化學(xué)基本概念分類及教學(xué)基本原理*湖南師大研究生處教改課題經(jīng)費(fèi)資助125000－0147

唐　詩　李艷玲　蘇　慨　謝祥林（湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院　湖南長沙　410081）

化學(xué)基本概念分類及教學(xué)基本原理*湖南師大研究生處教改課題經(jīng)費(fèi)資助125000－0147

唐詩李艷玲蘇慨謝祥林**通訊聯(lián)系人：謝祥林，E－mail：xxl－h(huán)nsd＠163．com
（湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院湖南長沙410081）

摘要：文章將化學(xué)基本概念根據(jù)其學(xué)習(xí)屬性分成具體概念、定義性概念、抽象概念三大類，并闡述三類概念的學(xué)習(xí)原理，構(gòu)建了三類概念意義建構(gòu)教學(xué)的基本過程。教學(xué)實(shí)踐表明，化學(xué)基本概念分類及其教學(xué)基本方法很容易被化學(xué)教育專業(yè)的學(xué)生理解和掌握，也容易被中學(xué)化學(xué)教師接受。

關(guān)鍵詞：化學(xué)基本概念；分類；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)原理

中圖分類號(hào)：

文章編號(hào)：1008-0546（2015）04-0005-03G632．41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

化學(xué)基本概念是化學(xué)科學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)，是化學(xué)學(xué)習(xí)中對(duì)物質(zhì)組成及變化進(jìn)行認(rèn)識(shí)和思維的基礎(chǔ)。早在上世紀(jì)七十年代，化學(xué)教學(xué)大綱就明確指出：“使學(xué)生準(zhǔn)確地、深刻地理解基本概念，對(duì)于學(xué)習(xí)化學(xué)是十分重要的。在教學(xué)中要盡可能通過觀察實(shí)驗(yàn)或?qū)ξ镔|(zhì)變化現(xiàn)象的分析，經(jīng)過抽象、概括形成概念。”同時(shí)，我國著名的化學(xué)教育前輩楊先昌先生也十分重視化學(xué)基本概念的教學(xué)，他指出：“正確的概念能使學(xué)生對(duì)化學(xué)所研究的物質(zhì)及其變化的認(rèn)識(shí)不致停留在低級(jí)的感性階段，使他們更完全地更深刻地認(rèn)識(shí)化學(xué)所研究的具體物質(zhì)及其變化規(guī)律。對(duì)概念的理解，不僅是學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)理論、定律、公式的前提和基礎(chǔ)，也是發(fā)展學(xué)生能力的基礎(chǔ)。”［1］由此足以說明了化學(xué)基本概念學(xué)習(xí)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。王磊認(rèn)為：科學(xué)思維能力是能力核心，是創(chuàng)造力的核心。科學(xué)推理是人類的一種高級(jí)科學(xué)思維形式，在人類認(rèn)知世界的過程中起重要作用。［2］化學(xué)基本概念中蘊(yùn)含化學(xué)認(rèn)知方法和思維方法，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的主要內(nèi)容，同時(shí)也是人們在認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化時(shí)，通過科學(xué)推理解決問題或認(rèn)識(shí)到事物變化的本質(zhì)屬性。因此，化學(xué)基本概念教學(xué)對(duì)學(xué)生思維能力、推理能力的培養(yǎng)是十分重要的。

化學(xué)基本概念教學(xué)研究是中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究中最熱門的研究課題之一，對(duì)化學(xué)基本概念教學(xué)的研究論文不勝枚舉，其比較重要的兩篇論文有郭睿的《我國化學(xué)概念教學(xué)二十五年》［3］以及謝澤琛的《國內(nèi)化學(xué)概念教學(xué)研究新進(jìn)展》［4］。對(duì)化學(xué)基本概念的學(xué)習(xí)和教學(xué)原理進(jìn)行探討的有李嘉音［5］和王屹［6］，有關(guān)化學(xué)基本概念的這些教學(xué)研究內(nèi)容包括了化學(xué)基本概念的分類、化學(xué)基本概念教學(xué)策略、化學(xué)基本概念教學(xué)原理等，涉及化學(xué)基本概念教學(xué)的各個(gè)方面，但鮮有涉及化學(xué)概念的分類，更沒有根據(jù)概念的學(xué)習(xí)屬性進(jìn)行分類。在化學(xué)基本概念的實(shí)際教學(xué)中，化學(xué)基本概念教學(xué)只能讓學(xué)生記住概念名稱，但對(duì)其內(nèi)涵卻不是太清楚，影響學(xué)生對(duì)概念的理解和意義建構(gòu)。

