2023年基于化学素养的化学方程式书写研究.docx

基于化学素养的化学方程式书写研究 何航 夏振洋 摘   要：化学方程的书写是化学教育研究的热点之一，基于化学素养的化学方程式书写研究过程包括问题的提出、自编问卷调查获得数据，分析结果等，由此指出创设未知情境能够提升化学素养，以期通过此研究对教育同行设计化学方程式的教学有所启示。 关键词：初中;复习课;化学素养 中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X〔2023〕17-0053-03 一、问题的提出 德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯· 劳厄说过：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的东西。由此推出，当学生将具体的化学事实性知识都忘掉的时候，在学生头脑中“剩下的东西〞就是学生通过化学课程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根本观念。这些观念是学生成长开展所需要的化学素养，我们将它称之为化学学科素养，即学生通过化学学习在头脑中留存的，是对化学科学的本质、特征、价值的根本概括性认识。 在初中化学方程式的复习课教学中，教师易出现：要求学生死记硬背教材中的50个化学方程式〔上册28个、下册22个〕，不帮助学生构建学科知识体系和核心概念，学生囫囵吞枣，疲于应付;不注重实验现象和微观分析的功能性;强化训练，侧重题海战术等;只能看到显性的知识，不能看到知识背后的观念、思想与方法;教学深度达不到素养要求的层次，初中化学课程的设置使教师的教学视野囿于中考的准备而无暇关注学科整体的价值、思想方法体系等问题，这些问题都不利于学生化学素养的培养。针对上述问题，笔者设计了生活情境下的化学反响方程式书写研究课并组织学生现场进行问卷调查，分析数据，剖析问题，以期由此梳理学生书写化学方程式困境的成因，并以此指导今后的教学。 二、研究设计 〔一〕研究目的 问题解决是由一定的情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程。本研究遵循问题解决的相关理论，针对某中学学生书写化学方程式出现的问题进行科学性的探索和研究。 〔二〕研究對象 某中学的154名学生参与了调查，共获得有效问卷134份。 〔三〕测试材料 自编某县初中化学实验教学情况调查问卷，其中含6个选择题，一个主观题。用“门口学习网〞APP在线扫描，即时获得数据。 〔四〕研究方法 问卷法和座谈法。 〔五〕研究过程 1.问题情境的创设 笔者在五一假期期间去了重庆市自然博物馆，见到了孔雀石，经Chembook网站检索得知：碱式碳酸铜又称碳酸铜，呈孔雀绿颜色，所以又叫孔雀石，是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反响产生的……，由此构建本节课的引子为：试写铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反响生成铜锈CuCO3·Cu〔OH〕2的化学方程式： 。 2.实施操作 课堂教学采用启发式教学，即首先回忆化学方程式的三层涵义，然后理解文字表达式的缺乏或符号表达式的重要性，笔者设计内容见表格。 从复习课的教学过程中我们能够初步发现，大局部学生对于化学方程式的化合价、化学式的正确书写是根本掌握的，但对于陌生化学方程式的书写和综合运用存在较大问题。 陌生化学方程式的书写是中考常考的内容。通过统计发现其考查的形式有两种：〔1〕根据已给的化学方程式判断书写的正误，这主要在选择题中考查;〔2〕根据题给信息书写化学方程式。 三、调查结果与分析 〔一〕分析化学方程式的书写困境 由学生问卷的统计结果可以得出：12.1%的学生认为不会书写化学方程式的主要原因是不会写元素符号，18.2%的学生那么认为是因为不清楚为什么反响导致的，33.3%的学生认为是不知道化合价导致的;42.4%的学生认为是因为不能由反响现象联想到反响物和生成物，所以导致不会撰写化学方程式的。这说明教师在实验教学中不进行真实的实验操作，直接告诉学生答案的说实验方式，是缺乏以使学生形成宏观辨识的化学素养的。即任何化学结论都是以实验为支撑，实验是化学的精髓，是提高学生核心素养的主阵地。涉及教师层面，有36.4%的学生认为教师在讲授元素符号、化合价、化学式时没有使学生理解透彻所以学生不会写;27.3%的学生认为是因为演示实验做得少，实验现象不清楚，现象背后的化学反响不明朗导致的;27.3%的学生认为是因为不清楚教材的编排是按照宏观现象、微观分析、符号表征设计而导致思维联结不紧凑造成的;只有6.1%的学生认为是因为教师直接让学生背诵化合价口诀，而没有使学生真正理解化学方程式的来龙去脉而导致的。 〔二〕化学方程式的识记方法分析 统计数据显示：有30.3%的学生采用死记硬背的方式;12.1%的学生采用由一般到特例的识记方式;18.2%的学生是根据制备气体的类别识记的，如制氧气类有过氧化氢、电解水、氯酸钾、高锰酸钾等都可以制氧气;而39.4%的学生是根据化学反响的类型，即将教材中的第5单元和第2单元归为化合反响类，第6单元为分解反响类，第8单元为置换反响类，第11～12单元为复分解反响类的方式进行识记的。 〔三〕化学方程式的识记难点分析 对于化学方程式中的书写难点之化合价的统计：36.4%的学生可通过原子结构示意图分析判断;42.4%的学生根据其他化合物中同种元素的化合价判断;18.2%的学生选择依据化合价代数和判断，这说明学生对于化合价的简单成因还缺少根本认识。 对于化学方程式中的书写难点之给予信息题的统计，对陌生化学反响方程式书写的认知：12.1%的学生认为教材中没有的化学方程式直接弃写;33.3%的学生自认信息搜集加工能力缺乏;54.5%的学生认为如果信息足够多，可以尝试书写。这些数据说明学生对化学方程式的认知还是根本尚可的，但对化学素养的形成还是不够的。 通过这节研究课的学习，42.4%的学生对书写化学方程式已有信心，60.6%的学生认为好似找到了点眉目，但还是不太会写。对于书写化学方程式的教学需要循序渐进，如此化学素养的形成也就水到渠成了。