促进观念建构的化学教学（河南） - 图文

促进“观念建构”

的化学教学

山东师范大学化学化工学院

毕华林

E-mail：bihualin@sdnu.edu.cn

促进“观念建构”的化学教学?为什么要倡导“观念建构”的教学?什么是“观念建构”的化学教学?如何实施“观念建构”的化学教学

观念建构

为什么要倡导“观念建构”的化学教学??

为什么要学习化学（化学科学的学习价值是什么）学习什么样的化学（化学课程要教给学生什么）

认识化学科学化学是在原子、分子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——普通高中化学课程标准（实验）.人民教育出版社,2003化学是一门中心的、实用的和创造性的科学——(美)R.布里斯罗.化学的今天和明天.科学出版社.2003化学——人类进步的关键——(美)西博格，1979年美国化学会成立100周年大会上的讲话化学科学的特点1.化学科学是实验性较强的学科之一

2.化学科学使用特定的概念、定律和理论3.化学科学有自己的一套科学语言4.化学科学具有较强的经验性5.化学科学与工业联系比较直接

——唐敖庆,卢嘉锡,徐光宪.化学哲学基础.科学出版社,1986

化学课程要教给学生什么?学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标。

?背诵或记忆某些具体的化学事实性知识，当然是有价值的，但是更重要的价值在于它们是化学观念及某些基本观念的载体。

——宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法.化学教育.2001(9)

?科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实。而是应当慎重选择一些重要的科学观念，用恰当的、生动的教育方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。

——[英]温·哈伦.科学教育的原则和大概念.韦钰,译.北京:科学普及出版社，

2011:序言（周光召）

化学课程要教给学生什么?中学化学里最核心、最基本的化学概念，并不是具体的化学知识，是学生在头脑中应该存留的，在考察他周围发生的事物中的化学问题所应该具有的基本的观念性的东西。

——吴国庆.化学科学与初中化学课程

内容改革

?中学化学教育在培养学生科学素养方面应当首先使学生具备学科意识。中学化学教育的最终目的是使学生掌握化学基本原理、形成学科意识。

——高剑南.试论化学核心知识与化学学科意识.化学教学.2004（2）

化学课程要教给学生什么?要回答“普通化学中包含什么内容”这个问题，我们就需要知道对于理解和正确评述现代化学，哪些是最重要的基本化学观念。中学化学课程应当围绕化学中的主要观念来建构。

——Gillespie, R. J. Journal of

Chemical Education, 1997, 74(7): 862.

(1)原子、分子和离子是构成物质的

基本成分。

(2)化学键是通过带正电的原子核和

带负电的价电子之间的静电吸引形成的。

(3)原子在分子和晶体中以特定的几

何图形排列。

(4)原子和分子在不停地运动。

(5)分子和晶体中的原子能够重组，

形成新的分子和晶体。

(6)当体系的混乱程度增加时，反应

发生。

学校课程要突出核心观念的引领Big ideas大观念核心观念“大观念”通常指的是一种总结学科核心知识的陈述，这种核心知识是我们希望学生理解的。

——Talanquer V. Journal of Chemical Education, 2013, 90(7).

?当今世界科学教育的主要问题是科学课程的内容超负荷，科学课程变成了孤立事实的堆积，学生难以建立知识间的内在联系，难以灵活地运用所学知识解决实际问题。

?为此，国外科学教育提出让学生将所学习到的科学知识凝聚起来，形成“bigideas”，这些“bigideas”能帮助学生在科学知识之间建立起联系，最终使得学生形成一幅关于科学的全景图，以便他们从科学的视角有效地处理日常生活中遇到的问题并做出决策。

—Boo H K. Teaching and Learning, 2001, 22(1)

化学学科大观念（Big Ideas）例举美国大学委员会标准

(1)所有物质都是由原子构成的。

(2) 每种元素的原子都有独特的结构，这是由电子和原子核之

间相互吸引形成的。

(3) 当原子序数增加时，元素显示出周期性。(4) 在物理和化学变化中，原子保持不变。

(5) 将原子聚集在一起的强烈的静电吸引力被称为化学键。(6) 化学变化和物理变化通常伴随能量的改变。(7) 键的断裂需要能量，键的生成释放能量。

(8) 化学平衡是一个动态的、可逆的状态，在这个过程中正逆

反应速率达到平衡。

——Science: College Board Standards for College Success; The College Board: New York, 2009

