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化学能量观的建构应基于教材的整体设计

更新时间：2009-03-28

新课改要求义务教育阶段的化学教育要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念，使学生认识到化学是实用的科学，并形成化学是研究的科学、化学是创新的科学等理念。

一、找准起点，形成稳定的能量观

新课程倡导基于观念的教学，重视认识事物的思路方法，这就要求教师要对初中化学教学进行整体设计，分阶段推进，最终促进学生化学能量观的建构与发展。使学生形成基本的化学观念是化学学科的一个重要教学目标，能量观是中学化学学习中的核心观念。从教材呈现来看，虽然目前没有任何一个版本的教材中有以能量观命名的章节，但是与能量观有关的内容却贯穿教材始终，几乎每个章节都涉及到了相关知识。如何看待这些零散知识间的关系，引导学生在知识学习的过程中不断发展对能量观的认识，最终形成稳定的能量观，是我们教师需要关注的问题。

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学生对能量的认识不是零起点，在走进化学课堂之前，学生就已经知道热能是可以转化为机械能的（汽车等）、机械能是可以转化为热能的（摩擦生热）、电能是可以转化为光能、热能的（灯泡通电发光、放热）等。学习化学后，他们开始接触到不是很好理解的能量，并开始学习用科学的方法、有序地认识能量观，学生对能量观的认识是不断发展的。

学生在没有学习化学前就已经认识到不同形式的能是可以相互转化的，但是随着学习的深入，这一观念会不断发展更新。这些转变过程复杂缓慢，需要借助不同的教学内容，通过多样的教学方式，不断渗透，持续构建，才可能逐渐形成。图1列出了初中化学常规教学内容在发展学生能量观中的作用。教学中，教师应充分关注教学内容在学生观念建构中的功能与价值，帮助学生形成更加科学的能量观。

  

图1

二、调整视角，体现直接的能量观

中学化学能量观建构的基本策略主要是：第一，在原子结构的学习中形成核外电子运动的能量思维方式，离核近的电子能量低，离核远的电子能量高。第二，在元素及其化合物学习中发展高能量的最外层电子不稳定的认识，一般情况下，金属元素的原子最外层电子数小于4，在化学反应中容易失去电子，非金属元素的原子最外层电子数大于4，在化学反应中容得到电子，金属元素和非金属元素的化学性质活泼，发生化学反应时，通过得失电子(或形成共价键)达到比较稳定的结构；而稀有气体元素的原子最外层电子数等于8（氦为2个电子），既不易失去电子也不易得到电子，属于相对稳定结构，所以，稀有气体不易与其他物质发生化学反应，化学性质比较稳定。第三，在化学变化现象的积累学习中强化物质转化时伴随有能量变化的认识。第四，化学反应中的能量变化在高中会发展为化学反应规律，学生在初中建立起这个认识角度后，会在高中必修、选修，甚至在大学的化学学习过程中得到进一步发展。例如，对化学反应中的能量变化，初中阶段只要求感受化学反应中有能量的变化，知道化学反应中的能量变化有热能、电能等不同形式，而到了高中必修阶段则要求学生能从化学键角度解释化学反应中为什么会有热能变化。化学反应（变化）是化学学科特有的研究对象，因此化学学科中的能量观与其他学科的能量观最本质的区别在于认识对象的不同。我们将化学能量观定义为人们从能量的视角认识物质及其变化（化学反应）从而获得的观念性认识，以及由这些认识形成的思维方式和方法。能量观往往被视为变化观的一部分，能量变化是化学变化的重要特征，因此教材中的化学变化是最能直接体现能量观的。

在图1中，涉及到化学变化伴随有能量变化的课题中绝大数的都是化学能转化为热能。而水的组成研究中体现的是电能转化为化学能，“燃料的合理利用与开发”一课中比较系统的体现了化学变化伴随有能量的变化。为了更全面地建构能量观，更全面地认识化学能可以转化为多种不同形式的能量，就需要充分发掘主题内容的化学学科知识，深挖教材，整合教材，充分体现教材的功能性。本课要想充分进行能量观的拓展延伸，我觉得可以尝试这样的设计，如图2所示。

[22]Osonde Osoba, William Welser IV, An Intelligence in Our Image, California: RAND Corporation, 2017, p.21.

  

图2

 
徐瑞
《辽宁教育》 2018年第11期
《辽宁教育》2018年第11期文献

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