本文提出根據(jù)化學(xué)基本概念的學(xué)習(xí)屬性將化學(xué)基本概念分成三類，從學(xué)習(xí)原理上認(rèn)識(shí)化學(xué)基本概念，較為準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)了化學(xué)基本概念教學(xué)原理，根據(jù)這些原理獲得了化學(xué)基本概念意義建構(gòu)教學(xué)的基本過程，掌握了化學(xué)基本概念的“教學(xué)法”。這些“教學(xué)法”能幫助化學(xué)教育專業(yè)學(xué)生很快形成化學(xué)基本概念的教學(xué)技能，教學(xué)實(shí)踐研究結(jié)果也表明有很高的教學(xué)效率，對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)具有很好的指導(dǎo)意義和實(shí)用意義。

一、化學(xué)基本概念三分類

認(rèn)知心理學(xué)將知識(shí)籠統(tǒng)地分成陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，由于化學(xué)科學(xué)是自然科學(xué)，其知識(shí)是隨著科學(xué)認(rèn)識(shí)方法的發(fā)展而逐步建立起來的，其中蘊(yùn)含著大量的化學(xué)認(rèn)識(shí)方法和化學(xué)思維方法，如果按這種分類方法分類，則無法認(rèn)清學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過程。化學(xué)學(xué)科對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分類時(shí)，都是根據(jù)知識(shí)的科學(xué)屬性將其分為化學(xué)語言、化學(xué)基本概念、化學(xué)基礎(chǔ)理論、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，這種分類也不利于化學(xué)教學(xué)原理的認(rèn)識(shí)。中學(xué)化學(xué)教學(xué)中對(duì)化學(xué)基本概念的分類一般是按照化學(xué)基本概念的知識(shí)屬性，將其分成化學(xué)語言、化學(xué)符號(hào)、化學(xué)基本概念，這種分類還是從知識(shí)的表達(dá)形式進(jìn)行分類。有人按知識(shí)適用對(duì)象分類，將化學(xué)知識(shí)分為：物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)變

化過程特征、操縱物質(zhì)變化等。［7］這些分類對(duì)學(xué)習(xí)過程的揭示不清，因此對(duì)化學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)作用甚弱。化學(xué)基本概念教學(xué)實(shí)際中，學(xué)生從語言層面掌握了概念的定義，但對(duì)其中的化學(xué)認(rèn)識(shí)方法、化學(xué)思維方法，學(xué)生自主構(gòu)建概念意義的教學(xué)仍然無法實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和能力形成。謝祥林在早期曾提出將化學(xué)基本概念分成定義性概念、規(guī)則性概念、操作性概念，［8］這種分類雖然比較接近學(xué)習(xí)原理，但仍然不夠清晰。本文在先前基礎(chǔ)上將化學(xué)基本概念分成三類：具體概念、定義性概念、抽象概念。

具體概念是指表示具體事物的概念。這類概念的顯著特征是表達(dá)具體的事物，即有具體的事物為依托。如：分子、原子、離子。之所以將分子、原子也列入具體概念，是因?yàn)檫@兩種微粒都是客觀存在的，且清楚認(rèn)知這兩種微粒的形貌特征正是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本要求。

定義性概念是指一大類化學(xué)認(rèn)識(shí)方法形成的概念。這類概念沒有實(shí)體事物，是人們?yōu)榱私鉀Q某些問題或約定方法來表達(dá)某種事物而形成的概念。例如：相對(duì)原子質(zhì)量是為了解決原子質(zhì)量數(shù)值太小，使用不方便而形成的概念；物質(zhì)的量是為了解決微粒數(shù)量巨大計(jì)量不方便的問題而形成的概念；化學(xué)式是表示物質(zhì)組成而形成的概念。

