基于学科观念建构的元素化合物教学

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1、基于学科观念建构的元素化合物教学——以硝酸的性质教学设计为例庄德刚摘要从建构化学观念角度入手，在“硝酸的性质”课堂教学中深入探讨真实化学问题，其中包括变化观、实验观和分析比较观等化学观念，在问题解决和活动探究中，实现学生乐学、好学的教学效果。关键词硝酸性质化学观念教学反思1研究背景美国教育家H.LynnErickon倡导围绕学科基本观念进行教学设计，他认为学科基本观念“具有超越事实的持久价值和迁移价值”。让学生在学习中形成学科基本观念，也是我国化学课程改革的重要基本理念，《普通高中化学课程标准》就明确要求化学教学要使学生形成基本的

2、化学学科观念。元素化合物是化学学科知识体系的基础，它对于学生建构化学学科观念具有重要作用。本文以“硝酸的性质教学”为例，讨论元素化合物教学如何基于化学学科观念来设计教学、展开实验探究教学过程。2基于学科观念建构的元素化合物教学2.1学科观念“学科观念”是对学科研究对象及研究过程的本源和本体的见解或意识，具有超越时空的持久价值和迁移价值。它能让学生洞悉自然学科的本质属性和内在规律，从自然科学的角度去观察、分析和处理事件，让学生在学习化学知识、技能之后能应用到日常生活中与科学有关的问题上，真正成为学生科学素养的一部分。化学学科观念，不

3、是具体的化学知识，也不是化学知识的简单组合，而是指学生通过化学课程的学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性认识。它是指导人们揭示某些知识规律的重要工具，是人们在解决化学问题时自觉运用的基本思想和方法。如转化观念，守恒思想，平衡观念，比较、分类、假说、模型化等。学生化学学科观念的建构，表现为学生主动运用化学思想方法，从化学的视角认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。化学学科观念的形成既不是空中楼阁，也不是通过大量记忆化学知识自发形成的，它需要学生在积极主动的探究活动中，掌握有关化学知识，并在对知识的理解、应

4、用中不断概括、提炼而形成。2.2基于学科观念建构的元素化合物教学基于学科观念的元素化合物教学，注重引领学生开展积极主动的探究活动，建构有联系的知识，进而把握学科知识的结构与学科思维方式方法。结构决定性质，性质决定应用，性质体现于变化之中，是学习元素化合物的基本逻辑，也是化学学科的基本逻辑，反映了物质的性质与组成、结构、变化及用途等知识的内在联系。硝酸的性质是苏教版化学1中元素化合物知识的收官之作。在教学安排上，被江苏省的很多地区放在了高一下学期期初学习，通过上学期的化学学习以后，学生思维更加活跃、缜密。特别是硫酸的性质学习后，学生

5、对元素化合物知识有着更强烈的好奇心和更深刻的理解力，同时也具备了一定的分析、比较和创造性解决问题的能力。在教学中，教师通过问题情境，让学生发现问题、自主探究、设计实验方案、评价实施，运用化学基本思想和方法去处理实际问题，在问题解决中建构一些化学学科观念。变化观：变化是化学的本质，也是化学学科的一大重要特点。本课中，无色的硝酸久置在试剂瓶里会变黄，浓、稀硝酸与铜的动态反应等充分表现了自然界中物质处于不断的运动和变化中。教学时创设问题情境，让学生主动探究，不仅从理论上也能从实验事实的角度让学生体会硝酸变化的过程、找出变化的规律，构建变

6、化的观念。实验观：化学是一门以实验为基础的学科，这无论在人们的口头上还是意识里都深信无疑。人们常说实验是知识的起点和归宿，也就是说化学知识要从实验中来，到实验中去。本节课上，师生通力合作设计了“发黄的浓硝酸中加少量水”、“浓硝酸溶液中滴加石蕊试液，微热混合溶液”、“浓、稀HNO3与Cu反应”等探究实验，引导学生以实验事实为依据主动建构关于硝酸组成、结构、性质、用途的知识体系。除此之外，微粒观、守恒观、分析比较和化学价值观在教学中也有体现，正是这些化学学科观念，才使得本设计有别于传统的、以知识掌握为中心的元素化合物教学，实现了提高学

7、生科学素养的最终目标。3硝酸的性质教学过程3.1活动引入，初建变化观【教师】展示刚刚取出的浓硝酸样品。【演示】打开瓶塞。指导学生观察并回答看到的现象。请学生闻气味并回答。在学生回答的基础上，师生一起总结硝酸的物理性质。【教师】展示在无色试剂瓶里久置发黄的浓硝酸样品。（学生一见是黄色浓硝酸而不是先前见到的无色的，产生了认知冲突。）【问题1】浓硝酸颜色怎么会变黄了？【学生推测】久置在无色试剂瓶里浓硝酸发生了化学变化，而且是分解反应。【问题2】你能根据现象推测出分解产物吗？又如何设计实验验证你的猜想？【学生讨论】根据久置浓HNO3溶液的

8、颜色和其上方气体的颜色推测HNO3的分解产物是NO2，向发黄的浓硝酸中加水，颜色会褪去。【学生设计实验】向久置发黄的浓硝酸中加少量水，溶液颜色褪去。【问题3】能写出发生变化的化学方程式吗？【学生活动】兴致高涨，跃跃欲试。根据实验及氧化还原反应有关原