摘要：元素化合物知识是支撑化学科学的重要本体内容，在义务教育化学新课程标准中以“身边的化学物质”主题呈现。文章分析了元素化合物教学的一些现象及成因，探讨了如何以实验为媒介，充分发挥“身边的化学物质”的教学载体作用，并提出了若干实施建议。
关键词：实验；优化；初中化学教学；元素化合物
文章编号：1005–6629（2013）11–0063–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
元素化合物知识是支撑化学科学的重要本体内容，在义务教育化学新课程标准中以“身边的化学物质”主题呈现，涵盖了“我们周围的空气”、“水与常见的溶液”、“金属与金属矿物”、“生活中常见的化合物”四个二级主题，兼顾了物质涉猎的广度和核心物质的深度，承载了构建化学基本观念、开展科学探究、培养情感态度与价值观的多元功能。
1 问题的提出
依据提高学生科学素养的主旨，作为进行化学启蒙教育的重要素材，“身边的化学物质”的教学不能把学习重心放在物质组成、性质、制法、用途等陈述性知识的记忆上，而要让学生体验从已有生活经验或“前科学概念”出发，通过科学探究走进化学科学认识物质的世界，然后应用所学的知识与技能解决社会生活问题，即“从生活走进化学，从化学走向社会”[1]。
大量的教学实践表明，提高科学探究的实效性是当前亟待解决的主要问题之一。教师应该如何以实验为突破口，深入挖掘教科书和学生学习过程中蕴含的探究元素，充分发挥“身边的化学物质”的教学载体作用，值得深入研讨。
2 问题表象及归因
新课程理念指导下的“身边的化学物质”的教学，其基本价值是要加强对典型反应和现象的感知，注重联系社会生活实际，使学生逐步掌握元素化合物知识间的内在联系，形成一定的知识网络；其核心作用是构建化学基本观念，渗透科学探究和STS教育。为了促进学生的自主学习，毋庸置疑，应该突出实验教学，把调动学生的内驱力放在首位。可是，化学实验教学的弱化、泛化，甚至异化，导致教学效率低下的现象，在课堂教学中比比皆是。造成这种现象的原因大致有以下几种情形：
2.1 目标设定欠当
教学目标是课程标准及教学理念的具体反映，是课堂教学的出发点和归宿。全面体现科学素养的单元或课时教学目标，应该明确、具体、可行。教学目标的叙写一般采用行为目标表述方式，避免含糊不清或不切实际的表述[2]。例如，学习“测定空气中氧气的体积分数”时，知识与技能目标如果表述为“通过动手实验，初步形成实验操作技能”则欠具体；如果表述为“通过小组合作完成实验，学会设计简单实验的方法”则不现实；如果表述为“通过动手实验，初步学会连接实验装置等基本实验技能”，则较具有可操作性。
为此，在进行教学设计时，要注意全面、客观地分析学生的已有认识，利用丰富的素材创设贴近学生实际的问题情境，激发学生的学习兴趣和探究热情；要设计适应学生的探究活动，包括化学实验、文献研究、研讨交流、社会调查等，在活动中体验科学探究过程、训练科学方法；要选择联系实际的情景转化为适宜的问题，指导学生应用所学知识进行解决。
尽管如此，毕竟教学目标的设计先于课堂教学，要及时采用“课堂观察”和“课例研究”的方法来反思教学目标的适宜度和达成度，根据课堂生成，及时调整教学偏差。
2.2 任务分段错位
认知发展理论告诉我们，每个人的发展不同，发展相对而言是有顺序的，是逐步产生的。无论是“知识与技能”目标的达成，还是科学探究能力的发展，都具有阶段性，都要考虑学生的可接受性[3]。然而，任务分段错位，却是课堂教学低效率的常见根源。
从课标的角度看，有任务分段不明，导致责任不清之嫌。比如实验教学，从初中到高中都在教，可任务完成并不好。如有些内容化学学科教，物理、生物学科也教，冠之以“跨学科整合”；有些内容或许大家都注意不够，“三个和尚没水吃”，这就造成教学的浪费和空白。如果能够制定出学科效率标准，分段要求明确，便于教、便于学，也便于考，无疑有助于提高教学效益。
