“学科观念”是对学科研究对象及研究过程的本原和本体的见解或意识，具有超越课堂时空的持久价值和迁移价值
［1］。教师若能帮助学生建构知识背后的化学观念，学生将获得一种自觉意识或思维路径，那就是主动调用化学思想方法和化学学科思维去认识和解释身边事物、分析和处理实际问题。毕华林等
［2］提出了包含知识类（元素观、微粒观、变化观）、方法类（实验观、分类观）和情意类（化学价值观）的化学基本观念体系，并对以上6种基本化学观念的内涵进行了阐述。
1 化学观念分析
“化学肥料”隶属于“物质的性质与应用”学习主题，是对“生活中常见的盐”（食盐、纯碱、小苏打和碳酸钙）知识的拓展，是体现化学造福人类的社会价值的绝佳素材，对培养学生辩证看待事物、形成合理使用化学品的意识具有重要意义。同时，化肥的分类、作用、施用注意事项以及保存等，也是帮助学生建构元素观、微粒观、分类观、变化观、实验观和化学价值观的有效载体。梳理课程标准中有关化学肥料的内容要求，从“教学输入”的角度挖掘和提炼出知识背后可建构的化学观念见
表1。
2 促进观念建构的教学设计思路
“化学肥料”是人教版化学九年级下册第十一单元“盐 化肥”的第2个课题，分两个部分，一是化肥简介，简要介绍化肥的种类和作用；二是化肥的简易鉴别，介绍利用物理性质和化学性质初步鉴别几种常见化肥的方法。基于以上对本课题所蕴含化学观念的分析，设计促进学生化学观念建构的教学思路见
图1。
进一步梳理课程标准中有关化肥的学业要求，从“学习输出”的角度思考和设计促进观念建构的学习活动和教学流程分别见
表2和
图2。
3 教学目标
（1）通过预习，自学化肥简介相关内容，了解化学元素对植物生长的重要性及常见化肥的种类和作用。
（2）通过搜集并整理“化肥的功与过”的相关资料，了解化肥对环境的影响，学习辩证认识问题的方法。
（3）通过实验探究，了解区分常见化肥的方法，培养运用所学知识和技能解决问题的能力，体验化学的价值。
4 教学实录
4.1 课前任务
任务1：阅读教材内容，写出常见化肥主要成分的化学式，并进行分类。
任务2：选择其中一个方向，写一篇小论文（300字左右）。①李比希、哈伯与化肥的故事；②化肥工业的现状及未来发展趋势。
任务3：查阅有关“化肥的历史及其功与过”的资料，尽可能多地按条目列出，并尝试对条目进行分类，然后用A3卡纸精心设计并制作出思维导图。
【设计意图】任务1提供各种化肥的包装袋或实物图片，让学生通过自学教材中相关内容，写出常见化肥的化学式，建立对化肥的“宏观—微观—符号”的三重表征；接下来引导学生基于元素的视角认识化肥并对化肥进行分类；最后再引导学生基于元素和原子团（离子）的视角，进一步对氮肥进行更加细致的分类（铵态、硝态、有机态），促进学生元素观、微粒观和分类观的建构，并为后面学习鉴别铵态氮肥埋下伏笔。任务2和任务3意在让学生通过各种手段查阅资料，了解化肥的“前世今生”以及“功过是非”，培养学生提取、分析、加工、整合、输出信息的素养与能力，并为课中“议题辩论：化肥的功与过”做好准备，引导学生建构正确的化学价值观。
4.2 课中学习
环节一：建构元素观。
【情境1】说文解字——潘。
师：老师姓潘，通过对“潘”字进行分解——氵、丿、米、田，可看出田中种稻（米），仅有水（氵）够不够？还需要哪些要素？联系生物学、地理学相关知识回答。
生：阳光、适宜的温度、土壤适宜的pH、营养元素……
师：从化学视角看，植物通过光合作用，将空气中的CO2（碳、氧元素）“固定”为葡萄糖、淀粉、纤维素等贮存在体内；雨水或灌溉可以为植物体提供水分；蛋白质的组成元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫等，植物茁壮成长还需其他微量元素，但总的来说氮、磷、钾需要量较大。
