化学基本观念的内涵及其教学价值

化学基本观念的内涵及其教学价值*毕华林1 卢 巍2（1山东师范大学化学化工学院 山东 济南 250014；2山东省教学研究室 山东 济南 250013）摘要：面向学生未来的发展，中学化学教学必须超越对具体知识的学习，要以具体知识为载体，引导学生通过高水平的思维活动，形成化学基本观念，即从“知识为本”转向“观念建构”。

化学基本观念是指学生通过化学学习，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，它主要包括元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观等。

在化学教学中实施“观念建构”的教学，有利于转变学生的学习方式，促进对知识的深刻理解和灵活应用，全面提高学生的科学素养。

关键词：化学学科 基本观念 观念建构 教学价值化学作为一门中心的、实用的和创造性的科学，对促进社会发展和提高人们生活质量发挥着日益重要的作用。

在基础教育学段开设化学课程，既是社会发展对未来公民素质的基本要求，更是促进学生科学素养全面发展的必然需求。

为实现这一目标，中学化学课程究竟要教给学生什么？也就是说，中学生通过化学课程的学习是记忆更多的化学知识，还是通过具体知识的学习掌握从化学的视角认识世界、解释世界的思想方法？答案是不言而喻的。

学习不是事实性知识量的积累，而是思维能力的提升。

中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从记忆事实、掌握知识转变为思考事实、发展观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。

一、化学基本观念的涵义和特征德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯·劳厄（M.vonlaue）曾经说过，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来的东西。

不可否认的是，随着时间的流逝，我们在学校所学习的大量的学科知识都将逐渐淡化甚至遗忘，真正伴随我们一生发展并持续发挥作用的不是具体的学科知识，而是知识升华后留存在我们思想意识层面的东西。

当学生将具体的化学事实性知识都忘掉的时候，在他的头脑中“剩下的东西”是什么呢？应该是学生通过化学知识的学习，所形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、方法和观点，即植根于学生头脑中的化学基本观念。

所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里留下的概括性认识”。

化学基本观念，是指学生通过化学学习，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。

譬如，一个具备“元素观”的学生，当他看到某种物质的时候，他就会自觉地观察和思考组成这种物质的基本成分是什么？它可能具有什么样的性质？同样，当他看到像“水变油”这样的消息时，他会从元素组成的角度去思考和判断它的真伪，从而自觉地抵制伪科学。

化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁，也不可能通过大量记忆化学知识自发形成，它需要学生在积极主动的探究活动中，深刻理解和掌握有关的化学知识和核心概念，在对知识的理解、应用中不断反思概括提炼而成。

即学生化学基本观念的形成需要两方面的有机结合：一方面，从形成基本观念所需要的素材来看，必须有合适的、能有效形成化学基本观念的核心概念，以及能形成这些核心概念的典型的化学具体知识；另一方面，从基本观念形成的过程来看，必须充分调动学生思维的积极性，使学生在积极主动的探究活动中，深刻理解有关的化学知识和核心概念，* 山东省社会科学规划研究项目（07JDB039），山东省十一五教育科学规划课题（115GG60）并通过在具体情境中的迁移应用，不断提高学生头脑中知识的整体性和概括性水平。

我们可以用图1表示化学基本观念与核心概念、具体知识间的关系。

由图示看出，化学基本观念来源于具体化学知识，却又不同于具体化学知识，是具体化学知识在学生头脑中的提炼与升华。

中学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，它们是形成化学基本观念的基础和源泉。

可以说，没有具体化学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，是具体化学知识提炼升华的产物；同时化学基本观念对化学知识具有自上而下的引领作用，它赋予具体知识一定的能动性和灵活性，若缺乏化学基本观念的引领，化学知识就难以发生有效的迁移和应用。

二者之间是相互依存、相互促进的。

基于上述分析，我们可以从以下方面去深入认识和理解化学基本观念：（1）化学基本观念不是具体的化学知识，也不是化学知识的简单积累，它是学习者对不同层次化学知识的概括提升，具有超越具体知识的持久价值和广泛的迁移作用。

（2）化学基本观念是学生基于自己的认知基础，对化学学科特征和学科知识的深刻理解，是学习者深入思考和内心体验的结果，它影响着学生分析和解决实际问题的价值取向和行为方式。

（3）化学基本观念的形成是以对化学知识的深刻理解为前提的，学生所要求学习的具体知识不同，所形成的化学基本观念的内涵丰富程度也就不同，化学基本观念的形成不是一蹴而就的，而是渐进发展的。

化学基本观念具有包摄范围广、概括性程度高的特征，它决定着学生对化学知识的深入理解和灵活应用，对学生的终身学习和发展将发挥重要的作用。

宋心琦教授曾精辟地指出：“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。

”因此，中学化学教学必须超越对具体知识的学习，要以具体知识为载体，引导学生通过高水平的思维活动，形成化学基本观念，即从“知识为本”转向“观念建构”。

二、化学基本观念的内容体系化学基本观念是学习者在反思体验和实践应用中，将蕴含于具体知识中的化学思想、观点、方法等抽象概括出来的一些观念性认识，是化学学科的研究对象、过程、方法、结果在学习者头脑中整体的、概括的反映。

