòu)是義務(wù)教育階段化學(xué)教育的重要目標(biāo)，能量觀是化學(xué)基本觀念的重要組成部分.以新疆中考化學(xué)有關(guān)能量觀的試題為例，緊扣教學(xué)特點(diǎn)，提出初中化學(xué)“能量觀”建構(gòu)的教學(xué)策略，以供日常教學(xué)參考.

關(guān)鍵詞：能量觀;中考試題;初中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2022）17-0134-03

收稿日期：2022-03-15

作者簡介：張輝（1983.11-），男，山西省運(yùn)城人，碩士，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

初中化學(xué)“能量觀”是化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)，人教版教材中涉及能量觀的內(nèi)容在教學(xué)環(huán)節(jié)中都必須呈現(xiàn)出來.所以在教學(xué)中需要從化學(xué)能量觀的特點(diǎn)出發(fā)，探尋有效促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)能量觀的方法和策略.

1 整體思考，挖掘教材中能量觀相關(guān)內(nèi)容

有的教師根據(jù)初中化學(xué)課標(biāo)，對人教版初中化學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行分析、歸類和整合.依據(jù)與教材內(nèi)容有關(guān)的5大化學(xué)主題：“物質(zhì)的化學(xué)變化”、“身邊的化學(xué)物質(zhì)”、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”、“科學(xué)探究”和“化學(xué)與社會發(fā)展”，通過對許多有關(guān)能量觀的教材內(nèi)容例子進(jìn)行全面分析和闡述，得出5大化學(xué)主題都涉及著能量的觀點(diǎn).同時(shí)各個(gè)主題能量觀的呈現(xiàn)方式也不是孤立的，而是在不同主題中互相交融和聯(lián)系.并提出在初中化學(xué)建構(gòu)能量觀的建議，比如：通過實(shí)驗(yàn)表征觀察、對實(shí)驗(yàn)中的能量變化進(jìn)行分析，是實(shí)施初中化學(xué)學(xué)科能量觀建構(gòu)的一種重要措施和途徑;在教學(xué)過程中通過查找文獻(xiàn)進(jìn)行分析，并在實(shí)踐過程中反思，也是實(shí)施初中化學(xué)學(xué)科能量觀建構(gòu)的一種新型的教學(xué)探索等等;還有的教師提出在5大化學(xué)主題中要強(qiáng)化能量轉(zhuǎn)化思維，不同主題要緊跟和伴隨著不同的教學(xué)方法和策略.對于教材內(nèi)容中涉及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者之間的關(guān)系，可以通過能量轉(zhuǎn)化這個(gè)線索引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識.在日常教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生能量轉(zhuǎn)化意識，對于學(xué)生認(rèn)識化學(xué)、能源、社會的相互關(guān)系以及重要性是非常有幫助的.進(jìn)而對化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)有更深刻認(rèn)識，最終進(jìn)一步提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng).

有關(guān)初中化學(xué)能量觀的研究，使人們對教材中涉及能量觀的內(nèi)容有了全面和深刻認(rèn)識，也掌握了初中化學(xué)建構(gòu)能量觀的一些方法.在日常教學(xué)中可以聯(lián)系教材內(nèi)容，探尋各種有效方法滲透能量觀意識，將能量觀融入初中化學(xué)教學(xué)中，使學(xué)生對化學(xué)能量觀有正確認(rèn)識.2 情境設(shè)置，聯(lián)系實(shí)際

眾所周知，化學(xué)學(xué)科5大核心素養(yǎng)中的“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”涉及的是價(jià)值判斷.“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，可以提升化學(xué)學(xué)科價(jià)值在學(xué)生心中的地位，進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生對化學(xué)的認(rèn)識;將化學(xué)知識與實(shí)際問題結(jié)合起來形成考點(diǎn)，滲透用化學(xué)理論知識處理現(xiàn)實(shí)問題的思路，可以實(shí)現(xiàn)對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展.

例1（2020年新疆中考11題，節(jié)選）抗擊“新型冠狀病毒肺炎”疫情是一項(xiàng)長期的工作.我們要采取有效防疫措施，免受病毒侵害.

（1）我們每天要補(bǔ)充蛋白質(zhì)提高自身免疫力.下列食物富含蛋白質(zhì)的是.

A.雞蛋B.米飯C.白菜D.西瓜

（2）用醫(yī)用消精進(jìn)行室內(nèi)消毒時(shí)，若不慎引起小面積失火，可用濕布撲滅.其滅火主要原理是.