【情境2】李比希的“养分归还学说”。植物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化，要维持地力和作物产量，就要归还植物带走的养分。
师：如何归还植物带走的“养分”？
生：施加肥料。
【情境3】长安的“粮食危机”。《战国策》中描述秦国关中地区是这样的：“田肥美，民殷富，战车万乘，奋击百万，沃野千里，蓄积饶多，地势形便，此所谓天府，天下之雄国也。”然而到了唐代，随着长安人口不断剧增（当时世界第一大城市，人口超过100万），粮食供应愈发困难，“安史之乱”后长安开始没落，往后再也没有成为大一统朝代的国都。
从化学视角来看这段史实：长安的“粮食危机”是造成长安没落的重要原因之一，所以当大运河打通长江、黄河、淮河几大水系后，洛阳成为漕运的中心，唐后政治中心就逐渐东移和南移。看来当时仅施加有机肥，虽补充了大量碳元素和少量其他营养元素，可要大幅提高粮食产量，解决增加人口的温饱需求，还是难以做到。
师：如何解决农作物增产与土壤养分不足的矛盾？
生：施加化学肥料。
师：从以上表格，你可以看出哪些重要信息？
生：增施化肥是农作物增产的最有力措施。化学为人类社会可持续发展作出了巨大的贡献。
【设计意图】通过对“潘”字进行解构，自然引入学习主题，引导学生从化学元素的视角来看待稻米茁壮成长所需的各种要素；再通过对西安的人口、耕地面积及所需粮食的“古今对照”，给学生提供“新鲜”的看待历史的化学视角，既呈现了学习化学的跨学科视野，又自然而然地帮助学生建构了化学元素观，为分类观和微粒观的建构作了铺垫。
环节二：建构分类观和微粒观。
【情境5】播放视频：简介氮、磷、钾肥。
【活动1】关联匹配：常见化肥及其作用。请将字母序号填入课前任务1常见化肥的“作用”栏。
A.促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿，提高植物蛋白含量；B.促进植物体内代谢，使茎秆粗硬，增强抗病虫害、抗倒伏能力；C.促进作物根系发达，增强抗寒、抗旱能力，穗粒增多，籽粒饱满。
【情境6】提供蛋白质和核酸的结构单元以及叶绿素的结构。
师：如何解决同时缺乏多种营养元素的问题？
生：可同时施加两种肥料或施加复合肥。
【设计意图】根据课前预习所写化肥主要成分的化学式，从元素组成的视角，引导学生对化肥进行分类——氮肥、磷肥、钾肥和复合肥；通过对“分类标准”的不同解读，引导学生从阴阳离子的角度对氮肥进一步分类——铵态氮肥、硝态氮肥、有机态氮肥，帮助学生建构分类观和微粒观。提供蛋白质和核酸的结构单元以及叶绿素的结构，引导学生从元素组成的角度，用化学眼光看待蛋白质、核酸和叶绿素，促进学生从本质上理解氮、磷、钾肥对于植物的作用，进一步促进学生元素观的建构和发展。
环节三：建构化学价值观。
【活动2】议题辩论：化肥的功与过。
（1） 分组讨论“化肥的功与过”，完善本组思维导图并展示。可从化学的社会价值、科学与技术、化学与环境等角度进行梳理并反思。
（2） 宣讲化肥工业的现状及未来发展趋势。
【设计意图】通过“化肥的功与过”的社会性科学议题辩论，引导学生从粮食安全、节约农田、生态安全、作物增产等角度认识化肥的“功”，并从土壤污染、水污染、大气污染等角度认识化肥的“过”。通过宣讲化肥工业的现状及未来发展趋势，引导学生了解我国在研制新型环境友好型肥料品种、土壤肥力快速评估、植物营养诊断、精准施肥、测土配方施肥等方面的成就，促进学生辩证地看待化肥的功过，并认同技术和产品的合理使用将能够更好地发挥化肥在提质增效方面的作用。
环节四：建构实验观和变化观。
【活动3】实验探究：初步区分氮、磷、钾肥的方法。
（1） 比较氮、磷、钾肥的物理性质，包括外观、气味、溶解性等。
（2） 比较氮肥、钾肥的化学性质。
【教师支持】现场烧制草木灰，加水搅拌，测其酸碱性。提供资料：铵盐能与碱反应，放出氨气。
