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1、山东省教研室山东省教研室 卢巍卢巍 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发展、社会进步和国际竞争力提高的关键因素键因素 。什么是科学素养什么是科学素养一种观点：认为科学素养应包括以下含义：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；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、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；原理、定律和理论；采用科学的方
2、法来解决问题，做出决策，增进其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；对世界的了解；和世界打交道的方式和科学原则是一致的；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；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；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。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科学的教育价值化学是人类在认识物质、改造物质、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
3、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化学科学的基本特点1 1 化学科学是实验性较强的学科之一化学科学是实验性较强的学科之一2 2 化学学科使用特定的概念和原理化学学科使用特定的概念和原理3 3 化学科学有自己的一套科学语言化学科学有自己的一套科学语言4 4 化学科学具有较强的经验性化学科学具有较强的经验性5 5 化学科学与工业联系比较密切化学科学与工业联系比较密切 化学哲学基础化学哲学基础化学科学的基本特点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
4、，以深刻把握物质变化的本质规律。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化学学习的三重表征 从从宏宏观观、微微观观和和符符号号三三种种水水平平上上认认识识和和理理解解化化学学知知识识，并并建建立立三三者者之之间间的的内内在在联联系系，从从而而形形成成化化学学学学科科特特有有的的思思维维方方式式，我我们们称称之之为为三重表征思维方式。三重表征思维方式。化
5、学课程要教给学生什么化学课程要教给学生什么教教育育所所给给予予人人们们的的无无非非是是当当一一切切已已学学过过的的东东西西都都忘记后所剩下来的东西。（劳厄忘记后所剩下来的东西。（劳厄 M.Vonlaue）当当学学生生将将具具体体的的化化学学事事实实性性知知识识都都忘忘掉掉的的时时候候，在他头脑中在他头脑中“剩下的东西剩下的东西”是什么？是什么？是是学学生生通通过过化化学学课课程程的的学学习习，所所形形成成的的从从化化学学的的视视角角认认识识事事物物、解解决决问问题题的的思思想想、观观点点和和方方法法，即植根于学生头脑中的化学基本观念。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化学
6、课程要教给学生什么学学生生能能否否牢牢固固地地、准准确确地地、哪哪怕怕只只是是定定性性地地建建立立起起基基本本的的化化学学观观念念，应应当当是是中中学学化化学学教教学学的的第第一一目目标标。背背诵诵或或记记忆忆某某些些具具体体的的化化学学事事实实性性知知识识，当当然然是是有有价价值值的的，但但是是更更重重要要的的价价值值在在于于它它们们是是化化学学观观念念及及某某些些基基本本观观念念的的载体。（宋心琦）载体。（宋心琦）化学基本观念的涵义化学基本观念的涵义所所所所谓谓谓谓观观观观念念念念，简简简简单单单单地地地地讲讲讲讲就就就就是是是是“ “客客客客观观观观事事事事物物物物在在在在人人人人脑脑脑
7、脑里里里里留下的概括性的认识留下的概括性的认识留下的概括性的认识留下的概括性的认识” ”。化化化化学学学学基基基基本本本本观观观观念念念念，是是是是指指指指学学学学生生生生通通通通过过过过化化化化学学学学课课课课程程程程的的的的学学学学习习习习，在在在在深深深深入入入入理理理理解解解解化化化化学学学学学学学学科科科科特特特特征征征征的的的的基基基基础础础础上上上上所所所所获获获获得得得得的的的的对对对对化学的总观性的认识。化学的总观性的认识。化学的总观性的认识。化学的总观性的认识。它它它它具具具具体体体体表表表表现现现现为为为为个个个个体体体体主主主主动动动动运运运运用用用用化化化化学学学学思
8、思思思想想想想方方方方法法法法认认认认识识识识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。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。观念是行动的先导。观念是行动的先导。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
