实施以理解为本的中学化学教学，本文主要内容关键词为：为本论文,中学化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
以提高学生科学素养为主旨的中学化学新课程降低了对化学事实性知识的学习要求，突出了对科学学习过程与方法的体验和基本观念的形成。化学学习的重心从背诵、记忆具体事实及概念原理转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的学科知识结构进行深层理解上。促进理解的中学化学教学围绕化学核心概念和基本原理展开，把事实性知识当作促进学生深入理解化学核心概念和基本原理的载体与工具，重视学生思维能力的提升和化学基本观念的形成。在致力于促进学生理解的化学教学中，教师必须明确的是，作为教学目标的“理解”，其具体含义是什么？通过教学希望学生理解什么？学生如何获得理解？如何证明学生已获得了理解？
一、理解的基本含义
在教学实践中，“理解”“为理解而教”“为迁移而教”的术语充斥在教师教学的各个环节，教师也在为帮助学生实现对学习内容的理解而做种种努力，但教师未必清楚，作为一种教学目标的“理解”其具体含义是什么，他们所做的种种努力是否有利于学生实现真正的“理解”。这正像美国著名教育学家布卢姆在《教育目标分类学》中描述的那样，“理解”已成为一种人人都在使用但人人都不清楚的教学目标。
我们认为理解是指学生在已有知识经验的基础上，深刻领会那些抽象的概念、原理，拥有超越教科书中知识与技能的某些东西——那才是学生真正得到的。理解也指一种在具体环境中灵活运用知识与技能的能力，而不是以一种照本宣科的方式输出知识。理解还指在不同背景下表现出的非凡的洞察力与其他能力，真正的理解不仅意味着洞悉支持知识的内在依据，而且能把孤立的技能转化为一种有意识的、自动化的指令系统。如，在配制一定物质的量浓度的溶液及酸碱中和滴定等实验中，如果学生真正意识到实验的目的是利用宏观的、定量的技术手段，从微观层面深入揭示物质的性质和变化规律，那么他们就不会把天平、容量瓶、滴定管等仪器的使用当作一种简单的、孤立的机械操作。学生在关注自己所做实验本身的同时，也在不断思索自己所进行的每一步操作是怎样和实验目的联系在一起的，从而使自己的操作表现出规范性和系统性。
二、理解性学习内容的特征
促进理解的化学教学，并不要求学生对所有学习内容都进行深入理解，那样既不现实也不值得。值得深入理解的学习内容都超越了那些孤立而散乱存在的事实或技能。美国著名课程专家威金斯 (wiggins)和麦克泰(McTighe)认为，值得深入理解的学习内容具有以下特征：
持久的价值：代表一种重大的观念，具有超越课堂的持久价值。
学科的中心：居于课程的中心，具有高度概括性和辐射性。
需要发现：深入探讨抽象的、易于误解的观念。
有吸引力：对学习者具有潜在的价值。
三、理解性学习内容的选择
美国著名教育学家布鲁纳认为：“任何课程的主题都应该由发展学生的基本理解能力而确定，这种能力可以通过掌握构成某一主题的基本结构的潜在原理而实现……脱离某一领域更宏观的基本结构之一——背景，而传授一些特定的具体知识和技能是低效的……理解基本原理和观念是进行相关知识学习的主要途径。在理解某事时，把它置于一个更宏大的背景之下，并把它看作是这一背景之下的一个特殊例证——也就是说，对更为根本的知识结构进行理解意味着学生不仅学会了特殊的知识，而且也学会了举一反三的方法。”在布鲁纳看来，学生只有掌握了学科知识结构，理解了基本概念和原理，才能通向学习迁移的大道。
1.化学学科结构
“要对知识形成深刻的理解，这意味着学习者所获得的知识应是结构化的、整合的，而不是零碎的、孤立的。”化学是一门在原子和分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。自然界中的物质都是由最基本的单元——化学元素组成的，周期表中100多种元素的原子之间的相互组合构成了绚丽多彩的物质世界；使原子结合成分子的作用力叫化学键，化学键的精细排列决定了物质的物理性质和化学性质；物质在一定条件下是可以变化的，需要用分子动力学和热力学的知识来揭示化学变化的快慢及方向限度等问题；化学变化的实质是原子核外层电子运动状态和数目的改变，利用化学变化可以制备物质、获取能量；看似孤立的物质之间存在联系，其内在规律性表现为元素周期律，人们根据物质在化学反应中表现出来的特性来分门别类地认识物质，分类观念的建立减轻了人们记忆的负担；任何化学物质都具有两面性，关键在于人们对其使用量和使用场合的控制，绿色化学工艺和原子经济性是化学家不懈的追求。上述内容可简单概括为元素观、微粒观、反应观、分类观和化学科学价值观，涵盖了对化学学科基本框架结构的观念性理解，应当是中学生学习化学课程的基本目标追求。
