楊 磊
(如東縣馬塘中學 江蘇 如東 226400)
化學概念是對生活現象和化學事實進行分析、概括得出的理性知識,是一種抽象的高級思維形式。義務教育化學課程標準提出,化學概念內容的編寫要體現直觀性、關聯性和發展性的特點。盡管如此,在初中化學教學中, 抽象的化學概念往往使學生望而生畏,很易挫傷學生學習化學的積極性。由此,在教學中針對相應的化學概念采用合適的教學策略才能起到有效的教學效果。
在概念形成過程中,教師要盡可能避免將概念作為結論直接傳輸給學生,然后再用習題來鞏固。這種教學方式無疑是應試型或題海型的,不符合新課程對化學概念教學的要求。面對某些化學概念,教者需積極創設化學概念所產生的探究情景,啟發、引導學生,借助探究的過程來自然生成化學概念,親歷這樣的探究過程有利于學生對化學概念的深刻理解,學生所獲取的概念感悟可以說是終身難忘的。
[教學片斷1]對催化劑的概念采用如下的探究教學策略:
環節1: 常溫下的3%過氧化氫溶液能否自行反應產生氧氣并作為實驗室制取氧氣的方法呢?
學生設計實驗方案并完成實驗得出結論:不能作為實驗室制取氧氣的方法,反應太慢。
環節2:如何讓過氧化氫溶液反應快點呢?
學生的猜想是加熱或加入二氧化錳。然后,師生共同完成實驗,證明猜想是對的。
環節3:為什么加入二氧化錳使反應速率加快?它所起的作用是什么? 請同學們交流并作出猜想與假設。
學生經過交流與討論,得出下列3 種猜想:
①二氧化錳本身能放出氧氣,它可以較快制取氧氣;
②二氧化錳在此起某種特殊作用,使過氧化氫的反應加快;
③二氧化錳是反應物,加入的二氧化錳與過氧化氫發生反應生成了氧氣。
此刻,我鼓勵學生設計實驗方案,并小組合作完成實驗。針對猜想①學生完成的實驗1 為:單獨加熱二氧化錳,用帶火星木條檢驗,沒有復燃。針對猜想②學生完成的對比實驗2、3 分別為:常溫下在加有過氧化氫溶液試管口用帶火星木條檢驗。常溫下在加有過氧化氫溶液試管中加入二氧化錳, 用帶火星木條檢驗。針對猜想③學生完成的實驗4 為:在實驗3 的剩余溶液中加入過氧化氫溶液,用帶火星木條檢驗。學生們得出了“二氧化錳可以重復使用,加快了過氧化氫的反應速率,而其化學性質沒有改變,它不是反應物”的結論。
這時,有學生提出二氧化錳的質量如何變呢? 真正的學習并非教師教給學生的,而是學生主動發現和感悟的。“把它撈出來,一稱不就知道了嗎?”無需教師的引導,實驗的設計學生脫口而出。接著,有學生提出二氧化錳所起的特殊作用叫什么呢? 多名學生搶答:催化作用。至此,催化劑的概念自然生成。
現代心理學認為,學習是建構內心心理結構的過程, 學習者并不是把知識從外界機械地搬到記憶中,而是以已有的經驗為基礎,通過原有知識與外界的相互作用建構新的知識、新的理解。在上述教學中,教者并沒有機械灌輸“催化劑”概念,沒有讓學生去死記催化劑概念,而是設置探究情境,借助學生的已有學習水平和經驗,將探究問題系列化、層次化、遞進化,環環相扣,從而實現概念的主動建構。
概念的形成指的是學習者從大量的同類事物的具體例證中,以辨別、抽象、概括等形式得出同類事物關鍵特征??梢?,概念是反映對象的本質屬性的思維形式。在平常的化學概念教學中,學生運用科學方法,直接參與所觀察的現象進行比較、分析、綜合、抽象、概括等思維活動,從而建立起化學概念,但這并不能說明概念的教學已經結束。在得出概念后,需采用后續的例證策略來揭示概念的本質內涵。
[教學片斷2]對“中和反應”的教學設計如下:
環節1:(屏幕呈現)書寫下列化學方程式
①氫氧化鉀與稀硫酸反應;
②氫氧化鈣與稀鹽酸反應;
③氫氧化鈉與稀硫酸反應。
學生書寫化學方程式后,通過觀察、比較、分析、概括得出中和反應的概念:酸和堿反應生成鹽和水的反應。此刻,學生并沒有掌握中和反應概念的本質,教學時還需例證策略來完善。
環節2:(屏幕呈現) 用事例來說明有鹽和水生成的反應一定是中和反應嗎?