从实施的角度看，课标安排的探究活动开放性大、实践性强，与实际问题联系紧密。几乎每个活动都适合在新课和复习课阶段从不同的深度进行探索，依据学生实际制定合理的实施策略，是学生内驱力形成的关键。例如，空气中氧气体积分数的测定，在新课阶段，可以让学生观察现象，分析产生的原因并得出结论，有计划地渗透化学用语等，重在观察和表达能力的培养；在复习课阶段，则可以讨论替代的药品或装置、分析误差产生原因等，重在培养推理和预测能力。具体实践中，不少资深教师将上述内容美其名曰“链接中考”，一股脑儿传授给学生，并不时地埋怨课时不足、学生不够用心或新教材缺少条理性等等。
2.3 技能要求模糊
实验是化学教学的魅力所在，也是培养创新思维的有效途径。如何利用元认知知识促进学生实验能力的培养，在“身边的化学物质”的教学实践中几乎是一片空白[4]。从表象上看，课程、教材安排梯度明显，由化学实验基本操作，到学生实验，到活动与探究，实验技能的“浸润式”培养无处不在。可是，具体教学中，很少有教师精心设计培养学生的观察能力、操作能力等技能方面的计划与实验，多数是下意识地认为实验做多了，技能就“迎验而生”，就会“自动化”，缺少对科学的培养途径的思考。
2.4 素材开发无度
新课程标准为“身边的化学物质”提供了近三十个情景素材，为教材研究和教学设计提供了线索，应该能够为学生提供生动的学习材料，引导学生在真实的情境中进行探究活动；能够有效地促进学生的知识建构，发展其多元智能。可是情景素材的利用情况不容乐观，有的教师一带而过；有的教师照本宣科；有的教师简单“堆砌”，有的教师甚至墨守成规。由于教师专业视野的局限、评价方式的制约、素材地域普适性的欠缺、开发课程资源能力的单薄等主客观因素的存在，“新瓶装老酒”的现象相当普遍。
3 行动策略
优化“身边的化学物质”的课堂教学，目标上要强调科学态度、方法和价值观的培养；内容上要加强学科与社会、生活的联系；实施上要突出探究式、体验式学习。整体思路是重思想方法的渗透，重科学素养的形成，努力实现三维教学目标的融合，力求清晰地体现科学探究的过程。教学方法上选取以学生的活动，并以问题解决为主，特别突出教学情景的设计和实验的应用[5]。古罗马哲学家贺拉斯说：“美是适度。”以实验为媒介，优化课堂教学，“适度”是必不可少的，具体而言，它包括以下四方面内容：
3.1 添加：探寻起点的适度，增加教学的广度和厚度
根据维果茨基提出的“最近发展区”理论，任何教学内容和学习活动，都存在起点问题。起点不当是许多课堂教学失败的主要原因；起点的适度更是确定最佳教学思路的前提条件。优化课堂实验教学，必须研究起点的适度。通过改变实验组织形式，恰当增加难度不大、比较安全的探究实验，把操作权还给学生，既可以锤炼学生的操作技能，又可以调节课堂气氛[6]。
3.1.1 变验证性实验为探索性实验，使学生“愿学”
学生一旦度过实验教学新鲜期，验证性实验由于操作程序严格，现象和结论已知，已经很难唤起学生的积极性，“反正书上都有，做不做一回事”。教师就必须合理选择探究性学习内容，联系实际增添实验，培养学生的持续性兴趣。例如，学生实验“二氧化碳的性质与制取”可做如下改变：
甲组：探讨实验室条件下制取二氧化碳的最佳药品及选择依据
①碳酸钠与稀盐酸反应；②碳酸钙粉末与稀盐酸反应；③石灰石与稀盐酸反应；④石灰石与浓盐酸反应；⑤石灰石与稀硫酸反应；⑥在上述药品中自选
乙组：联系生活实际，体验性质决定用途
①证明鸡蛋壳、水垢里含有碳酸钙；②除去某试剂瓶上的白膜；③酸碱式泡沫灭火器的反应原理；④区分石灰石粉末与面粉
3.1.2 演示实验分组化、轮流化，使学生“乐学”、“活学”
实验教学的中后期，教师必须注意克服部分学生的游戏心理、懒惰心理，消除部分学生的恐惧心理、依赖心理。通过演示实验分组化、轮流化的教学方式，可以促使每个学生都能亲自动手操作而且独立进行，既有利于培养实验能力，又锻炼了意志品质。
此外，还可以开发多元化的实验教学渠道，如家庭小实验、实验兴趣小组、工农业生产实践等，增加课堂的广度和深度以优化教学。
3.2 删减：关注容量的适度，让课堂去芜存菁，以少胜多
成功的经验告诉我们，只要从课堂教学目标出发，适当地增加实验教学容量，是可取的，但是实验的增加要内化、融合，不是堆积，更不是拼凑。要防止由于探究活动的泛化，而带来的课堂臃肿、重心转移以及学生消化不良等问题。因此，优化“身边的化学物质”的课堂教学，必须强调实验容量的适度。可以实验的“二次利用”为准绳，减去不必要的拓展和链接实验，减去价值不大的知识呈现实验，影响核心目标的实验更要尽量删减。