9、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。化学基本观念化学基本观念化学核心概念化学核心概念1 1化学核心概念化学核心概念2 2化学核心概念化学核心概念n n概括提炼概括提炼迁移应用迁移应用化学化学知识知识1(1)1(1)化学化学知识知识1(2)1(2)化学化学知识知识1(n)1(n)化学化学知识知识2(1)2(1)化学化学知识知识2(2)2(2)化学化学知识知识2(n)2(n)化学化学知识知识n(
10、1)n(1)化学化学知识知识n(2)n(2)化学化学知识知识n(n)n(n)化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系对化学基本观念的认识对化学基本观念的认识化化学学基基本本观观念念不不是是具具体体的的化化学学知知识识，也也不不是是知知识识的的简简单单积积累累，它它是是对对具具体体知知识识的的概概括括提提升升，具具有有超越事实的持久价值和迁移价值。超越事实的持久价值和迁移价值。化化学学基基本本观观念念是是学学生生基基于于自自己己的的认认知知基基础础，对对化化学学科科学学的的深深刻刻理理解解，是是学学习习者者深深入入思思考考和和内内心心体体验验的的结结果果，
11、它它影影响响着着人人们们分分析析和和解解决决实实际际问问题题的的价值取向和行为方式。价值取向和行为方式。化化学学基基本本观观念念是是化化学学观观念念体体系系中中最最本本质质、最最基基础础的的，它它需需要要在在不不断断的的学学习习、思思考考和和实实践践中中而而逐逐渐渐丰富、完善和发展。丰富、完善和发展。化学基本观念的学习价值化学基本观念的学习价值增进学生对知识的理解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学习方式的转变促进学生行为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的构成化学基本观念体系化学基本观念体系知识类的知识类的基
12、本观念基本观念方法类的方法类的基本观念基本观念情意类的情意类的基本观念基本观念元元素素观观微微粒粒观观变变化化观观实实验验计计量量分分类类科科学学价价值值观观元素观元素观 元元素素观观首首先先是是基基本本成成分分观观：所所有有的的物物质质都都是是由由最最基基本本的的成成分分元元素素组组成成的的；是是人人们们最最初初为为追追求求世世界界的的本本源源而而定定义的名称。义的名称。 在在化化学学上上，元元素素的的实实体体是是原原子子，元元素素有有不不同同的的种种类类，在在化化学学上上的的分分类类是是以以原原子子核核内内所所含含质质子子数数为为标标准准的的。每每一一种元素对应于核內质子数相同的一类原子；
13、种元素对应于核內质子数相同的一类原子； 物物质质在在一一般般的的人人工工或或自自然然条条件件下下所所发发生生的的多多种种类类、多多层层次次的的变变化化，只只是是分分子子层层次次的的微微粒粒之之组组成成或或结结构构的的变变化化，而元素的种类不变化；而元素的种类不变化； 元元素素原原子子核核外外电电子子的的排排布布以以及及元元素素的的性性质质呈呈现现周周期期性性规规律，在元素周期表的序号等于原子核内质子数。律，在元素周期表的序号等于原子核内质子数。微粒观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
14、变化，而原子不变；原子间通过化学键结合成分子。变化观变化观物物物物质质质质是是是是不不不不断断断断变变变变化化化化的的的的，变变变变化化化化的的的的深深深深刻刻刻刻性性性性随随随随外外外外界界界界条条条条件件件件的的的的不不不不同同同同而而而而不不不不同同同同，人人人人们们们们通通通通常常常常据据据据此此此此将将将将变变变变化化化化分分分分为为为为物物物物理理理理变变变变化化化化、化化化化学学学学变变变变化化化化、核变化核变化核变化核变化；化化化化学学学学变变变变化化化化是是是是化化化化学学学学研研研研究究究究的的的的重重重重要要要要内内内内容容容容，其其其其本本本本质质质质是是是是化化化化学
15、学学学键键键键的的的的断断断断裂和形成；化学变化都伴随着能量变化；裂和形成；化学变化都伴随着能量变化；裂和形成；化学变化都伴随着能量变化；裂和形成；化学变化都伴随着能量变化；利利利利用用用用化化化化学学学学变变变变化化化化人人人人们们们们可可可可以以以以获获获获得得得得或或或或消消消消除除除除物物物物质质质质，可可可可以以以以储储储储存存存存或或或或释释释释放放放放能能能能量量量量，控控控控制制制制变变变变化化化化的的的的条条条条件件件件，可可可可以以以以使使使使化化化化学学学学变变变变化化化化向向向向着着着着人人人人们们们们希希希希望的方向进行。望的方向进行。望的方向进行。望的方向进行。 分
16、类观分类观分类是人们整理知识经验的科学方法；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。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，结果什么标准分类，都应该做到标准统一，结果明确而有序。明确而有序。计量观计量观定性认识是定量认识的基础，从定性到定量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。是认识发展的必然