当代科学课程改革的趋势少而精（less is more）

更少，更清晰，更高要求（fewer, clearer, higher）

——Bill & Melinda Gates Foundation. Fewer, Clearer, Higher: Moving Forward with Consistent, Rigorous Standards for All Students，2012

围绕核心观念组织并整合学科知识、通过学习进阶发展学生对核心观念的理解，已成为当代科学课程改革的核心理念。

化学基本观念的涵义?所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里留下的概括性的认识”。

?化学基本观念，是指学生通过化学课程的学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性的认识。

?它具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。

——毕华林,万延岚.化学基本观念：内涵界定与教学建构.课程·教材·教法.2014(4)

化学基本观念与具体知识的关系?

化学基本观念不是具体的化学知识，也不是知识的简单积累，它是化学知识在学生头脑中的概括、提炼与升华。

化学课程中的核心概念及其所涵盖的具体知识充实、发展着化学基本观念的内涵，是形成化学基本观念的基础和源泉。

没有具体知识的深入学习就不会有化学基本观念的形成，化学基本观念借助于具体的化学知识由浅入深地揭示出来，是具体知识提炼升华的产物。

化学基本观念迁移应用概括提炼?

化学核心概念1化学核心概念2……化学核心概念n化学知识1(1)化学知识1(2)化学化学知识2(1)化学知识2(2)化学化学知识n(1)化学知识n(2)化学?

…1(n)知识…2(n)知识…n(n)知识化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系?基本观念微粒观迁移应用概括提炼????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不断运动的微粒之间存在一定的间隔原子可以结合成分子，也可大量聚集微粒之间存在着相互作用核心概念分子

原子离子具体知识水的三态变化水的分解合成木炭的燃烧氢气的爆炸原子的构成相对原子质量酸的性质碱的性质通过化学课程的学习引领学生形成化学基本观念

化学基本观念的形成过程化学基本观念迁移应用概括提炼化学核心概念1化学核心概念2……化学核心概念n化学知识1(1)化学知识1(2)化学化学知识2(1)化学知识2(2)化学化学知识n(1)化学化学…1(n)知识…2(n)知识知识n(2)…n(n)知识化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系?化学基本观念的形成是

学习者在积极主动的探究活动中，深刻理解和掌握有关化学知识和核心概念，在迁移应用中探索知识之间的内在联系，不断提高知识的概括性水平；

?在这一过程中，学习者积极体验、感悟化学知识所蕴含的化学学科思想方法，通过不断的反思内化，形成化学基本观念。

化学基本观念内容体系的确定?在科学教育中教授的大概念（bigideas）应该反映科学中的大概念，并需要以适合于学习者不同认知发展阶段的方式来表达。

——[英]温·哈伦.科学教育的

原则和大概念.韦钰,译.北京

:科学普及出版社，2011

化学基本观念内容体系的确立要兼顾两个方面：

?一方面要从学科本体出发，选择那些体现化学学科本质特征和规律的思想、观点和方法，这是化学基本观念内容体系确立的基础，以确保学生所形成的化学基本观念的科学性、系统性和统领性；

?另一方面，从学生建构化学基本观念的过程出发，应充分考虑学生的化学学习活动及其对所学内容的反思内化，这是学生化学基本观念得以顺利形成的前提。

化学学科帮助学生建构哪些基本观念化学基本观念体系知识类的基本观念元素观方法类的基本观念分类情意类的基本观念化学价值观微粒观变化实验观观观——毕华林,卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值.中学化学教学参考,2011(6)

化学基本观念的内涵表示?每一种化学基本观念都是对其所涵盖的化学事实、概念和原理等的高度概括和更上位的认识，都有其具体的内涵。这些具体内涵以语言的形式表达出来，我们称其为“基本理解”，它将原本处于意识形态的化学观念从字面意义上揭示出来，是化学基本观念的具体表达。