【设计意图】采用分组实验的方式，让学生经历完整的探究过程，通过看状态、比颜色、闻气味、观察溶解性和加入碱性物质研磨，对常见氮、磷、钾肥进行初步区分，体会可以利用物理性质和化学性质的不同，对物质进行鉴别，并引导其通过观察、分析、比较，归纳总结鉴别物质的一般思路与方法。结合活动1中从微粒角度对氮肥的进一步分类，正确认识铵盐的特有性质及检验方法，帮助学生建构变化观念，并学会应用变化观解释铵态氮肥不能和草木灰等碱性物质混合施用的根本原因，让其体会应用所学知识可以解决实际问题。
【活动4】方案设计：绘制简易鉴别氮肥的流程图。
硫酸铵、氯化铵、尿素，再加上氨水、硝酸铵、碳酸氢铵，如何鉴别呢？请以流程图的形式呈现你的思路。
【设计意图】活动4是对活动3的延续，用较为安全的方案设计的形式，在硫酸铵、氯化铵、尿素的基础上，再加上氨水、硝酸铵和碳酸氢铵，趁热打铁让学生应用活动3中习得的鉴别物质的一般思路与方法，完成设计完整流程图这一具有挑战性的任务，巩固学生的变化观念并培养其根据信息设计实验的能力。
4.3 课后作业
（1） 写出你在课堂活动4中所绘制的“鉴别氮肥的流程图”中相关化学方程式。
（2） 通过课堂中对碳酸氢铵性质的了解，请你编制一份碳铵化肥的使用说明书。说明书内容应包括名称、简称、化学式、含氮量、储存和用法等。
（3） 网上采购氮肥：尿素价格170元/50 kg，硝酸铵价格140元/50 kg，通过计算比较购买何种氮肥合算（从含氮量角度考虑）。在实际施肥时，除了价格，还需考虑哪些因素？
【设计意图】作业（1）通过书写相关化学方程式，帮助学生持续建构并巩固鉴别常见氮肥过程中体现的微粒观和变化观，掌握铵根离子以及硫酸根离子、硝酸根离子和氯离子共存情况下离子的检验方法；作业（2）帮助学生学以致用，应用所学知识解决实际问题，体现掌握化学知识的价值，同时培养学生兼顾科学和艺术的创意设计能力；作业（3）进一步为学生提供定量的视角，巩固并发展学生元素观的水平，同时引导学生在实际施肥时，从植物的习性、所需营养元素的量、不同化肥的肥效释放快慢、保存注意事项等多角度综合考量，辩证看待不同氮肥的优劣。
5 教学反思
（1） 素养导向的教学呼唤促进观念建构。
在初高中化学课程标准中以关键词“观念”进行检索，分别得到38和51个结果，且均匀分布于课程目标、内容要求、学业要求以及教学策略建议、评价案例等描述中，初中课标更是将“化学观念”作为化学课程四大核心素养之一。这说明促进“观念建构”是素养导向教学的题中应有之义，教师应深刻领会新版课程标准的理念和精神，将教学取向从教授“惰性知识”转向建构“活性观念”，并将促进观念建构的教学贯穿化学教学实践的始终。
（2） “化学观念”从何而来，如何建构。
化学观念不是以结论的形式呈现在课程内容之中，而是蕴含于具体化学知识当中，并借助知识表达出来
［4］。因此，教师在进行教学设计之前，应钻研课程标准中“输入性”的内容要求和教材中的具体化学知识，提炼并确立教学课题中所蕴含的化学观念。进而再对照课程标准中“输出性”的学业要求，对教学提示中教学策略建议、情境素材建议和学习活动建议进行解构，通过“情境—知识—问题—活动”的闭环设计，帮助学生在情境学习中习得核心知识，在解决问题中形成专家思维，在实践活动中建构化学观念，从而培养学生的关键能力和核心素养。
（3） 重视反思评价利于促进观念建构。
观念不是一个被告知的过程，不能强加于学生，学生只能在问题解决的过程中以及反思、评价的活动中，通过感悟自省而逐步形成
［4］。所以在课堂实施中与学生活动结束后，教师要为学生搭建反思交流的平台，必要时还需提供反思的方向和线索。重视反思评价的课堂实施才有利于促进化学观念建构。
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