促进变化观发展的教学实践与反思
摘要：变化观是研究物质的重要认识视角和认识思路，要发展学生的变化观，教师可从物质变化的认识视角分析教材内容，从“教”与“学”的角度分析变化观的价值，并设计探寻物质变化规律的教学目标。具体教学中，教师可引导学生基于证据合理推理以重新建构知识，分组开展实验探究以促思维走向深刻，运用“价类图”综合分析以达成对规律的深刻认识。同时，教师要注意开展实验探究引导学生自主建构观念，利用好“价类图”提升学生应用化学观念的水平，捕捉教学契机促进学生观念的螺旋进阶。
关键词：变化观；价类图；高中化学
变化观是中学化学学科的基本观念之一，是研究物质的重要认识视角和认识思路，包含物质变化（或物质转化）和能量变化两个维度。吴晗清等对中学阶段变化观的内容构成与层级进阶进行梳理，认为在高中必修阶段，“物质变化”的要求是从定性角度认识浓度、温度、催化剂影响反应速率，研究的具体反应类型是氧化还原反应和离子反应［1］。有专家指出，学科观念需要在具体的教学情境中通过对事实性知识和概念的学习而逐步形成［2］。那么，如何在教学实践中发展学生的变化观呢？下面，笔者以“探索物质变化的一般规律”为例具体探讨（注：本文的变化观聚焦于“物质变化”，并将“物质变化”与“物质转化”的含义视为相同）。
一、从物质变化的认识视角分析教材内容
人教版普通高中教科书《化学》必修第一册（以下简称“《化学》必修一”）在编写中凸显了变化观：第一章《物质及其变化》在引言部分即提出元素及其化合物的两个认识视角——物质类别和元素价态，在正文中则介绍了物质和化学反应的分类以及物质的转化（不同类别物质之间的转化、离子反应、氧化还原反应）；第二章《海水中的重要元素——钠和氯》，以不同类别物质间的转化为线索介绍钠及其化合物，以含不同价态同种元素的物质间转化为线索介绍氯及其化合物；第三章《铁金属材料》，在“方法引导”栏目中明确指出“物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角”，并强化它们的重要价值——预测物质的性质、设计物质间转化的途径，在“整理与提升”栏目中归纳出从物质类别和元素价态视角认识物质间的转化关系；第四章《物质结构元素周期律》，提供了认识“物质转化”的新视角，即从“位-构-性”和微粒间作用力的角度认识物质变化。
显然，“物质变化”是该册教材的一条重要主线，随着元素化合物等事实性知识的丰富，变化观的引导和统领作用也越来越显著。
二、从“教”与“学”的角度分析变化观的价值
变化观也是化学教育教学实践的一条重要主线，在《化学》必修一的教学中，除了要关注具体物质的性质与转化，并对“方法引导”“整理与提升”等栏目进行分解细化和落实外，笔者认为还需要重视以下三个方面。
一是充分发挥“价类图”的教学功能。物质类别和元素价态是物质变化的两个重要视角，集中体现在“价类图”中。如在第三章的复习课教学中，教师普遍会运用“价类图”这个工具，但通常聚焦于其“再现、整理”的功能，而忽视“解释、预测”的功能——解释陌生化学反应事实、预测物质性质并设计物质间转化途径。教师要引导学生从物质类别和元素价态两个视角去分析、解决陌生的实际问题，发展分析、评价和创造等高阶思维。
二是用“变化规律”解决学习疑难问题。学生能初步运用氧化还原反应和离子反应原理解释、分析元素化合物的性质和变化，但对氧化还原反应和离子反应的认识还不够深入，会遇到较多的疑难问题。比如，学生熟悉氯气能与氢氧化钠溶液反应得到次氯酸钠、“84”消毒液与洁厕灵混合会产生氯气，但其感到困惑的是从氧化还原角度看，两个反应得出的氧化性强弱关系是相反的：前者是Cl2强于ClO-，后者是ClO-强于Cl2。因此，教师要引导学生基于实验事实，进一步认识氧化还原反应和离子反应的内涵，在解决学习疑难问题的过程中促进变化观的发展。
三是改变学生对化学学科的误解。由于缺乏足够的化学反应原理、物质结构等知识的支撑，又接触到诸多化学物质，高一学生在面对纷繁复杂的物质变化时很容易陷入事实堆积和机械记忆，导致其对化学学科产生误解：化学是基于经验、定性的大量化学事实的堆积。对此，教师要在教学中潜移默化地（或在某个教学契机）让学生逐渐从大量事实中抽象出物质变化的一般规律，丰富和完善对物质变化的认识视角，改变可能存在的误解。
三、设计探寻物质变化规律的教学目标
鉴于学生仅学习了《化学》必修一前三章（这三章涉及的基础概念和基本理论有物质分类、氧化还原反应和离子反应，基础知识主要有钠、氯、铁单质及其化合物的性质），笔者围绕“消毒剂的制备和使用”展开教学，并以“价类图”为主要认识工具，引导学生探讨物质变化的一般规律。据此，笔者确定这节课的教学目标，具体如下。
目标1：通过分析氯气的制备，能从反应物和反应条件的视角剖析氧化还原反应的影响因素，加深对离子反应本质的认