2.化学思维方式
化学物质通过其独特的微粒种类、微粒间相互作用类型、微粒的聚集方式和程度实现了从微观结构到宏观性质的过渡，赋予其独特的性质、用途、制法和保存方式。物质的微观结构是物质宏观性质的依据；物质的宏观性质反映物质的微观结构；化学符号是联系宏观性质与微观结构的中间桥梁。因此，建立宏观、微观、符号三者之间的联系是化学学科特有的思维方式，也是中学化学教学的价值取向。实施以理解为本的化学教学必然要使学生获得从微观、宏观、符号三个角度认识物质性质及其变化规律的思维方式。
3.化学基本概念、基本原理
对于某一教学单元而言，应侧重于对那些关键性的概念、原理或方法的理解。如元素、原子、分子、燃烧、物质分类、化学反应中物质和能量的变化及守恒、元素周期律、化学键、物质结构与性质等内容。促进理解的教学设计就是使学生对化学基本概念、基本原理实现持久的理解。持久的含义是指，学生能够领会这些重要概念的实质或灵魂，若干年后即便不能记住其中的细节内容，但他们仍能知道并理解这些概念的基本思路与基本框架，并从中抽象出具有普适价值的化学基本观念，为其分析、解决化学问题，进行科学决策以及在化学领域的后续发展中起到树立正确世界观和方法论的作用。
四、促进理解的化学教学策略
1.从学生已有的知识经验出发
当学生拥有的观点、事实及体验与事物或现象的本质不一致或相抵触时，他们就会产生对概念和原理深入理解的迫切需求。例如，对初次接触可逆反应的学生来说，根据反应物和产物外在宏观现象的变化来判断化学反应是否发生，这是他们在以往的学习中逐步建立起的朴素化学反应观。可是对可逆反应而言，当反应物和产物看起来都不随时间发生变化时，反应却还在进行，并没有停止。他们会认为，这怎么可能呢？对于还没有建立起物质的性质取决于其组成和结构这一化学基本观念的初中学生来说，光彩夺目的金刚石和黑不溜秋的石墨竟然是碳元素“孪生子”，这是多么令人迷惑不解的事情啊！
对教师来说，在促进学生理解的化学教学中，最大的挑战是站在学生的立场上，从学生已有的知识经验出发进行教学设计，而不是从教师教学方便的角度出发。需要注意的是，后一种情况在教学中却时常发生，一些重要的化学概念常常被压缩成刻板、单调的理论陈述，通过背诵的方式，让学生获得对概念的“理解”。例如，在认识物质微粒性的教学中，学生尽管记住了原子和分子的概念，也知道物质微粒性的几条内容，但当其面临真实的问题情境时，仍然本能地运用宏观思维方式或机械套用概念术语来分析解释化学现象。教师要利用学生已有的知识经验和当前需要理解的学习内容之间的认知冲突，激发学生对常见问题深入探究的欲望。让学生在新的问题情境中对熟悉的内容进行重新思考，那些看似简单但实际复杂的知识才会显示出其固有的科学价值和教育意义，从而被学生理解并接受。
2.围绕核心概念提出基本问题
在确定了需要深入理解的学习内容后，如何来促进学生对知识的理解？一个关键的教学策略就是围绕核心概念提出基本问题。明确问题可以使学习活动的组织超越那种时时存在的随意性，为思维活动指明方向并提供动力；基本问题是对核心概念的认同，指向对核心概念的深入理解；因此，教师在教学中应尽量提出具有思考价值的基本问题，让学生基于已有知识经验在对基本问题作出解答的过程中产生基本理解（基本认识），这是教师在教学中期望学生获得的。在这个过程中，教师针对需要深入理解的核心概念提出基本问题的质量高低直接影响着学生基本理解的产生与否。
例如，元素是中学化学课程中的一个核心概念，在初中化学元素知识的教学中，尽管元素的科学定义（具有相同核电荷数的一类原子的总称）比较抽象，但这并不妨碍学生建立起元素是组成物质的基本成分和物质的元素组成是物质性质基础的基本认识。为使学生产生上述基本认识，可向其提出以下基本问题：①假如将一宏观物质进行无限次的分割，你认为最终得到的将是什么？②水是由
分子构成的，电解水可以得到
；水可以用来灭火，氢气可作燃料，氧气可以助燃。你认为组成上述三种物质的基本成分各是什么？在电解水的过程中组成物质的基本成分发生了怎样的变化？如何将这一变化表示出来？③金刚石和石墨看上去是两种截然不同的物质，但其在氧气中燃烧，产物都是CO和
；CO可以燃烧，却可以灭火……庞大的物质世界和有限的物质基本单元之间有什么关系？为什么要了解它们之间的关系？上述基本问题都是从学生已有的知识经验出发，涉及学生熟悉的物质和现象，是学生感兴趣并且经过思考就可以对元素获得深层理解的内容。
