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基于分类观的建构促进认识发展
——以初中化学物质分类复习为例

2017-03-02

福建基础教育研究 2017年1期
关键词:类别物质分类

(1.福州市杨桥中学,福建福州350002;2.福州市时代中学,福建福州350007)

基于分类观的建构促进认识发展
——以初中化学物质分类复习为例

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(1.福州市杨桥中学,福建福州350002;2.福州市时代中学,福建福州350007)

物质分类是化学学科体系的重要组成部分。学生在初中阶段要逐步建立“从类别认识同类物质属性及其变化规律”的化学观念。依据最近发展区理论对初中阶段物质分类学习进行了展望,开展初中物质分类复习教学设计与实践,促进学生逐渐由物质的个别学习到从类别的角度认识物质及变化规律,力求在学生获取学科知识的过程培养分类科学思维和方法,促进学生科学认识发展。

最近发展区;物质分类;知识网络;变化规律

人类认识自然环境、社会关系的一种重要方法就是分类法。自然界及人类社会中各种物质是化学研究的对象,《义务教育化学课程标准(2011)版》中提出“化学教育要引导学生从化学的角度初步认识物质的世界,认识物质世界的变化规律,形成有关的化学基本观点,认识化学对社会生活的重大价值”。物质的多样性让化学科学的研究、认识的过程必须要有科学的思维与方法,利用分类的方法把数以千万计的化学物质构成一个有序的逻辑体系,为从整体上认识化学物质及其变化提供内在线索,有利于学生的认知过程。[1]

一、物质分类学习展望

物质分类的学习从初中阶段到高中阶段有不同的要求,整个中学阶段物质分类的认识由静态分类到动态分类。在义务教育阶段没有明确提出分类这种方法,只是要求能够根据物质的组成进行分类;高中阶段要求能够应用分类法进行学习,如从“宏观组成、微观结构”等多角度认识化学物质。以科教版九年级化学教材为例,从《第二章空气的成分》开始认识混合物、纯净物,直到《第九章现代化学与生活》中了解有机物,经历了从空气、氧气、碳及其化合物、常见金属、酸碱盐、典型有机物等学习,但物质分类知识分散于各单元。

如何将这些知识有机联系结合起来,从物质组成角度整体认识物质分类,从物质类别角度了解物质的化学性质,形成“从类别认识同类物质属性及其变化规律”的化学观念。这是学生学习困惑,也是初高中衔接有待解决的问题,更是初步建立分类观的需要。因此,有必要在初中新课教学之后开展初中物质分类复习,表1对物质分类复习最近发展区作了展望。

表1 初中物质分类复习展望

根据最近发展区理论对物质分类已有教学进行分析发现,物质分类穿插在新课学习的过程,学生对混合物、单质、氧化物、酸、碱、盐概念等已经具有了一定的认识基础,能够举出一些常见的物质并加以区别;但并不是都能说明清楚这样分类的理由,还不能够较好地建构物质分类知识网络,更无法有效解决物质转化的问题。

因此,有必要开展专题复习教学,注意在引导学生复习金属、酸、碱等同一类别物质属性的过程中促进学生自主构建物质分类知识网络,研究同类物质相似性及差异,研究以类别为维度的物质转化关系作为学生潜在发展水平,促进学生树立“组成不同,分类不同;物以类聚,相似相通;物质转化,触类旁通”的基本化学理念。

二、物质分类复习教学实践

物质分类复习教学提供给学生根据物质组成从整体认识“物质分类”的机会,同时以“物质分类”为载体开展物质性质、转化的学习,在提高学习的实效同时认识分类观对化学学习的价值和作用。例如,在新课学习过程,学生初步掌握了氢氧化镁的化学性质,但对于同一类氢氧化钾的性质并不能够很好地做出预测,因为对于物质类别属性所蕴含的信息学生并不十分明确,所以要通过复习促进学生进一步从类别认识物质的属性及变化规律。有研究认为,“分类观”的培养可以按照掌握物质分类方法,形成以分类法研究物质性质的基本思路,应用“分类”的思路解决化学问题的能力,最终形成“分类观”这一化学学科观念的路径进行。[2]

教学实践中,教师要打破复习教学“讲、练、析”陈旧模式,建构能让学生积极参与的教学活动,让学生经历整体构建物质分类过程,让学生乐学善学于其中,在学习活动过程感受分类法对于化学学习的重要作用,使学生思维由无序向有序发展,由低级向高级进化。[3]教学实践活动如下。