2020年突如其來的新冠肺炎疫情打亂了人們平靜的生活.抵御新冠肺炎的有效手段之一就是增強(qiáng)個(gè)人體質(zhì).第一個(gè)問題就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)疫情，考察教材內(nèi)容中“六大基本營養(yǎng)素”，蛋白質(zhì)、糖類、維生素、無機(jī)鹽、油脂和水是教材內(nèi)容中講述的“六大基本營養(yǎng)素”.哪些食物中含哪一種營養(yǎng)素最多，教材都有詳細(xì)說明.只要認(rèn)真學(xué)習(xí)，對于大多數(shù)學(xué)生來說不是很難的問題.第二個(gè)問題是涉及疫情的殺菌消毒，常用的殺菌消毒液是84消毒液和酒精消毒液.酒精易燃，容易引起火災(zāi)，進(jìn)而聯(lián)系到考察教材內(nèi)容中滅火的原理.對于滅火的基本原理，教材內(nèi)容中涉及的主要有三種，只要破壞燃燒三個(gè)基本條件中的一個(gè)，就可以實(shí)現(xiàn)滅火的目的，也是學(xué)生必須要掌握的重點(diǎn)知識.火給人類帶來文明進(jìn)步、光明和溫暖.但是，有時(shí)它是人類的朋友，有時(shí)是人類的敵人.失去控制的火，就會給人類造成嚴(yán)重危害，全國每年因火災(zāi)造成的人員、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù).消防安全是重中之重.所以滅火也是我們必須要重視的問題.

例2（2020年新疆中考7題）下列有關(guān)環(huán)境和能源的說法錯誤的是（）.

A.天然氣是比較清潔的化石燃料

B.酸雨對農(nóng)作物、橋梁、建筑物等有破壞作用

C.由于新能源開發(fā)，可以無節(jié)制地使用石油資源

D.生活中常用的汽油、煤油、柴油都是石油產(chǎn)品

煤、石油和天然氣等是當(dāng)今社會使用最多的化石燃料.化石燃料在利用過程中對環(huán)境影響的一個(gè)重要方面，就是化石燃料燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳增多，導(dǎo)致全球氣候變暖，加劇了溫室效應(yīng).相比于其他化石燃料，天然氣完全燃燒產(chǎn)生的二氧化碳少，是公認(rèn)的清潔能源.煤和石油燃燒時(shí)排出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物，這些氣體溶于水，會形成酸雨，對土壤、森林、水體等造成嚴(yán)重危害.石油資源是不可再生資源，如果無節(jié)制地開采利用，其儲量越來越少，總有枯竭之時(shí)，而且也會對土地、水資源等環(huán)境造成不可挽回的破壞.

在日常化學(xué)的教學(xué)中，燃料考點(diǎn)可以與社會進(jìn)步、科技發(fā)展和人類命運(yùn)緊密結(jié)合，一方面加深了對能量觀的認(rèn)識，另一方面也體現(xiàn)出化學(xué)考題與實(shí)際結(jié)合越來越緊密的這一個(gè)趨勢.

3 把握學(xué)科本質(zhì)，緊扣能量觀主題

“宏觀—微觀—符號”三重表征方式，是化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了由宏觀到微觀、現(xiàn)象到本質(zhì)的轉(zhuǎn)換.通過三重表征的試題，可以提升學(xué)生探究能力，提高學(xué)生邏輯思維和創(chuàng)新思維能力，強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).三重表征的中考試題出現(xiàn)，對初中化學(xué)教學(xué)方向起了一個(gè)引導(dǎo)作用.

例3（2020年新疆中考16題，節(jié)選）探究一：發(fā)熱包的發(fā)熱原理

（1）小明買了一盒自熱米飯，取出發(fā)熱包加入涼水，發(fā)生劇烈反應(yīng)，迅速放出大量的熱，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要反應(yīng)化學(xué)方程式;同時(shí)發(fā)熱包內(nèi)固體物質(zhì)變硬、結(jié)塊。依據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小明猜想發(fā)熱包內(nèi)的物質(zhì)可能發(fā)生多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，寫出其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）發(fā)熱包上的安全警示圖標(biāo)有“禁止明火”，其原因可能是。

