基于思維認知視角下初中化學教學若干問題的思考

張章錄

【摘要】以思維認知的視角為例，從系統(tǒng)分析、證據(jù)推理和判斷選擇三個方面，選取典型案例，對初中化學教學中存在的某些不合理教學認識及行為進行探索。

【關鍵詞】系統(tǒng)分析;證據(jù)推理;理性判斷

在日常教學中，有的老師為達成所謂知識學習的高效率，過于注重知識的通俗易懂，一味追求教學的簡約，而忽略深層次的認知思維的考量，使得一些教學做法出現(xiàn)科學性問題，從而制約了初中化學課堂教學品質的進一步提升。如何改進不合理的教學行為，試從以下三方面進行闡釋。

1? 善用系統(tǒng)分析

化學學科研究的對象是物質及其變化，其具有多元性特征，所研究系統(tǒng)內諸元素以及它們與環(huán)境之間是相互聯(lián)系和相互作用的，面對與之相關的化學問題，若不能以整體最優(yōu)為目標，對系統(tǒng)的各個方面與所要解決問題的相關性進行思考，往往會出現(xiàn)紕漏。

案例1? 過濾的認識

以下是某省份中考的一道化學試題：

生活飲用水的水質必須達到國家規(guī)定的相應指標。下列指標可通過過濾達到的是（ ）。

A. 澄清? ? ? ? ?B. 無異色? ? ? ? ?C. 無異味? ? ? ? ?D. 無細菌和病毒

此題為單項選擇，命題者提供的參考答案為A。這道題是有科學性問題，試題并沒對過濾的條件進行界定，因為教材中的過濾包含了實驗室過濾（如圖1）和生活污水凈化的簡易過濾[1]（如圖2）等，顯然采用生活污水凈化的過濾裝置進行操作，所得的水其指標是可能達到澄清、無異色、無異味，即選項A、B、C均符合題目要求。

試題所反映的問題，恰恰是我們在教學中所忽略的。正是缺少系統(tǒng)分析的思想，往往使我們看待問題過于單一，不善于對事物的多種可能性進行歸納和思考，知識教學時，過于武斷，缺少對知識的動態(tài)理解和整體把握，由此也抑制了學生思維發(fā)展的空間。

2? 注重證據(jù)推理

作為“重視證據(jù)推理”、“更要尊重證據(jù)的作用”的化學學科，在課堂教學中卻常面臨舉證不利的尷尬境地。

案例2? 液面高度變化原因的解釋

用圖3所示裝置進行實驗：將NaOH溶液滴入試管中，恢復到室溫后，U型管中的液面左高右低，解釋其原因。

許多老師給出的解釋是：NaOH與CO2反應（或CO2溶于水）。顯然這樣的解釋并不合理，沒能真正解釋液面變化的本質原因，因為單是NaOH與CO2反應（或CO2溶于水），而體系沒有密閉是不會出現(xiàn)液面變化的現(xiàn)象。造成不合理解釋的原因還是出在思維認知方式的應用上，對與問題相關的證據(jù)缺少歸因式推理，即沒能從事實性知識中抽象概括出原理性知識來解決問題，從而導致問題解決的片面性。如圖4所示，U型管中的液面形成左高右低（事實）是由諸多因素（證據(jù)）共同作用的結果，而這一結果導致試管內氣體壓強小于外界大氣壓強（原因），使液面形成左高右低。

建議在教學中，要教給學生善于從事實與證據(jù)（可能有多個因素）之間推理出與問題相關的必然性聯(lián)系即原理性或規(guī)律性知識解釋或解決問題。

3? 理性判斷選擇

教科書作為教材系列最具代表性的印刷材料，是實現(xiàn)課程目標的重要資源。而這種資源的價值只有在具體的教學活動中才能動態(tài)地呈現(xiàn)出來。如何理性對待教科書中的內容，創(chuàng)造性使用教材，將是提升課堂教學品質的重要渠道。

案例3? 燃燒條件的再認識

教科書中對燃燒的條件是這樣描述的：

物質燃燒一般需要同時滿足三個條件：（1）物質具有可燃性;（2）可燃物與氧氣接觸;（3）可燃物達到燃燒所需要的最低溫度（著火點）。

可當面對圖5所示的實驗數(shù)據(jù)時，我們的學生會覺得無所適從，老師也會感到困惑：“當O2的體積分數(shù)約為16%時，容器內有氧氣，為什么蠟燭不能燃燒？”甚至有的老師為自圓其說，將蠟燭熄滅的原因歸結為“溫度沒有達到著火點”。

其實教科書的觀點沒有問題，是老師對燃燒條件定義認識不到位所致。書中對燃燒條件的界定只是物質發(fā)生燃燒的三個必要條件，而并非充分條件，比如“可燃物與氧氣接觸”這一條件，在其他兩個條件成立的前提下（一般情況），應當理解為“要發(fā)生燃燒，一定要有O2，而有O2并不一定會燃燒，因為燃燒對O2有一定的濃度要求?！睆倪@個角度而言，如果將書中燃燒條件“可燃物與氧氣接觸”改為“可燃物與一定濃度的氧氣接觸”可能更確切。

基于上面的認識，我們有必要對燃燒條件相關的一些教學內容進行修正。如許多教材選取圖6所示實驗進行探究燃燒條件之一“可燃物與氧氣接觸”。當燒杯罩住燃著的蠟燭一會兒，蠟燭雖然熄滅，但燒杯內仍有O2存在，據(jù)此就得出“可燃物燃燒需要與氧氣接觸”的結論，顯然有所牽強。就該實驗造成蠟燭熄滅的現(xiàn)象來看，可能得出的結論有：（1）CO2濃度大;（2）O2的濃度小。無論如何也不能得出“燃燒需要O2接觸”，顯然原有設計，還是對燃燒條件的理解不到位，將燃燒的三個必要條件等同于充分條件，產(chǎn)生 “燃燒需要O2，而不能燃燒就肯定沒有O2”這一錯誤認識。

思維認知方式是解決問題的重要基礎，承載問題研究的基本方法和思路。作為一名化學老師，要善于凝練具有本學科特色的思維認知方法，從教學中發(fā)現(xiàn)問題，并基于教學價值解決問題，這對于提升課堂教學質量將起著重要作用。

注：本文系2020年德化縣基礎教育教學改革專項課題（DJYKT2020-15）：《基于“導學案”的初中化學高效課堂構建實踐研究》研究成果。