?“基本理解”是基本观念在认知层面的具体表达，是期望学生在学习活动中逐渐形成的基本认识，以及对具体事实和核心概念本质的深刻理解。

“元素观”的基本内涵?所有的物质都是由最基本的成分元素组成的?一种元素对应于一种（一类）原子

?通常我们见到的物质千变万化，只是化学元素的重新组合，在化学反应中元素不变

?元素的性质随原子核外电子排布呈现周期性变化的规律，元素周期律是这一规律的具体体现?元素在元素周期表的序号等于原子核内质子数

“微粒观”的基本内涵?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，有间隔的?微粒之间存在着相互作用

?在化学反应中分子发生变化，而原子不变?原子间通过化学键结合成分子

实施“观念建构”的化学教学中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从传授事实、掌握知识转变为通过对核心知识的深层次理解，发展学科观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。?简单地将化学基本观念的具体内涵记住并不能有效地形成化学基本观念。?所谓“观念建构”教学是指在化学观念的引领下，使学生通过高水平的思维活动，深刻理解和掌握化学知识，并通过不断的反思、概括、提升，促进化学基本观念的形成。——毕华林,辛本春.促进“观念建构”的化学教学策略.中学化学教学参考,2011(7)——毕华林,崔素芳.促进“观念建构”的化学教学设计.中学化学教学参考,2011(8)

实施“观念建构”教学的意义化学基本观念迁移应用概括提炼化学核心概念1化学核心概念2……化学核心概念n化学知识1(1)化学知识1(2)化学化学知识2(1)化学知识2(2)化学化学知识n(1)化学知识n(2)化学有利精简教学内容提高教师专业素养促进学习方式转变

…1(n)知识…2(n)知识…n(n)知识化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系如何实施“观念建构”的化学教学????

提高教师的观念意识和观念水平教材编制要重视基本观念的形成教学设计要体现基本观念的引领要重视和加强对基本观念的评价

——毕华林,杜明成.基于化学基本观念构建的教科书设计.化学教育.2007(10)——毕华林,崔素芳.促进观念建构的化学教学设计.中学化学教学参考.2011(8)——毕华林,辛本春.促进观念建构的化学教学策略,中学化学教学参考,2011(7)

促进“观念建构”的教学设计?化学基本观念的建构不是一蹴而就的，难以通过一节课、两节课的教学来完成，促进“观念建构”的教学应贯穿整个化学教学的始终。

?基本观念的形成是随着知识教学的推进，借助于不同层次的化学知识由浅入深地揭示出来的，这意味着处于教材不同单元、章节中的不同知识点，可能具有相同的观念内涵。

?因此，促进“观念建构”的化学教学设计应立足于整体内容，在对中学化学课程进行全面、系统分析的基础上，分阶段、分层次、有计划地逐步达成。

——毕华林,崔素芳.促进“观念建构”的化学教学设计.中学化学教学参考,2011(8)

促进“观念建构”的教学设计明确基本观念依据课程标准要求，对单元教学内容进行总体审视与把握，从中概括出可以统领整个学习内容的化学基本观念，做为教学的出发点和归宿点。建立观念与知识的联结分析单元知识线索，寻找核心概念、原理、研究方法，建立与基本观念的联结，形成一些结合点做为教学设计的支点。形成基本理解根据知识层级和学生认知水平，将基本观念的内涵具体化，形成基本理解，为制定教学目标提供依据。转化为驱动性问题结合具体学习内容把基本理解转化为驱动性问题，从而使问题解决与知识获得以及观念的建构相统一。设计学习情境和探究活动围绕问题创设学习情境和设计探究活动，引领学生在积极主动的探究、反思和体验活动中，促进基本观念的建构。反思评价促进观念建构提供反思方向与线索，引导学生积极主动有效反思，帮助学生逐步构建属于自己的观念体系。