3.3 重组：琢磨顺序的适度，在整合中提高教学的效益
“顺序”的确定必须考虑教学内容、教学时间、教学对象等多种因素。严格地说，某一个教学内容的完成只有一个最恰当的时机，适当的顺序应该是一个完美和谐的整体，应该是教学内容和教学形式的整合，是相似相邻的教学环节的整合，是交叉重复环节的整合。
从主题教学的角度出发，“身边的化学物质”的教学要有意识地按照适度的顺序渗透化学基本观念，例如元素观、反应与能量观、分类观等观念的建构；要培养学生用宏观与微观、共性与个性、定性与定量相结合的思维方法认识客观物质。例如，“酸”的概念学习，可以整体设计为五个阶段：在“二氧化碳的性质”学习中，要求“知道碳酸能使石蕊试液变红”；在“金属与酸的反应”学习中，要求“了解铁、铝与稀硫酸、稀盐酸的反应”；在“溶液酸碱度的表示”学习中，要求“了解用pH试纸检验酸碱性的方法”；在“常见酸的性质和用途”学习中，要求“初步认识酸的性质”；在“碳酸盐与盐酸的反应”学习中，要求“进一步完善酸的性质”，从而达到对“酸”的概念的相对完整的认识[7]。
从课时教学的角度出发，教材中“身边的化学物质”的教学内容的编排顺序基本是：物理性质→化学性质→用途。教师如果总是“忠实教材”，“紧靠课本”，必然促使学生的学习兴趣逐渐滑坡，思维变得僵化。因此，教师只有解析知识的内在联系，适时调整教学内容的编排顺序，为学生提供可以适应与跨越的“最近发展区”，才能建构学生思维的无障碍通道。例如，“二氧化碳的性质”教学中，虽然能使澄清石灰水变浑浊通常作为化学性质的最后一点呈现，但是学生已经对此反应有了一定的了解，因此可以将教学流程调整为：展示一瓶开盖“雪碧”，观察现象并提问→归纳物理性质和检验方法→引发讨论：获得结论的依据及检验实验设计的理由及有效性评价→归纳部分化学性质，讨论溶解性实验设计→分析溶液成分，完成石蕊变红演示实验→探究变红原理→小结性质与用途。
教师有效地整合教学资源，是学生的内驱力形成的源泉。教学实践中，必须随时关注、分析教学内容的潜在走向，及时消除阻隔，形成教学内容的意义流动。无论是出现知识“越位”或能力“补位”现象，都会造成“亡羊补牢”的遗憾或者“削足适履”的痛苦。
3.4 分解：研究疑点的适度，使重难点的突破更加流畅
分解是教学设计的一项很重要的基本功，是突出教学重点和突破教学难点的主要方法。“身边的化学物质”作为启蒙教育的主要素材，有些问题很难说清道明。处理教材时，如何把握教学的深广度，化解重难点，以便为当前内容找到迁移的落脚点、巩固的深化点，为后续教学打基础，是很多教师头痛的问题。一般来说，对于某些重难点的突破，可以采取“知识提前渗透，疑点适当后置”方法对待。例如，大家熟知的化学用语的教学，可以从绪言课开始，有计划、有意识地逐步渗透元素符号、化学式、化学方程式的书写，避免大量集中学习的枯燥乏味。再如，浓硫酸使蔗糖炭化的同时，逐渐产生“蘑菇”状泡沫，学生自然提出问题：为何会产生泡沫？为何有刺激性气味？此时，教师可以提示学生从质量守恒定律的角度思考，推测气体的可能成分，并设计验证方案。对于反应规律及其化学性质则需要暂时搁置。
在探索“身边的化学物质”教学的过程中，如何充分发挥其载体作用，使之成为学生化学观念的认识和发展的“基点”，让学生享受到参与创造的幸福感和愉悦兴奋的情绪体验，还有许多问题需要更深入地研讨。
参考文献：
[1]刘克文主编.初中化学新课程教学设计及教学案例研究[M].北京：高等教育出版社，2008：10～40.
[2][4][6]王祖浩主编.化学课堂教学行为研究及案例[M].南昌：江西教育出版社，2009：196～237.
[3]崔允漷主编.有效教学[M].上海：华东师范大学出版社，2009：37～105.
[5]北京教育科学研究院基础教育教学研究中心编.初中化学学科主题教学案例研究[M].北京：首都师范大学出版社，2009：56～88，137～163.
[7]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012：2～43.