尹新革
化學概念是化學現象、化學過程本質屬性的反映,是化學學習或化學基礎知識最重要的內同。化學概念是學習化學必須掌握的基礎知識,加強基本概念教學,能使學生更深刻地認識化學所研究的物質及其變化規律。因此,化學基本概念教學,是中學課堂教學的重要內容,在化學教學中占有十分重要的地位。現代認知理論認為:概念的形成、概念的鞏固和應用、概念的深化和發展是概念學習的基本組成部分。筆者根據化學概念的特點結合教學實踐,提出幾點優化概念教學的具體方法和策略與同行們一起分享。
一、利用多種教學手段,加強學生感性認識,幫助學生形成概念
建構概念時巧妙設計問題和線索,為學生解決問題提供合適的素材和信息,引導學生質疑,激發學生求知的欲望,形成對概念的認識。在教學電離、電解質和非電解質、強電解質、弱電解質有關的概念建立的教學中,筆者設計以下幾個問題:
(1)離子是通過原子得失電子形成的,是構成物質的一種粒子,帶有一定數目的正負電荷,那么離子是否存在于所有物質中呢?
(2)物質是否在通電條件下才離解成離子?
(3)是否有離子存在就能導電,導電的條件是什么?
然后教師演示電解質溶液的導電性實驗,讓學生帶著教師事先設計的問題認真觀察實驗現象,對不同實驗現象進行比較、分析、思考,通過討論交流而獲得以下認識:酸堿鹽溶液可以導電,是因為酸堿鹽在水溶液中存在著自由移動的陰陽離子,陰陽離子在外加電場的作用下發生了定向移動形成電流,才可導電;酸堿鹽在水分子的作用下發生電離而不是因為通電才離解成離子的。這樣能幫助學生比較容易理解電離的概念,然后在深刻理解電離的概念基礎上層層深入歸納出電解質和非電解質這組容易混淆的概念。
多做化學實驗(包括演示實驗和學生實驗),引導學生積極參與探究活動,分析實驗事實,使學生參與概念形成的探究。在化學反應速率的教學中筆者設計了三組實驗:
實驗一:提前一周準備一枚除去表面氧化膜的鐵釘,把它放置在講臺上裝有水的燒杯中,鐵釘一半露出水面。讓學生每天定時觀察現象。
實驗二:課上演示氫氣與氧氣爆炸微型實驗。
通過這兩組實驗對比,讓學生了解有的化學反應進程非常快,甚至瞬間就能完成如“爆炸”,有的反應進程卻很緩慢如“鐵釘的緩慢氧化”,說明對于不同的化學反應,反應物本身的性質是決定反應快慢的主要因素。怎樣描述化學反應進程的快慢?如何用化學反應速率表示呢?課堂上緊接著做一組實驗:
實驗三:碘鐘實驗。
將配制好的溶液(1.2mol/L過氧化氫、0.05mol/L丙二酸、0.0067mol/L 硫酸錳、0.067mol/L碘酸鉀、0.01% 淀粉)混合后,溶液顏色呈現周期性變化。
將溶液混合后,教師故意不用秒表測時間,而是讓學生跟著教師一起數“1、2、3……”,通過數數來數溶液變色的時間,在這種教師和學生一起互動的輕松愉快的學習氣氛中讓學生體驗“時間”,從而領悟化學反應速率這個概念中“單位時間內”“濃度變化量”等關鍵詞所蘊含的意義,以達到真正理解化學反應速率概念的本質,掌握化學反應速率的數學表達式。
教學實踐表明,實驗探究式的化學概念教學可以激發學生學習的興趣,促進學生對概念實質和精髓的理解與領悟。同時,親身參與實驗探究過程能培養學生發現問題和解決問題的能力,發展學生的思維。實驗探究式的化學概念教學是符合學生的認知規律的。
還可多利用各種模型、掛圖、錄像、多媒體等直觀教具教學,幫助學生理解概念。比如,在建立電離概念,電解質在水中離解為自由移動的離子的電離過程;在講解化學反應的碰撞理論中活化分子的有效碰撞等,這些微觀粒子的運動是無法用肉眼直接觀察的。對學生來說非常抽象,不好理解,教師可以用Flash動畫制作多媒體課件模擬酸堿鹽等電解質在水溶液中電離的過程、微觀分子的碰撞過程等,把抽象的內容形象化,可以幫助學生獲得感性認識,以便更易理解相關概念。晶體的類型,晶胞、有機物結構等概念建立,可讓學生自己動手組裝幾種常見的晶體或分子模型,把抽象的概念融入到實物模型中,效果比“紙上談兵”好得多。