活动1:了解日常生活分类现象

【活动内容】展示分类在生活中无处不在,思考分类的方法对于我们生活的帮助,思考在化学科学研究中分类法对认识物质的帮助。

【设计意图】从生活走向化学,认识分类无处不在,了解分类对化学学习的意义,点明本节课学习的主题。

活动2:构建“物质分类”知识网络

【活动内容】从给定“H、O、C、Na”这4种元素中,选择适当的元素组成认识的物质,写出其化学式及对应的物质分类,并对物质分类进行整理。要求:1.小组合作完成讨论;用卡片写出有关物质化学式和分类并上台展示,说明分类理由。2.书写有关物质的化学式,梳理不同类别物质的关系,构建物质分类的知识网络。

【设计意图】采用从元素组成物质形式,从元素组成角度分析物质分类,开展发卡片速写化学式课堂游戏活动,利用学生之间的活动与相互交流,由从小类到大类,个别到一般构建物质分类的知识网络,让学生对物质分类的认识从无序到有序,从而认识到“组成不同,分类不同”。

活动3:从“物质分类”预测物质性质

【活动内容】根据物质类别要求写出含镁元素的物质化学式,并预测有关化学性质;利用物质类别属性预测“金属镁”“氢氧化镁”的化学性质。

【设计意图】根据物质分类要求有序地书写化学式,巩固物质分类的知识网络,回顾常见物质的化学性质,利用比较的方法从常见的物质化学性质预测同一类别物质的化学性质,鼓励学生积极讨论交流并作出发展性评价,进而认识“物以类聚,相似相通”。

活动4:从“物质的分类”中学会物质的转化

【活动内容】回顾不同类别物质的化学通性,选择适当的物质,应用不同的反应原理完成“酸、碱、氧化物”的有关转化。要求:物质转化“1、2、3”的化学反应规律各不相同,各写出一个对应反应的化学方程式。

【设计意图】在建构物质分类知识网络基础上,通过复习认识不同类别物质的属性,物质虽然不同,但因其组成相似有着相似属性;所以如果我们需要对物质进行转化,可以从物质的类别上考虑制备的方法。帮助学生了解物质类别、物质的反应规律是构建物质知识网络的基础,是实现物质相互转化的一般途径。设计开放性的问题让每一个学生都有自己的不同思考,提高课堂效率,初步认识“物质转化,触类旁通”。

活动5:分类是重要学习方法

【活动内容】分类在化学知识学习中无处不在。交流变化、性质、元素、微粒、化学反应基本类型等化学知识的分类。

【设计意图】知识延伸,了解分类法是认识事物之间的联系与区别的重要方法,对学习与工作效率提高有很大帮助作用。日常生活、化学学习中,我们应该善于发现和学会使用分类方法,以提高学习效率。

教学活动实践过程以学生为主体,设置有效活动,从“生活中分类现象”引入,激发学生学习兴趣;以“具体元素组成物质,小组合作展示”形式展开复习,构建物质分类的知识网络,让学生积极主动参与学习;通过“物质组成、分类认识一类物质性质”的学习,强化学生从类别看属性的能力;在物质性质复习过程学习“物质相互转化方法”,提升学生认识分类观对化学学习的价值和作用。

三、分类观的建构促进认识发展

分类观是认识论、方法论,是化学学科体系重要组成部分,从认识化学开始它一直伴随着学生整个学习过程乃至一生。教学通过讲授具体性知识,设置有驱动性的问题和活动,让学生以积极主动的态度,不断地概括提炼形成深层的、可迁移的观念。[4]通过物质分类复习教学活动,创设富有活动性的、开放性问题情境,激励学生积极“用”知识解决问题,唤醒学生的思维,树立“从类别认识同类物质属性及其变化规律”的化学观念,让学生更进一步认识物质世界的多样性,掌握多样的变化手段,为高中阶段进一步用“分类法”作为化学学习的方法奠定较好的科学认识基础。

[1]何彩霞.化学学科观念建构是单元教学的核心——“物质的分类”单元教学的思考[J].化学教育,2009(2).

[2]黄威,张贤金,吴新建.基于“物质分类”教学形成“分类观”的实践[J].化学教与学,2015(1).

[3]胡志刚,蔡奕津,陈键.论熵理论视域下的化学教学[J].化学教学,2016(1).

[4]齐红涛,赵河林,王磊.物质的分类相关概念及其教学分析[J].化学教育,2012(4).

(责任编辑:张贤金)

福州市教育科学研究“十二五”规划课题“高素质初中化学教师的发展研究”(项目编号:FZ2014ZX061)。

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