优化教学设计 追求应然教学

摘 要：如何确定“物质的量在化学方程式计算中的应用”的具体的知识技能目标，如何让每个学生达到相应的应然目标出发，并兼顾学生计算能力的培养，结合宋心琦先生对化学教学“数学化”的警示和结合教学反思，提出了追求应然教学的实施办法。

关键词：优化；应然教学；教学设计；实然教学

“物质的量在化学方程式计算中的应用”似乎算不得“难教”的内容，但绝对算得“弹性”最大的教学内容之一，然“不难教”并不意味就“教得好”，更不等于学生就“不难学”，每年至此便有相当部分学生从此掉队或畏惧化学，“如何面向全体兼顾能力实施教学”，成为教学实施的核心主题。

一、实施两个变化，追求应然教学

针对多年“教”中的两个突出感受，再三斟酌后做了两个“变通”，发现卓有成效。

第一，位置前移，构筑缓冲区

本内容位于人教版必修一第三章《金属及其化合物》之第一节“金属的化学性质”的最后一框。其教学重点是帮助学生从物质的量的角度认识化学反应，进而为宏观表征和微观释理相结合（如守恒法等）的渐进认知方式铺道。

“没有给学生足够缓冲空间”是教材使用中的突出感受。首先，物质间的数量关系是反映物质性质的重要方式，故元素化合物离不开化学计算（以数说理），第三章（金属及其重要化合物）的计算量相对较大，密集的计算让学生很难一下子适应，加之物质的量的概念的抽象性，“学生的难”与“教师的易”形成倒挂，学生无法适应而导致学生“掉队”。

其次，“反刍现象”有碍教学流畅性。从近年教学反馈看，学生对“以物质的量为中心”的换算关系并非可以信手拈来，讲计算还先得花气力复习巩固相应换算关系。

教学实验中将其作为物质的量的应用，提至了第一章，从两个方面颇有突破。

首先，加固了学生的“粒子观”。以前对第二章中离子反应和氧化还原反应物质数量关系及电子数量的确很难描述，比如，只好用“1个镁离子和2个氢氧根离子反应”及“转移4个电子”等用语过渡，如此言语反倒使学生后来出现了“1molMg转移2个电子”等难以矫正的错误。相反，位置前移后，不仅规范了学生的表述还将物质的量得到不间断地运用，将“以物质的量为中心”的换算延伸到元素化合物，也是“水到渠成”。

其次，突出了“物质的量的意义”。化学计算可以将化学学习带入真实情境之中，在真实的问题解决过程中，学生对学习气体摩尔体积、物质的量浓度等的意义体会更深。

对比教学反馈显示，我所任教班级学生的计算能力明显较强，几乎没有“掉队”现象。尽管这还与下面几个举措密切相关，但给学生构筑缓冲空间的合理变通也很重要。

第二，立足衔接，推动知识建构

“教材对化学计量数内涵”的推导很不自然，很多学生是被动式接受。

人教版教材是这样呈现的：

物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系。例如：

2Na + 2H2O = 2NaOH - H2

化学计量数之比 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1

扩大6.02×1023倍2×6.02×1021 ∶ 2×6.02×1023 ∶ 2×6.02×1021

物质的量之比 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol

由此可以看出，作为方程式各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。

“化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的关系”，教材以此为逻辑起点，推导出了“化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比”。显然，教材内容逻辑脱离学生认知基础和方式。

首先，“化学计量数从初三到高一均无明确描述（当然也未必要明确描述）”，学生即便能把“化学计量数”和“粒子数”建立起联系，这种联系也是“2个钠原子和2个水分子……”的错误概念，教材的逻辑起点很突兀。

其次，这一“结论”有更好的自我建构方式。

知识自我建构图示

从学生熟悉的“宏观关系”切入，整个过程符合学生的认知基础，便促成了学生“真理解”，故技能应用也自然对比班级学生相对灵活些。

二、合理设定目标，揭示“应然教学”本貌

本框教学为什么弹性很大？学生应该达到什么程度？如何避免过度“拔高”？这都是反映知识技能目标定位的根本问题，不解决好则会因“教得随意”而“学得痛苦”，学生还没有迈进高中化学的大门，就会对化学关起自己的“心门”。

