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1、山东省教研室 卢巍 化学学科基本观念的内涵化学学科基本观念的内涵 及其教学建构及其教学建构 中国科协原副主席徐善衍说，劳动者科学文化素养偏低，已成为制约中国经济发展、社会进步和国际竞争力提高的关键因素 。什么是科学素养 一种观点：认为科学素养应包括以下含义： 明白科学知识的本质； 在和环境交流时，能准确运用合适的科学概念 、原理、定律和理论； 采用科学的方法来解决问题，做出决策，增进 其对世界的了解； 和世界打交道的方式和科学原则是一致的； 明白科学、技术和社会之间的相关性； 对世界有更丰富、生动和正面的看法； 具有许多和科学技术密切相关的实用技能。化学科学的教育价值化学是人类在认识物质、改造
2、物质、应用 物质的长期实践中逐步探索发现而形成的 一门科学，其研究重点是在分子水平上认 识物质的结构、组成、性质和变化规律， 并据此改变或创造物质。 化学是一门中心的、实用的和创造性的科 学（布里斯罗 哥伦比亚） 化学人类进步的关键（西博格美国 原子能委员会主席 ）化学科学的基本特点1 化学科学是实验性较强的学科之一 2 化学学科使用特定的概念和原理 3 化学科学有自己的一套科学语言 4 化学科学具有较强的经验性 5 化学科学与工业联系比较密切化学哲学基础化学科学的基本特点化学家不仅从宏观上对物质的性质和 变化进行进行观察和描述，更重要的 是从微观结构上对其进行解释，以深 刻把握物质变化的本质
3、规律。 宏观与微观的联系是化学不同于其他 科学最特征的思维方式。离开这个基 本点就不是化学。（吴国庆）化学学习的基本领域 可观察现象的宏观世界 分子、原子、离子等微粒构成的微 观世界 化学式、方程式和元素符号构成的 符号与数学世界美国国家科学教育标准美国国家科学教育标准化学学习的三重表征从宏观、微观和 符号三种水平上认识 和理解化学知识，并 建立三者之间的内在 联系，从而形成化学 学科特有的思维方式 ，我们称之为三重表 征思维方式。化学课程要教给学生什么教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都 忘记后所剩下来的东西。（劳厄 M.Vonlaue）当学生将具体的化学事实性知识都忘掉的时候， 在他
4、头脑中“剩下的东西”是什么？是学生通过化学课程的学习，所形成的从化学的 视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法， 即植根于学生头脑中的化学基本观念。化学课程要教给学生什么学生能否牢固地、准确地、哪怕只是 定性地建立起基本的化学观念，应当 是中学化学教学的第一目标。背诵或 记忆某些具体的化学事实性知识，当 然是有价值的，但是更重要的价值在 于它们是化学观念及某些基本观念的 载体。（宋心琦）化学基本观念的涵义 所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里 留下的概括性的认识”。 化学基本观念，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 对化学的总观性的认识。 它具体表现为个
5、体主动运用化学思想方法认识 身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。 观念是行动的先导。化学基本观念的形成 化学基本观念的形成既不可能是空中楼 阁，也不可能通过大量记忆化学知识自 发形成，它需要学生在积极主动的探究 活动中，深刻理解和掌握有关的化学知 识和核心概念，在对知识的理解、应用 中不断概括、提炼而形成。化学基本观念形成的条件 一方面从形成基本观念所需要的素材来 看，必须有合适的、能有效形成化学基 本观念的核心概念以及能形成这些核心 概念的具体的化学知识； 另一方面，从基本观念形成的过程来看 ，必须充分调动学生思维的积极性，使 学生在积极主动的探究活动中，深刻理 解有关的知识，并通过具体
6、应用，不断 提高知识在头脑中的概括化水平。化学基本观念化学核心概念1化学核心概念2化学核心概念n概括提炼迁移应用化学 知识 1(1)化学 知识 1(2)化学 知识 1(n)化学 知识 2(1)化学 知识 2(2)化学 知识 2(n)化学 知识 n(1)化学 知识 n(2)化学 知识 n(n)化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系对化学基本观念的认识 化学基本观念不是具体的化学知识，也不是知 识的简单积累，它是对具体知识的概括提升， 具有超越事实的持久价值和迁移价值。 化学基本观念是学生基于自己的认知基础，对 化学科学的深刻理解，是学习者深入思考和内 心体验的结果，它影响着人们分析和解决实际
7、问题的价值取向和行为方式。 化学基本观念是化学观念体系中最本质、最基 础的，它需要在不断的学习、思考和实践中而 逐渐丰富、完善和发展。化学基本观念的学习价值 增进学生对知识的理解 促进学生学习方式的转变 促进学生行为方式的转变 促进知识向能力的转化化学基本观念的构成化学基本观念体系知识类的 基本观念方法类的 基本观念情意类的 基本观念元 素 观微 粒 观变 化 观实 验计 量分 类科 学 价 值 观元素观 元素观首先是基本成分观：所有的物质都是由最基本 的成分元素组成的；是人们最初为追求世界的本源 而定义的名称。 在化学上，元素的实体是原子，元素有不同的种类， 在化学上的分类是以原子核内所含质