学生经过对以上基本问题的思考，在头脑中建立起需要给一类原子一个统称的认识，意识到物质是由最基本的成分——化学元素组成的；在化学变化中元素的种类保持不变，化学变化的实质是元素之间的重新组合；每种元素都有特定的表示符号，元素符号不仅表示一种元素，还表示该种元素的一个原子，学习化学需要在宏观物质、微观构成和化学符号之间建立联系；物质的元素组成决定了物质的性质，可以从物质的元素组成方面对物质进行分类。学生还可以认识到即使组成物质的元素种类相同，但物质的性质也可以千差万别，对这一问题的深入认识涉及物质结构的有关知识，对于引导学生对后续知识的学习以及学生思维向纵深发展具有积极的意义。
3.提供应用知识的情景
在促进理解的教学设计中，提供应用知识的情景是十分必要的，只有激发起学生应用知识并对其进行理论提升的意识，他们的学习才会超越背诵或机械记忆的层面。美国著名课程专家怀特海德 (Whitehead)认为：“运用知识与实践应当贯穿于整个学习的过程中。实际上，运用也是知识的一部分。事物真正的意义往往蕴含在超越自身的各种关系之中。所以，不加运用的知识，其意义将会大打折扣。”有一句中国古谚语也深刻反映了实践应用对于促进知识理解的作用，那就是“听了容易忘，看了才记住，做了就明白。”这句谚语所隐含的智慧表明，只有在具体情景中对知识加以实践应用，思维才能走向深刻、丰富、灵活；只有经过亲身体验才能获得对事物的深刻理解。
例如，在初中化学“燃烧与灭火”一节的教学中，教师期望学生通过对“燃烧条件”的学习，认识到物质燃烧是内因和外因共同作用的结果，只要控制燃烧的条件就能达到促进燃烧、防火和灭火的目的，进而建构起控制反应条件就可以控制化学反应快慢的化学基本观念。燃烧是学生日常生活中司空见惯的现象，学生已经具备一些促进燃烧和灭火的经验与方法，但还不能从化学反应的角度认识燃烧和灭火的原理。为此教师需要提供应用燃烧知识解决相关问题的情景，利用活动的形式让学生扮演消防人员、热电厂工程师等角色，对学校实验室和家庭居室提出合理的防火措施以及对热电厂锅炉燃烧提出有效的改进建议，把新知识的学习与问题的解决有机结合起来。学生在具体的实践活动中会把自身的生活经验与化学联系起来，站在化学科学的角度认识燃烧就是一种化学反应，控制燃烧的条件就能控制燃烧的进行，灭火的原理就是破坏维持燃烧的条件；优化燃烧的条件，就能促进燃烧的进行，从而达到节约能源、减少环境污染的目的。学生在实践应用中建构起对知识的持久性理解，实现“从生活走进化学，从化学走向社会”。
五、理解性教学的评价方式
学生在教学任务完成后应该具备什么样的素质或表现出什么样的行为，即可表明其对学习内容获得了持久性理解，而不是仅仅记住了课堂与教材所提供的知识结论。我们认为学生的考试成绩并不能完全代表其对知识的理解程度，如果学生通过背诵、记忆的方式记住了大量的事实、结论，在考试过程中以一种照本宣科的方式输出知识，也能提供正确答案并获得好成绩；真正的理解意味着学习者能将外在的知识结论内化为指导自己正确思考与行动的思想观念。这种思想观念可以通过一定的言行表现出来，因此我们可以从学生外在的实践行为和理论阐述中感受其思想观念的深刻程度，这将有利于对理解作出更加准确的评价。即我们可以利用双向的标准对理解进行评价：一是内在观念的质量；二是外在行为的质量。
1.内在观念的质量
观念尽管是内隐的，但可以通过学生对问题作出的解释来判断其内在观念的质量。学生能利用所学的知识对相关现象和事物作出全面、合理和可靠的解释与说明，而且学生对事物和现象的解释越系统完整，表明学生对知识的理解就越全面深刻。学生在学习原子、分子知识后，对原子、分子产生的理解并不是建立在照本宣科地叙述教材所提供的结论上，而是能自觉地从物质的微粒性方面来认识自然界一切宏观物质的性质及其变化现象。如学生在回答相同体积的不同物质为什么会有较大的质量差别这一问题时，如果仅从“密度”这一层面进行解释，则表明学生在头脑中还没有建立起对物质的微粒性认识，只是在机械地套用科学术语而已；只有学生运用自己的语言从构成物质的微粒质量、微粒数目、微粒体积、微粒间隔等方面进行实质性解释时，才表明其头脑中微粒观的建立和对分子、原子概念的深刻理解。
2.外在行为的质量
学生能否灵活地运用所学的知识，是评价持久性理解最为重要的依据。学生对知识的理解不仅表现在他对事物本质和现象的深层洞察力以及对问题的合理解释上，还体现在其解决具体问题时的实践行为上，因此我们还可以通过学生解决问题时的外在行为感受其对化学知识的深刻理解。需要注意的是外在行为的质量并不是指学生进行实验操作的熟练程度，重复的机械训练可以使任何操作技能达到自动化水平。外在行为的质量主要是指学生行为的知识性水平，如，能将知识恰当地迁移到本学科及相关领域的问题解决情境中；能对常见物质的性质及其变化规律做出科学的解释和预测；能够系统地表达自己的见解并有科学根据地评价他人的观点；能够设计出具有一定思维容量的探究实验方案等。