促进“观念建构”的教学内容分析促进“观念建构”的教学策略化学基本观念迁移应用概括提炼突出化学学科基本特征……化学核心概念n化学核心概念1化学核心概念2化学知识1(1)化学知识1(2)化学化学知识2(1)化学知识2(2)化学化学知识n(1)化学知识n(2)化学…1(n)知识…2(n)知识…n(n)知识?以基本观念统领具体知识教学（在整体中传授部分）?设计具有思考价值的问题组合（驱动性问题）?引导学生进行积极主动地探究、体验和反思化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系深入挖掘化学知识内涵——毕华林,辛本春.促进“观念建构”的化学教学策略.中学化学教学参考,2011(7)

科学知识的价值分析?任何科学知识都是科学家运用一定的科学方法，经历艰难曲折的探索过程而获得的，这个过程倾注了科学家的智慧，体现了科学家的思想和观点。?任何科学知识所承载的意义绝不仅限于字面所表达的含义，更有知识在发现过程中人的智慧和情感的付出，这正是科学知识的丰富内涵所在。具体知识（事实、概念、原理）方法论知识（过程、方法）观念性知识（观念、态度）——毕华林，辛本春.中学化学教学中化学知识内涵的开发.中学化学教学参考,2010（7）

亓英丽，毕华林. 科学教育中科学知识的价值分析.全球教育展望，2012（2）

深入挖掘化学知识的价值具体知识（事实、概念、原理）方法论知识（过程、方法）观念性知识（观念、态度）?任何科学知识都是事实、观点、思想、方法、态度等的融合，都具有丰富而深刻的内涵。

?分析和挖掘科学知识价值的过程，就是深入揭示知识内涵的过程，就是引导学生思维和认识不断深入发展的过程。

——毕华林，辛本春.中学化学教学中化学知识内涵的开发.中学化学教学参考,2010（7）

亓英丽,毕华林.基于知识价值开发的理科教材内容分析.课程·教材·教法,2013（6）

“水的天然循环”知识价值分析

“水的天然循环”知识价值分析?这段教材内容的根本出发点就是以水分子的运动为思维视角，通过对水的三态变化及水在自然界中的循环这一宏观现象展开微观想象，达到训练学生化学思维方式，加深对物质微粒性认识的目的，从而促进学生微粒观的形成。

?事实性知识：水通过三态变化实现自身的天然循环。

?核心概念：水分子

?思想方法：宏观与微观的联系

?观念性认识：宏观物质是由微观粒子构成的，微观粒子处于不停的运动之中。

观念建构教学与知识本位教学的区别?教学设计理念不同。前者以具体知识为载体，重视对化学核心概念的理解，强调化学基本观念的建构，从而达到对化学科学整体、本质的认识；后者重视对具体化学知识的学习，强化对概念、原理准确熟练地掌握，力求形成较为系统、完整的知识结构。

?教材分析角度不同。前者对教材的分析是从知识、方法、观点等角度进行梳理整合，深入挖掘教材内容的观念建构价值；后者对教材的分析重视的是具体知识点的数量和难易程度以及知识间的内在联系，关注学生对知识的掌握程度。

?教学策略不同。前者强调以观念统领知识的学习，对教学情境、问题及活动设计都指向观念的建构；后者教学活动的设计主要是围绕着促进知识的掌握展开的。

实施“观念建构”教学的本质?

在中学化学教学中倡导“观念建构”的教学，就是要引导教师在教学中要关注整体，把握本质，不要过分注重细节；

?

要超越具体事实，引领学生通过深刻思考，从本质上认识和理解所学知识，形成化学学科的思想、观点和方法。

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，站得更高一层，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。

——泰安六中韩荣伟

用观念“教”观念?如何实施观念教学，在教学实践层面上看，最为关键的是教师要立足整体，对学生知识形成与观念建构等方面要有整体考虑，要分析和挖掘具体知识所蕴含的化学观念，并以化学观念为统领来设计和组织相应的教学活动，让具体知识的学习服务于学生化学观念的形成与发展。

—何彩霞，以化学观念为统领设计教学活动，化学教育，2013（1）

-李南萍，以分类观为核心构建元素化合物知识体系，中学化学教学参考，2011（3）

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