8、子数为标准的。 每一种元素对应于核內质子数相同的一类原子； 物质在一般的人工或自然条件下所发生的多种类、多 层次的变化，只是分子层次的微粒之组成或结构的变 化，而元素的种类不变化； 元素原子核外电子的排布以及元素的性质呈现周期性 规律，在元素周期表的序号等于原子核内质子数。微粒观 物质都是由原子、分子、离子等基本微粒构 成的，这些微粒很小很小； 这些微粒是运动的，相互之间有间隔； 微粒之间存在着相互作用； 在化学反应中分子发生变化，而原子不变； 原子间通过化学键结合成分子。变化观 物质是不断变化的，变化的深刻性随外界条件的不同 而不同，人们通常据此将变化分为物理变化、化学变 化、核变化； 化学
9、变化是化学研究的重要内容，其本质是化学键的 断裂和形成；化学变化都伴随着能量变化； 利用化学变化人们可以获得或消除物质，可以储存或 释放能量，控制变化的条件，可以使化学变化向着人 们希望的方向进行。 分类观 分类是人们整理知识经验的科学方法； 分类是将具有某一种或几种共性特征的一类 事物与其他特征的事物区分开来的方法。 分类要依据研究的目的制定合理的标准。 分类的结果会依据标准不同而不同，无论用 什么标准分类，都应该做到标准统一，结果 明确而有序。计量观 定性认识是定量认识的基础，从定性到定量 是认识发展的必然结果。 科学准确的计量是实现准确定量的先决条件 。 科学计量的基本要求：一是准确（精
10、度在误 差允许的范围内）；二是结果易于为大众认 知。 有效控制影响因素是实现准确计量的前提。实验观 化学实验是人类认识物质、改造物质、应用物质、推动化 学科学不断发展的主要手段； 实事求是、精益求精、不畏艰辛、持之以恒是对待实验工 作应持的科学态度； 有明确的实验目的、科学的理论依据、周密的实验安排、 优化的实验条件、可靠的实验结果和系统而又全面的安全 、环保、节约等保障措施是进行科学实验的基本原则； 在进行化学实验时要做到认真观察、如实记录、潜心思考 、大胆猜想、规范操作、精诚合作； 化学实验结束后，要认真反思，全面总结，科学分析，如实得出实验结论。 化学科学的价值观 化学是在分子、原子的水
11、平上研究物质的组成、 结构、性质及其应用的一门基础自然科学； 化学能够帮助人们更好的认识物质、改造物质和 利用物质，能够为人们提供解决关于自然和社会 问题的方法和策略，能够通过化学反应、分离提 纯、混合融合等多种方法获得新物质或消除旧物 质，能够通过化学变化将能量储存于物质中或将 物质中已有的能量释放出来，能够揭示物质变化 的本质与规律，能够解决诸如生命、环境、能源 、军事、材料诸多领域里的种种问题，能够促进 人的身心健康和智力发展，是社会进步的重要推 动力量！ 化学基本观念的学习价值 增进学生对知识的理解 促进学生学习方式的转变 促进学生行为方式的转变 促进知识向能力的转化没有基本观念统领的
12、知识教学是 把“种子”磨成“面粉”的教学实施“观念建构”的教学 中学化学教学必须超越对具体知 识本身的追求，从传授事实、掌 握知识转变为使用事实、发展观 念，即要从“知识为本”的教学转 向“观念建构”的教学。观念建构教学与知识本位教学的区别 前者以具体知识为载体，强调化学基本观念的形 成，而后者通过讲授化学事实性知识，强调化学 知识的系统学习； 前者注重知识与核心概念的认知过程，后者注重 准确记忆知识与概念； 前者强调概念间的联系和知识迁移，后者强调知 识的熟练度和准确度； 前者用观念去统领知识的学习，达到对化学科学 整体、本质、特征的认识，后者强调是对大量具 体事实知识的学习，以形成较为丰富
13、的知识网络 。 实施“观念建构” 教学的宗旨 在中学化学教学中倡导观念建构的教 学，就是要引导教师在教学中要关注 整体，把握本质，不要过分注重细节 ，要超越具体事实，引领学生从本质 上认识和理解所学知识。 要在整体中去把握和认识部分。 教学中注重大智慧，兼顾小聪明。实施“观念建构”的教学策略 帮助学生明确观念的基本内涵（从整体 着眼分层理解观念的内涵）； 教学中深入挖掘知识的观念建构价值， 设计具有思考价值的问题组合（驱动性 问题）引发学生的深入思考； 引导学生进行探究、体验和反思； 突出化学学科的思维方式。“观念建构”的教学设计分析课程单元内容，确定能统领课程单元教学内容的 化学基本观念，以
14、此作为单元学习的目标。在事实基础上产生的抽象概括，是对化学基本观念的 具体表达，它通过事实基础加以例证，但超出具体事 例的局限，具有一定的概括性和迁移性。为深入领会基本理解而将其转化为“如何”、“为什 么”这样的驱动性问题，驱动学生积极思维围绕基本问题选择典型事实和核心概念，设计问题解 决的探究活动，在探究活动中促进对观念的理解通过对问题解决过程和结果的反思、概括，以及在具 体情境中的迁移应用，促进观念的建构；并用观念统 整所学知识，丰富和发展观念体系反思 概括明确基本观念形成基本理解设计驱动性问题选择内容素材 设计探究活动促进观念建构迁移 应用“观念建构”教学的意义 化学基本观念具有包摄范围广、概括性程度 高的特征，它决定着学生对化学知识的深入 理解和灵活应用，对提高学生科学的素养具 有重要价值。 在中学化学教学中倡导观念建构的教学，就 是引导教师在教学中要把握本质，关注整体 ，不要过分注重细节；要超越具体事实，引 领学生通过深刻思考，从本质上认识和理解 所学知识，形成化学学科的思想、观点、方 法。观念教学提升了我的教学观念 我深深的感受到，成功的落实化学基 本观念教学不是空话连篇，空中楼阁 ，它是在原来教学的基础上，站得更 高一层，以学科知识为载体、以学生 活动为形式、以引发思维为过程，在 教师引领之下，通过化学知识的理解 运用，自觉建构化学观念。 泰安六中 韩荣 伟