17、结果。科学准确的计量是实现准确定量的先决条件。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（精度在误科学计量的基本要求：一是准确（精度在误差允许的范围内）；二是结果易于为大众认差允许的范围内）；二是结果易于为大众认知。知。有效控制影响因素是实现准确计量的前提。有效控制影响因素是实现准确计量的前提。实验观实验观 化学实验是人类认识物质、改造物质、应用物质、推动化学化学实验是人类认识物质、改造物质、应用物质、推动化学化学实验是人类认识物质、改造物质、应用物质、推动化学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；科学不断发展的主要手段；科学不断
18、发展的主要手段；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实事求是、精益求精、不畏艰辛、持之以恒是对待实验工作实事求是、精益求精、不畏艰辛、持之以恒是对待实验工作实事求是、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；应持的科学态度；应持的科学态度；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、优有明确的实验目的、科学的理论依据、周密的实验安排、优有明确的实验目的、科学的理论依据、周密的实验安排、优有明确的实验目的、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、环化的实验条件、可靠的实验
19、结果和系统而又全面的安全、环化的实验条件、可靠的实验结果和系统而又全面的安全、环化的实验条件、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；保、节约等保障措施是进行科学实验的基本原则；保、节约等保障措施是进行科学实验的基本原则；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、在进行化学实验时要做到认真观察、如实记录、潜心思考、在进行化学实验时要做到认真观察、如实记录、潜心思考、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；大胆猜想、规范操作、精诚合作；大胆猜想、规范操作、精
20、诚合作；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，如实化学实验结束后，要认真反思，全面总结，科学分析，如实化学实验结束后，要认真反思，全面总结，科学分析，如实化学实验结束后，要认真反思，全面总结，科学分析，如实得出实验结论。得出实验结论。得出实验结论。得出实验结论。 化学科学的价值观化学科学的价值观化学是在分子、原子的水平上研究物质的组成、结化学是在分子、原子的水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；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
21、人们提供解决关于自然和社会问题用物质，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，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领域里的种种问题，能够促进人的身心健康
22、和智力发展，是社会进步的重要推动力量！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化学基本观念的学习价值增进学生对知识的理解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学习方式的转变促进学生行为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促进知识向能力的转化 没没有有基基本本观观念念统统领领的的知知识识教教学学是是把把“种子种子”磨成磨成“面粉面粉”的教学的教学实施实施“观念建构观念建构”的教学的教学中中学学化化学学教教学学必必须须超超越越对对具具体体知知识识本本身身的的追追求求，从从传传授授事事实实、掌掌握握知知识识转转变变为为使使用用事事实实、发发展展观观念念，即
23、即要要从从“知知识识为为本本”的的教教学学转向转向“观念建构观念建构”的教学。的教学。观念建构教学与知识本位教学的区别观念建构教学与知识本位教学的区别前前前前者者者者以以以以具具具具体体体体知知知知识识识识为为为为载载载载体体体体，强强强强调调调调化化化化学学学学基基基基本本本本观观观观念念念念的的的的形形形形成成成成，而而而而后后后后者者者者通通通通过过过过讲讲讲讲授授授授化化化化学学学学事事事事实实实实性性性性知知知知识识识识，强强强强调调调调化化化化学学学学知知知知识识识识的的的的系统学习；系统学习；系统学习；系统学习；前前前前者者者者注注注注重重重重知知知知识识识识与与与与核核核核心心
24、心心概概概概念念念念的的的的认认认认知知知知过过过过程程程程，后后后后者者者者注注注注重重重重准准准准确记忆知识与概念；确记忆知识与概念；确记忆知识与概念；确记忆知识与概念；前前前前者者者者强强强强调调调调概概概概念念念念间间间间的的的的联联联联系系系系和和和和知知知知识识识识迁迁迁迁移移移移，后后后后者者者者强强强强调调调调知知知知识识识识的熟练度和准确度；的熟练度和准确度；的熟练度和准确度；的熟练度和准确度；前前前前者者者者用用用用观观观观念念念念去去去去统统统统领领领领知知知知识识识识的的的的学学学学习习习习，达达达达到到到到对对对对化化化化学学学学科科科科学学学学整整整整体体体体、本本