二、利用憶舊、導新、比較三步法,實現概念同化,從而深化和發展概念
關注學生現有的知識和經驗,創設條件促使學生在原有概念的基礎上實現概念的轉變和發展。在氧化還原反應概念教學時,由于初中教材是從得失氧的角度來闡述氧化還原反應的,因此在高中銜接時,還是可以從得失氧的角度切入。具體做法如下:首先,呈現一些可以用已有的知識進行判斷的反應讓學生判斷哪些是氧化還原反應;然后,再呈現一些很難從得失氧的角度判斷的反應讓學生進行判斷,比如說:鈉和氯氣的反應、酸堿中和反應、碳酸鈣和鹽酸的反應等,通過原有概念理解上的沖突從而引出氧化還原反應的本質概念。這樣的處理考慮到了學生原有初中氧化還原知識的背景,從學生熟悉的化學反應和基本化學反應類型出發符合學生的認識發展:從幾個得失氧的反應→化合價改變的反應→有電子轉移的反應,體現了從表面現象到特征再到本質的認識過程,概念的建立過程層層遞進,步步上升,最終實現概念的發展。
理清化學概念的知識體系,幫助學生梳理化學基礎知識。電解質內容是典型的概念原理內容,涉及到的知識點主要有這么幾個:電解質概念的建立、電離、離子方程式、離子反應、離子濃度及檢驗。教材中主要教學目標就是建立電解質概念,從而來解釋電離。真正的目的是要讓學生理解電解質在水溶液中是能夠電離出離子的,最終落到原來認識的酸堿鹽都是這樣的物質,至于非電解質純粹就是輔助概念。筆者認為這個內容要考慮到跟選修部分內容的聯系,在教學中我們只是建立概念,概念的應用和概念的升華都放在后面的教學中。
注意概念教學的層次性,不斷深化和發展概念。化學概念中的一些描述性材料通常比較枯燥乏味且抽象難懂,化學概念是學生學習的一個難點,多數學生都比較畏懼。那么我們教師就必須很好地把握住這個概念的深廣度,根據學生的知識基礎和接受能力,分段學習并在鞏固的基礎上,自覺地遵循認識規律,在不同階段,有不同要求,由淺入深,由現象到本質,由感性上升到理性的認識過程,從宏觀到微觀,循序漸進,發展概念,使概念逐步進入較深的階段。如物質的量、氧化還原,離子反應等非常核心的概念不是一蹴而就的,是需要長期發展和螺旋式上升的,就不能要求在第一次建構概念時就一步到位。
三、利用科學的教學方法啟發學生積極思維,揭示概念的內涵和外延
化學概念的表述都有關鍵字、詞,這是整個概念的核心,在課堂教學中教師應幫助學生找出概念中的重要字詞,通過關鍵字和詞去把握概念的精髓。教師可以通過對比、辨析等各種方式強化概念中關鍵字、詞的意義,挖掘出概念的深層含意。講解具體某一概念時應注重概念文字的嚴謹性和科學性,從而培養學生嚴謹的科學態度和求實精神。
化學中有許多相似的或形似實異或含義恰好相反的概念,教學中可以通過列表對比的方法來加深理解,如電解質和非電解質、原電池與電解池、極性鍵、非極性鍵與極性分子、非極性分子之間的關系;離子化合物、共價化合物與離子鍵、共價鍵之間的關系;酸性氧化物與非金屬氧化物之間的關系等。使學生能真正把握所理解的知識之間的內在聯系。
一個化學概念形成之后,學生對其的理解往往是留于表面的,是膚淺、粗糙的,真正理解概念必須經過去粗取精、去偽存真的思維過程,而相應的練習以及變式訓練就是實現該過程的一個好方法。如學生學習了化學變化、物理變化的概念后,可向學生提供大量的現象,分析屬于何種變化;學習電解原理后,可通過電極的判斷、電極方程式書寫、電子的轉移、電解產物的計算等練習來加深理解。
化學概念教學的目的是讓學生能夠真正理解概念,形成并發展科學知識,針對化學概念的特點,化學概念教學應該從實踐開始,通過分析、綜合、分類、對比、抽象和概括上升為理性認識再回到實踐中來指導實踐,形成認識過程的飛躍,在應用概念的過程中發展學生靈活運用概念的能力。在化學概念課堂教學中,應充分調動學生學習的積極性,以學生為主體,采用合理的教學方法和策略,揭示概念的內涵,發展概念的外延,夯實化學基礎知識和基本技能,提高學生的學習能力和學科素養。
(作者單位:江蘇省徐州市鐘吾衛生學校)