自熱米飯、自熱火鍋在日常生活中都很常見，但是加熱原理很多人可能不太明白。自熱火鍋中有一個(gè)小的發(fā)熱包。發(fā)熱包中物質(zhì)的主要成分是生石灰、碳酸鈉、鋁粉，其中最多的是生石灰。生石灰遇水發(fā)生反應(yīng)會釋放出大量的熱，大量蒸汽冒出來，實(shí)現(xiàn)加熱的目的。本題考察了教材內(nèi)容中生石灰與水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出大量的熱量的知識點(diǎn)。由宏觀到微觀，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。反應(yīng)后的產(chǎn)物熟石灰繼續(xù)與發(fā)熱包中的碳酸鈉反應(yīng)。所以在教學(xué)時(shí)，教師要以化學(xué)方程式為核心，緊扣“宏觀—微觀—符號”三重表征本質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生思維，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。生石灰也可以作食品干燥劑，就是因?yàn)樯铱梢耘c水反應(yīng)生成氫氧化鈣。氫氧化鈣具有腐蝕性。所以一般生石灰作干燥劑時(shí)外包裝袋都會寫有“請勿食用”的字樣?；煊幸欢靠諝饣蜓鯕獾臍錃庥雒骰饡l(fā)生爆炸，主要是因?yàn)闅錃饪梢匀紵c空氣中的氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成水。

除此之外，教師要深刻理解初中化學(xué)能量觀的本質(zhì)，對初中化學(xué)課標(biāo)中五大主題涉及的能量觀內(nèi)容必須非常熟悉。

例4（2019年新疆中考5題）燒柴禾時(shí)，通常把柴禾架空一些才能燃燒更旺，這是因?yàn)椋ǎ?

A.柴禾是可燃物

B.散熱的速度快

C. 柴禾和空氣能充分接觸

D.可以降低可燃物的著火點(diǎn)

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化，比如吸熱和放熱，并且伴隨著發(fā)光現(xiàn)象.燃燒是一種劇烈的氧化反應(yīng)，伴隨著放熱、發(fā)光現(xiàn)象.在能量觀建構(gòu)中，對燃燒理解越深刻，就越能深刻理解化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量變化.

燃料不完全燃燒導(dǎo)致的燃燒利用率降低，既浪費(fèi)資源，又污染空氣，所以要想辦法使燃料充分和完全利用.教材內(nèi)容中對燃料充分燃燒有明確的說明.一是從空氣角度考慮，二是從燃料和空氣的接觸面角度考慮，學(xué)生只要認(rèn)真學(xué)習(xí)，基本都可以掌握相關(guān)知識.燃燒是初中化學(xué)能量觀學(xué)習(xí)的核心知識，是學(xué)生必須要掌握的內(nèi)容，所以這個(gè)問題其實(shí)難度不大.這就要求教師要深刻理解初中化學(xué)能量觀核心知識，將化學(xué)能量觀融入日常教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握能量觀內(nèi)容，使學(xué)生自發(fā)建構(gòu)能量觀意識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性，進(jìn)而加深對能量觀本質(zhì)的認(rèn)識，進(jìn)一步提升科學(xué)素養(yǎng).同時(shí)學(xué)生也確立了化學(xué)能量轉(zhuǎn)化意識，用化學(xué)知識分析解決實(shí)際問題，讓學(xué)生深刻體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性和實(shí)用性，從而也培養(yǎng)了學(xué)生尊重科學(xué)，熱愛科學(xué)的品質(zhì)，以及用科學(xué)的眼光看待和解決實(shí)際問題的能力.

4 問題引導(dǎo)，逐層深入

在日常教學(xué)中，教師需要精心設(shè)置問題，利用問題導(dǎo)向?qū)W(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，對學(xué)生思考化學(xué)能量觀的習(xí)慣進(jìn)行引導(dǎo)，最終形成化學(xué)能量觀.

例3以探究發(fā)熱包發(fā)熱原理為基本問題，問題設(shè)置環(huán)環(huán)相扣.從開始的生石灰與水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成熟石灰，到產(chǎn)物熟石灰繼續(xù)與碳酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈉，到最后氫氧化鈉與鋁反應(yīng)生成氫氣，混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，所以發(fā)熱包上才有安全警示圖標(biāo)“禁止明火”.本題在設(shè)計(jì)問題過程中層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，十分巧妙，驅(qū)動性強(qiáng).所以試題中問題的設(shè)置必須具有連續(xù)性和層次性，要循序漸進(jìn)，逐層遞進(jìn).如果是將不相關(guān)的問題堆積在一起或者問題設(shè)置出現(xiàn)斷層或者不連續(xù)的現(xiàn)象，那么問題的設(shè)置是失敗的.平時(shí)可以在教學(xué)中以問題引導(dǎo)的方式對學(xué)生進(jìn)行能量觀的滲透，根據(jù)教學(xué)階段性目標(biāo)來設(shè)置有關(guān)能量觀的內(nèi)容講解.也可以以問題引導(dǎo)的方式布置作業(yè)，起到對初中化學(xué)知識進(jìn)行梳理的作用.

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[責(zé)任編輯：季春陽]