化学作为一门基础自然科学，它的基本特点是在分子水平上研究物质的组成、结构、性质和变化，化学变化是化学科学研究的核心内容，宏观与微观的联系是化学不同于其他科学最特征的思维方式，化学实验是化学科学研究的基本方法和途径，而科学的改造物质、应用物质，实现自然与社会的可持续、和谐发展则是化学科学的终极目的。

基于化学学科的特点和研究视角，在长期的发展过程中，化学科学形成了认识物质世界的基本思想方法和处理问题的基本思维方式及其价值取向，概括起来，就是基本的元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观。

这些基本观念不仅指导人们认识物质、改造和应用物质，也促进着化学科学的发展。

化学基本观念不仅是实践发展的产物，更是抽象思维的结果。

在学校教学中，这些化学基本观念主要来自于三个方面：一方面来自于学生对化学学科知识的反思概括，主要形成化学知识类的基本观念，如元素观、微粒观、变化观；另一方面来自于学生对化学探究过程、学习方法的反思，主要形成化学方法类的基本观念，如实验观、分类观；再一方面来自于学生对化学科学在社会生活中价值的认识和反思，主要形成化学情意类的基本观念，如化学价值观。

这三个方面的基本观念相互影响、共同作用构成化学基本观念这一有机整体，如图2所示。

从内容来看，每一种化学基本观念都是对其所涵盖的事实、概念和原理等化学知识的高度概括和更上位的认识，都有其具体的基本含义。

这些基本含义以语言的形式表达出来就构成知识形态的化学观念，我们将其称为“基本理解”，它把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。

概括分析，我们将各化学基本观念的具体内容（亦即基本理解）表达如下：（1）元素观。

世界上的物质（包括天然存在和人工合成的）都是由元素组成的，元素是组成物质的基本成分，100多种元素组成了世界上的数千万种物质；每一种元素对应于一类原子，由于原子不容易发生变化，所以元素不容易发生变化；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（种类不变、质量守恒）；元素的性质随原子核外电子排布呈现出周期性变化的规律，元素周期表是这一规律的具体体现形式。

（2）微粒观。

物质世界是由分子、原子、离子等微观粒子构成的；微观粒子很小很小，它们的体积和质量我们无法用常规的量器度量，也不方便用常规的单位表示；微观粒子本身是有能量的、不断运动的、彼此有间隔的；在构成物质的微观粒子中，原子是最为基本的，它既能直接构成物质，又能先构成分子或离子，再由分子、离子构成物质，并且在一般条件下物质发生化学变化时，分子、离子会发生变化，而原子保持不变；微观粒子之间存在着相互作用，原子间通过强弱不同的相互作用（范德华力、化学键等）相互共存或结合成分子。

（3）变化观。

物质是不断变化的，变化是有层次的，物质变化的层次性随外界条件的不同而不同，人们通常据此将变化分为物理变化、化学变化、核变化等；化学变化是化学研究的重要内容，其本质是化学键的断裂和形成；化学变化都伴随着能量变化，并以光、电、热等形式表现出来；利用化学变化人们可以获得或消除物质，可以储存或释放能量，控制变化的条件，可以使化学变化向着人们希望的方向进行。

（4）实验观。

实验是人类探求未知、发现规律、验证推测的重要实践活动；化学实验是人类认识物质、改造和应用物质、推动化学科学不断发展的主要手段；科学严谨、系统设计、安全环保是进行化学实验的基本保障；实事求是、不畏艰辛、持之以恒是对待实验工作的科学态度；全面地观察、记录实验现象，科学地分析、解释实验结果，将观察与思维紧密结合是完成化学实验必须的基本方法；技术的进步促进了实验手段的更新，从而极大地促进化学科学的发展。

（5）分类观。

分类是一种科学的思维方法，是人们认识事物的一种重要手段；分类所依据的标准不同分类结果就不一样，通过分类可以更好地认识和把握同类事物的本质；对化学物质可以从多个角度如元素组成、微粒间作用等进行分类；对化学反应可以从得失电子、元素组成等角度进行分类。

（6）化学价值观。

化学是在分子、原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，宏观与微观的联系是化学学科特征的思维方式；化学是一门中心的、实用的和创造性的科学，是推动现代社会文明和科技进步的重要力量；化学是材料科学、生命科学、环境科学和能源科学等的重要基础，它在解决人类所面临的自然和社会问题方面起着关键作用；化学科学能够增进人们对物质世界的认识，对丰富人类的文化有着实质性的贡献；倡导绿色化学，实现自然与社会的可持续、和谐发展是化学科学的价值追求。

上述基本观念是化学学科观念体系中最基础、最本质的，是深入认识物质的性质和变化规律以及形成更高层次化学学科观念的前提和基础。

随着学习者知识经验的丰富和认知水平的提高，他们对化学科学的认识也在不断深化，因此形成的化学学科观念也是不断丰富发展的。