學生1:不一定。如NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
學生2:不一定。如CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
通過例證策略學生不難捕捉到中和反應的本質為反應物必須是酸和堿,而不能只看生成物是否是鹽和水。
對于九年級學生來講,其化學經驗或思維處于感性階段,對于那些較為抽象或具有迷惑性、混淆性的化學概念,如混合物與純凈物,單質與化合物,氧化物與含氧化合物,元素與原子等等。這類概念的教學,需教者從學生易犯錯的角度來設置多元化的問題,通過例證策略來組織教學,不僅要關注概念的生成,更要關注概念的本質,通過“擺事實、講道理”的教學策略,學生才能去偽存真、去粗取精,排除非本質屬性的干擾,把握住概念的本質內涵。
學習心理學認為,一個重要的概念,是在概念的系統中形成和發展的。一個概念只有納入相應的系統中,才能被學生全面深刻地理解和把握。在由個別分散的概念所組成的互相關聯的概念系統中,每個概念有自身的上位概念或下位概念,理順這些關系,新概念在原有認知結構中的位置才可確定,便構成新的化學概念圖。因此,在概念教學過程中,采用關聯策略建立起概念與概念,概念與具體物質、化學反應及其實際應用之間的聯系,形成概念體系。
[教學片斷3]九年級化學上冊第三單元復習課上,需對“單質、化合物、元素、分子、原子、離子”等概念進行復習,其教學設計如下;
環節1:說出上述概念的含義。
環節2:說出單質、化合物與元素的關系;元素與原子的關系;原子與分子、離子的關系。
環節3:以“原子”為核心概念,嘗試畫出能反應上述概念關系的草圖。
教師組織學生交流表達,并投影學生所畫的概念關系圖,采用學生互評、師總結的方式理順概念的上、下位關系,并完善概念關系圖(如圖1)。

圖1 概念關系圖
建構主義心理學家認為,在大腦中知識的結構不是直線型的層次結構,而是圍繞著一些關鍵概念所構成的網絡。化學概念在化學知識體系中的地位是不言而喻的,它充當著知識網絡中的“關節點”。構建化學概念關系圖,有助于化學知識的系統化。在學習者的認知結構中若難于形成清晰的化學概念圖,則談不上真正掌握化學知識的內在聯系及其規律。可見,引導學生從核心概念展開構筑化學概念系統的思路,是十分必要的。
學習概念的目的之一是應用概念, 去回歸生活,解決生活中的問題,這是學生學習化學概念的價值取向。概念的形成屬于原理性的,概念的應用則是實用性的,加強概念的應用教學有助于學生反思概念的形成,對了解概念的“來龍去脈”有著重要的正能量作用。初中學生以經驗型的邏輯思維為主,理解抽象的化學概念往往需要借助生動直觀的形象和已有生活經驗的支持??梢?,生活策略是解決概念應用問題的“著力點”。
如“結晶”的概念引出后,我把教學的重點轉入“結晶在生活中的應用”。一則生活情景:“夏天曬鹽,冬天撈堿”, 要求同學們用學過的結晶概念及原理來解釋這一生活現象。這一教學設計從生活中找到“結晶”教學的切入點,理論在生活生產中得到了證實,更加激發了學生學習化學的興趣,化學的正能量得到了充分的體現。