第一，“纲”的“要求”虽不含糊但需推敲。

表1 “纲”对以“物质的力量为中心的计算”的要求

集体备课研讨中，教师认为“了解”“理解”“简单计算”及“有关计算”等要求太含糊，真如此吗？如何确定教学“尺度”呢？看看近年江苏化学高考卷的启示：

[2010江苏20（3）]高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。

简析：既可转化为围绕化学方程式计算，也可用守恒法快速求解。

计算能力是展示学生学科思想及思维能力的窗口，要践行以学生为本的理念，“要求”唯有不“一刀切”才有可行性，故“要求”只能以开放性、包容性引领、鼓励教师“因材施教”，为学生的不同选择奠基，如何守住底线实施针对性适度拔高的应然教学呢？

教材习题、学测和高考示例题及历年各级真题展示的“怎么考”“考什么”，无不在对“纲”的各层“要求”做着无言的注释。

第二，制订应然的知识技能目标需多位一体。

首先，教师用书的教学建议指出：“……可适当补充一些不同类型的题作为课堂练习，发现问题及时解决，并注意引导学生总结规律，理清思路。”从中可看出对计算教学的指导意见：“计算教学应该从题型入手；计算教学应该注重思路建立和规律引导。”二者间的关系很清晰：题型是规律的载体，一种题型对应一种建模思维方式。

其次，追求应然教学需要滤清题型。题型纷杂、难度不一，面面俱到肯定不对，单纯地追逐题型又必陷入追求计算技巧的“虚假计算”，那么哪些题型是教学的必须？这些题型又以什么来统领呢？课程标准指出教学需注重学科思想培育并体现学科价值，结合教材及各层考题可以看出，应选取凸显“守恒思想和数学思想”的题型，并逐步落实。

表2 教材中用于落实学科思想的知识载体

立足教材内容和习题、学测和高考试题及教师用书的综合研究，基础知识技能目标应为：（1）以守恒思想的运用，引导学生明确以物质的量为中心计算的意义（要让学生理解为什么要学习它，感受化学思想）；（2）结合常见实际问题，初步掌握常见题型（过量计算、混合计算）的思维建模方法（要让学生理解化学学习的价值在于为生活生产实际服务）。争取目标为：能针对具体问题优化解题方法（如运用图表解决实际问题）。

三、优化教学设计，落实应然教学

首先，优化教学设计的三原则。教学难度安排应以“让习题跟着学生走”为原则。计算内容应关注“切近课本并突出实际问题”的问题。教学行为应从讲了多少方法向学生从这种方法中悟出了多少进行转变。

其次，落实三原则的“化整为零和零存整取”教学策略。“化整为零”就是将难点分解并分批落实，以其延续性化作对学生的等待并促其顿悟；“零存整取”就是将题型最终化归为学科思想的统领，“由分到合”“以简驭繁”，帮助学生将知识技能系统化和结构化。“化整为零”重在针对难点，“零存整取”重在对比归纳或万变归一。如：

表3 守恒思想的逐步落实策略

“化整为零”要根据教材体系尊重学生的认知规律，将学科思想有计划有步骤地、由浅入深地融入实际问题，强调“逐步和渐进（防止‘吃不了’）”，要求教师的备课要放眼整个教材，要有“一盘棋”思维，要有“搀扶和助推”的情感温度。“零存整取”是“画龙点睛”之笔，要突出“优化”策略，优化既是对解题能力的助推，更是对学有余力学生的思维引导（防止“吃不饱”），一般在一个学科思想体系复习时实施，要能起到“精致和发展”学生认知的作用。

第三，立足教材“渐变渐行”的教学策略。教材是学生学科观念思维成型的绝佳素材，立足教材向外拓展即“小中见大”，体现着“以静制动”，是杜绝“题海”的举措。

如，教材例题“延展”举例：

教材向外扩展必须以落实教材基本价值和学生掌握程度为起点，以有助于形成体系的内容或方法技能为两个维度，注意适量和适度。从近年来各级正规化学试题对中学化学计算教学的导向来看，计算教学的三个原则正是经教学实践证实的行之有效的策略。

应然教学就是以“标准”的“要求”为依据，以一切学生的发展为核心，以教师的实践研究为基础，立足学生实际优化教学目标和备课行为，以切实可行的教学目标达成“要求标准”的课堂教学。应然教学强调“立足学生，为每个学生谋发展”和“站在高中教材体系中谋划课堂的大局观”，追求“应然教学”是对“实然教学”的积极反思过程。“物质的量在化学方程式计算中的应用”是高中化学计算体系的基石，“规范表达、有序思考”是其基础性的重要体现，“追求100%”是对基础性应该的教学回应，“整合（据学生已有认知程度）优化（据学生认知方式）”是落实基础性的重要举措，“为每个学生发展奠基”的课程价值，需要我们以敬畏之心引导学生一节课一节课地走下去。

（作者单位 江苏省南京市天印高级中学）