摘要:“迷思概念”是學生在學習化學科學知識前存在的錯誤潛概念,它的存在使學生在學習過程中出現思維障礙,造成化學學習的低效率。教師在教學過程中必須對學生已有的“迷思概念”有所了解,在課堂上采取正確的方法去應對這些“迷思概念”。
關鍵詞:迷思概念;轉變
一、高中化學教學中的“迷思概念”
在化學概念的教學中,學生總是以已有的知識經驗為基礎來建構對新知識的理解,不同的學生對同一概念可能會有不同的理解。我們常常會聽到老師這樣抱怨:有些學生簡直頑固不化,這個概念(或知識點)都講了十遍了,為什么就不理解呢?學生往往在課堂上似乎聽懂了所講的化學概念,并能用精確的語言或數學表達式給予準確的表達,但卻不能用它來解決問題。在學習中學生可能記住了科學概念的定義,但并沒有真正理解科學概念的實質,存在著一些模糊甚至是錯誤的認識。我們把學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識叫做“迷思概念”。
“迷思概念”是學生在學習化學科學知識前存在的錯誤潛概念,大多是經過長期發展而形成的,僅僅依賴一至兩節課的科學概念的灌輸是很難使他們轉變過來的。學生頭腦中的錯誤概念含有自己對自然界的先入為主的印象,又是自己切身體驗到的東西,同時,學生又要憑借這種錯誤概念來認識世界,因此,學生往往對自己早先形成的各種錯誤概念深信不疑,并試圖將這些錯誤概念遷移到對新環境、新現象的解釋中。更有甚者,學生的“迷思概念”有時和正在教的新知識交互作用而產生新的“迷思概念”。因此,它的存在使學生在學習過程中出現思維障礙,造成化學學習的低效率,對化學教學產生了許多負面的影響。
二、高中化學教學中“迷思概念”的應對
教師應充分關注學生對知識和概念理解的狀況,根據學科自身特點,選擇采取適當的策略,幫助學生完成對復雜概念的建構及由“迷思概念”到科學概念的轉變。為了做到這一點,教師必須對學習者的學習經驗,即對原有概念和思想有所了解,并且在教學過程中要勤于收集,抓住可能的迷思概念,精心備課。
1.以“迷思”為切入點,產生頓悟,促成科學概念
在大多數情況下,學生對化學事物、化學現象的片面或錯誤理解所產生的迷思概念會成為化學學習的障礙。這些迷思概念如果得不到及時糾正,將導致學生對化學新知識的同化和順應,甚至歪曲新知識的意義,使學生形成錯誤的思維,阻礙化學學習,進而使學生覺得化學難學。如學生在學習了“原電池的形成條件”后,往往會出現“通常情況下,原電池中,當兩電極材料都是金屬材料時,活潑金屬作負極”的錯誤觀點。針對這個問題,我在課堂上給出了幾個裝置圖,讓學生判斷這些原電池的電極。
通過對這些原電池電極的討論及判斷,學生便能及時糾正自己原有的迷思概念,得出了“確定原電池的電極時,不僅要根據電極的活潑性去判斷,而且要結合電解質溶液與電極之間的相互作用等方面判斷”的科學概念。
2.以“迷思”為基石,將錯就錯
例如,學習單質鈉的化學性質時,在學生已經掌握了鈉與非金屬單質反應、鈉與水反應、鈉與酸反應后,我提出這樣一個問題:“鈉與硫酸銅溶液能否發生反應?”學生根據前面所學知識可知鈉的化學性質非常活潑,立刻異口同聲地給予肯定的回答。接著我請他們寫出反應的化學方程式,學生不假思索地就寫出了:
2Na+CuSO4= Na2SO4+Cu
此時我并不急于指出學生的錯誤,卻故意給出了肯定的評價,“將迷思進行到底”。然后讓學生動手做鈉與硫酸銅溶液反應的實驗,并要求將他們所觀察到的現象與自己所寫的化學方程式進行對比,看結果是否吻合,回答自然是否定的,那么原因何在。此時課堂氣氛非常活躍,學生根據觀察到的現象和所學過的知識進行討論分析,最后得出結果:
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2+ H2↑。
3.以“迷思”為誘餌,激發矛盾,激勵探究
怎樣才能有效地轉變學生的迷思概念,調整或重組他們的思維結構呢?情境式教學模式是一種很好的方法。由于學生頭腦中的迷思概念大多是在具體情境中建立的,因此在課堂上創設情境,讓學習在情境中發生,將易于讓學生意識到他們的迷思概念,也易于激發學生的思維沖突,從而建立科學概念。例如,在講解化學反應限度這個概念的時候,這一課題所研究的初始問題是化學反應是否都能進行完全。我創設了這樣一個情境:
【問題】請大家討論以下這幾個反應進行的情況:
反應1:NaOH+HCl====NaCl+H2O
(1)足量 完全反應
(2)完全反應 足量
(3)1mol 1mol 恰好完全反應
反應2:2H2+O2==== 2H2O
反應情況與反應1相同。
結論:反應物都能按照化學方程式的系數比完全反應。此時大多數同學都同意這個結論,而少數同學有不同意見,而我又在一邊故意激化他們的矛盾,并以此為契機讓學生動手進行進一步的探究活動。
【指導學生實驗】
反應3:Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3(紅色)
(1)取一支試管,加入蒸餾水至試管容積的1/3。
(2)往試管中滴入FeCl3溶液與KSCN溶液各3滴,振蕩試管。
(3)將溶液三等分,分裝在三支試管(A、B、C)中。
(4)往A管滴入3滴KSCN溶液并振蕩,往B管中滴入3滴FeCl3溶液并振蕩,然后均與C對比,觀察現象:
【激起矛盾】在以上的實驗(4)中,A管溶液紅色比C更深,這一現象能說明什么?B管溶液紅色也比C更深,這一現象又能說明什么?
【問題】A管中同時有Fe3+和SCN-剩余,這又說明了什么?(化學反應有些能進行完全,有些則不能進行完全)
現在的問題是,在我們所認識的反應中,究竟有哪些能夠進行完全,而哪些則不能進行完全?這里是否存在規律?
讓我們打開一瓶雪碧,看看能否得到靈感。
【演示實驗】打開一瓶雪碧,并將產生的氣體通入澄清石灰水中。
【問題】在常溫常壓下,將CO2通入水中能得到H2CO3;而將溶有較多CO2的雪碧打開,讓其處于常壓下,則溶液中的H2CO3就能發生分解。這兩個反應彼此是什么關系?這樣的反應叫做什么反應?
能夠進行完全的反應:NaOH+HCl=NaCl+H2O是可逆反應嗎?試想,在家里廚房做湯時,往湯里加鹽,這會使一碗美味的湯成為含有NaOH和鹽酸的溶液嗎?顯然不會。
【歸納】大量的研究表明,不能進行完全的反應都是可逆反應,而能夠進行完全的反應則都是不可逆反應。
如此一來,代表不同意見的學生都通過自己的實際探究,了解了知識的真相。通過親身體驗,他們很好地理解了可逆反應這個概念。事實表明,真實的體驗比課本上的抽象化例子更易在學生頭腦中建立起科學的概念。
由此可見,學生的“迷思”也不是一無用處,只要掌握好他們的這些迷思的緣由,讓他們的迷思有用武之處,相信對學生的概念轉變也是相當有益的。