又如,“元素”概念對于初學化學的人來說,是比較抽象的,是教學難點。教學時,引出“元素”的概念之后,我將重點放在“元素”概念的應用上,讓學生從生活中尋找素材說出“元素”的存在(課前一天,已布置作業讓學生準備), 并列舉這些物質由哪些元素來組成的。學生找來了藥品盒、食品標簽、飲料瓶等,也有學生上網查詢資料并摘錄下來帶進課堂。這些生活材料的尋找、積累、交流,讓學生對抽象概念“元素”有了感性的認識,枯燥的課堂有了生活的氣息。
化學概念源于實踐,用語言、文字的形式抽象概括。對概念不能紙上談兵,只有聯系生活實際,在實踐中運用概念,學生才能對概念的理解更為深刻、具體。
人的思想是由現象到本質,由比較膚淺地認識本質到比較深刻地認識本質,這樣不斷深化下去,以至無窮。人的認識在不斷深化,事物也在不斷變化著,化學概念也不例外。在初中進行有關化學概念教學時,不宜將概念教得太“死”,要留有余地,也為高中化學教學作好鋪墊。對義務教育階段無法給出嚴格的科學定義或學生難以理解的概念,教者可設置一定的概念產生的情境,宜用泛指、列舉的手段來闡述,如介紹酸堿指示劑時,教者可安排實驗情境,學生動手做石蕊、酚酞滴入稀鹽酸、稀醋酸、氫氧化鈉溶液、石灰水中的實驗,觀察顏色后,可得出“像石蕊、酚酞這類能跟酸或堿起作用而顯不同顏色的物質叫做酸堿指示劑”的結論。現代學習理論認為,學生的學習與學習情境有著密切的聯系。在常態化的概念教學中,應根據實際需求選擇創設恰當的問題情境,將概念進行發展和提升,去取得概念教與學的最優效果。
[教學片斷4]人教版九年級上冊“燃燒”的教學設計:
環節1:(投影硫、木炭、鐵絲在氧氣燃燒的圖片)請同學們說出各自的現象。
環節2:請同學們說出燃燒有什么共同特征?
環節3:請同學們給“燃燒”下個定義?
學生得出的初步概念:燃燒是可燃物與氧氣發生的一種發光、放熱的劇烈的氧化反應。
環節4:(教師演示實驗) 制取并收集一瓶二氧化碳氣體,在空氣中點燃一根鎂條,并伸進二氧化碳氣體中,發現鎂條還能繼續燃燒,問學生:你們有什么新的感悟?
學生1:燃燒不一定有氧氣參加。
學生2:二氧化碳可以支持鎂的燃燒。
學生3:二氧化碳在某些時候也具有助燃性。
學生4:給“燃燒”下定義時,應強調一下“通常意義下的燃燒”是可燃物與氧氣發生的一種發光、放熱的劇烈的氧化反應。
在上述教學設計中,我通過創設情境,以學過的3種化學物質的燃燒圖片為載體,歸納出燃燒的共性特征,提煉出燃燒的初步概念。接著,借助鎂條在二氧化碳中的燃燒情境,讓學生建立的舊概念與新情境產生了認知沖突,我借此教學機遇提出問題,學生自主解決問題,指出初中化學視角下燃燒的普遍性、特殊性,實現了有意義的建構,著重于概念形成與發展的思維過程,即知識建構的動態發展過程。
總之,初中化學教材引出的概念在表述上體現了簡約性,“濃縮” 的概念背后需要我們教師精心設計“局”,“放大”概念的教學過程,采用一定的教學策略,讓學生參與進來,通過概念啟迪思維,建立相關知識間的聯系,運用已學概念去理解新的事物,新的概念,這樣概念教學才能落到實處,走得更遠。
[1]中華人民共和國教育部制訂.全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)[S].北京:北京師范大學出版社,2001.4
[2]吳超,鄧善銀.讓化學概念教學與新課程同行[J].中學化學教學參考,2012,(12):14-16