25、本本质质质质、特特特特征征征征的的的的认认认认识识识识，后后后后者者者者强强强强调调调调是是是是对对对对大大大大量量量量具具具具体体体体事事事事实知识的学习，以形成较为丰富的知识网络。实知识的学习，以形成较为丰富的知识网络。实知识的学习，以形成较为丰富的知识网络。实知识的学习，以形成较为丰富的知识网络。 实施实施“观念建构观念建构” 教学的宗旨教学的宗旨在在中中学学化化学学教教学学中中倡倡导导观观念念建建构构的的教教学学，就就是是要要引引导导教教师师在在教教学学中中要要关关注注整整体体，把把握握本本质质，不不要要过过分分注注重重细细节节，要要超超越越具具体体事事实实，引引领领学学生生从从本本质
26、质上上认识和理解所学知识。认识和理解所学知识。要在整体中去把握和认识部分。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。教学中注重大智慧，兼顾小聪明。实施实施“观念建构观念建构”的教学策略的教学策略帮帮帮帮助助助助学学学学生生生生明明明明确确确确观观观观念念念念的的的的基基基基本本本本内内内内涵涵涵涵（从从从从整整整整体体体体着眼分层理解观念的内涵）；着眼分层理解观念的内涵）；着眼分层理解观念的内涵）；着眼分层理解观念的内涵）；教教教教学学学学中中中中深深深深入入入入挖挖挖挖掘掘掘掘知知知知识识识识的的的的观观观观念念念念建建建建构构构构价价价价值值值值，设设设设计计计计具具具具有
27、有有有思思思思考考考考价价价价值值值值的的的的问问问问题题题题组组组组合合合合（驱驱驱驱动动动动性性性性问题）引发学生的深入思考；问题）引发学生的深入思考；问题）引发学生的深入思考；问题）引发学生的深入思考；引导学生进行探究、体验和反思；引导学生进行探究、体验和反思；引导学生进行探究、体验和反思；引导学生进行探究、体验和反思；突出化学学科的思维方式。突出化学学科的思维方式。突出化学学科的思维方式。突出化学学科的思维方式。“观念建构观念建构”的教学设计的教学设计分分析析课课程程单单元元内内容容，确确定定能能统统领领课课程程单单元元教教学学内内容容的的化学基本观念，以此作为单元学习的目标。化学基本
28、观念，以此作为单元学习的目标。在在事事实实基基础础上上产产生生的的抽抽象象概概括括，是是对对化化学学基基本本观观念念的的具具体体表表达达，它它通通过过事事实实基基础础加加以以例例证证，但但超超出出具具体体事事例的局限，具有一定的概括性和迁移性。例的局限，具有一定的概括性和迁移性。为为深深入入领领会会基基本本理理解解而而将将其其转转化化为为“如如何何”、“为为什什么么”这样的驱动性问题，驱动学生积极思维这样的驱动性问题，驱动学生积极思维围围绕绕基基本本问问题题选选择择典典型型事事实实和和核核心心概概念念，设设计计问问题题解解决的探究活动，在探究活动中促进对观念的理解决的探究活动，在探究活动中促进
29、对观念的理解通通过过对对问问题题解解决决过过程程和和结结果果的的反反思思、概概括括，以以及及在在具具体体情情境境中中的的迁迁移移应应用用，促促进进观观念念的的建建构构；并并用用观观念念统统整所学知识，丰富和发展观念体系整所学知识，丰富和发展观念体系反思反思概括概括明确基本观念明确基本观念形成基本理解形成基本理解设计驱动性问题设计驱动性问题选择内容素材选择内容素材设计探究活动设计探究活动促进观念建构促进观念建构迁移迁移应用应用“观念建构观念建构”教学的意义教学的意义化化化化学学学学基基基基本本本本观观观观念念念念具具具具有有有有包包包包摄摄摄摄范范范范围围围围广广广广、概概概概括括括括性性性性程
30、程程程度度度度高高高高的的的的特特特特征征征征，它它它它决决决决定定定定着着着着学学学学生生生生对对对对化化化化学学学学知知知知识识识识的的的的深深深深入入入入理理理理解解解解和和和和灵灵灵灵活活活活应应应应用用用用，对对对对提提提提高高高高学学学学生生生生科科科科学学学学的的的的素素素素养养养养具具具具有有有有重重重重要要要要价值。价值。价值。价值。在在在在中中中中学学学学化化化化学学学学教教教教学学学学中中中中倡倡倡倡导导导导观观观观念念念念建建建建构构构构的的的的教教教教学学学学，就就就就是是是是引引引引导导导导教教教教师师师师在在在在教教教教学学学学中中中中要要要要把把把把握握握握本本
31、本本质质质质，关关关关注注注注整整整整体体体体，不不不不要要要要过过过过分分分分注注注注重重重重细细细细节节节节；要要要要超超超超越越越越具具具具体体体体事事事事实实实实，引引引引领领领领学学学学生生生生通通通通过过过过深深深深刻刻刻刻思思思思考考考考，从从从从本本本本质质质质上上上上认认认认识识识识和和和和理理理理解解解解所所所所学学学学知知知知识识识识，形成化学学科的思想、观点、方法。形成化学学科的思想、观点、方法。形成化学学科的思想、观点、方法。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，站站得得更更高高一一层层，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。 泰安六中泰安六中 韩荣伟韩荣伟