抽象概念是指從一類事物的某一屬性出發(fā)認(rèn)識(shí)事物，由事物的本質(zhì)屬性歸納而形成的概念。如“氧化還原反應(yīng)”是有電子的得失或共用電子對(duì)的偏移的一類反應(yīng)；“離子反應(yīng)”是在溶液中，從實(shí)際參與反應(yīng)的微粒出發(fā)來認(rèn)識(shí)的一類反應(yīng)；“化學(xué)鍵”是根據(jù)微粒間相互結(jié)合的靜電作用力抽象形成的概念。

二、三類化學(xué)基本概念教學(xué)的基本原理及教學(xué)過程

1．具體概念基本學(xué)習(xí)原理及教學(xué)過程

具體概念由于有具體事物為依托，在這類概念的學(xué)習(xí)過程中我們可以從實(shí)物出發(fā)。其共同學(xué)習(xí)特征為：感知（觀察，感知其具體存在）－了解其基本特征－下定義－概念名稱辯識(shí)－運(yùn)用概念認(rèn)識(shí)其它同類事物。分子、原子是世界上存在的微觀粒子，本文將其歸納為具體概念范疇，學(xué)習(xí)過程中先讓學(xué)生通過分解物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)“感知”分子、原子的形貌，了解分子、原子特征：分子往下分出的微粒聚集起來就不是原來的物質(zhì)，因而它是保持物質(zhì)性質(zhì)的最小的微粒；而原子是直徑和質(zhì)量都很小、在化學(xué)變化過程中不變的球形顆粒，在化學(xué)變化中，原子本身不變，僅僅是各原子相互結(jié)合的方式變化。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對(duì)分子、原子下定義，然后再認(rèn)識(shí)一系列的其它分子、原子。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，按此原理進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生對(duì)分子、原子概念很容易掌握，并有利于化學(xué)式概念的意義建構(gòu)學(xué)習(xí)，從而可以讓學(xué)生順利跨過分子、原子等一系列概念學(xué)習(xí)的難點(diǎn)［9］。

元素化合物知識(shí)是化學(xué)科學(xué)中的一大類具體概念，這類概念也具備具體概念學(xué)習(xí)過程：先觀察物質(zhì)及其反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象—用化學(xué)思維認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化的原理（寫出化學(xué)方程式）—對(duì)化學(xué)方程式進(jìn)行分析—物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)。元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)與一般具體概念學(xué)習(xí)比較，其特點(diǎn)是：觀察到的感知材料（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）并不能直接用于概念的形成，而是將感知到的材料用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)，寫出化學(xué)方程式，這些化學(xué)方程式才是構(gòu)建概念的材料。對(duì)化學(xué)方程式進(jìn)行認(rèn)識(shí)，才能獲得物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，對(duì)物質(zhì)所有化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，才能構(gòu)成對(duì)物質(zhì)全面認(rèn)識(shí)，形成具體概念。

2．定義性概念基本學(xué)習(xí)原理及教學(xué)過程

定義性概念是人們解決問題所形成的方法類概念，這類概念學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)是問題的產(chǎn)生，產(chǎn)生問題是這類概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。問題產(chǎn)生后就必須認(rèn)真分析問題的特征，再去尋找問題解決的方法。問題解決的方法可能是多種多樣的，但科學(xué)上會(huì)尋找一種最優(yōu)的問題解決方法，而最優(yōu)的問題解決方法形成在科學(xué)發(fā)展上有一個(gè)過程。如物質(zhì)的量概念是在克分子、克原子、克當(dāng)量等概念的基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的。方法一旦找到，利用方法來解決問題便形成概念，學(xué)生形成概念后可讓學(xué)生進(jìn)行定義，從而認(rèn)識(shí)到概念的內(nèi)涵，再用概念來解決同類問題。

這類概念的教學(xué)基本遵循以下程序：問題情景認(rèn)識(shí)、問題的提出和問題關(guān)鍵點(diǎn)的分析、問題解決方法的尋找、介紹科學(xué)上解決問題的最優(yōu)方法、問題解決、形成概念、概念內(nèi)涵認(rèn)識(shí)、概念運(yùn)用等過程。

3．抽象概念基本學(xué)習(xí)原理及教學(xué)過程

“抽象”就是將事物的共同本質(zhì)特征提取的過程。因此抽象概念首先是對(duì)事物從某一屬性進(jìn)行認(rèn)識(shí)，將其本質(zhì)特征提取出來形成概念，然后是給概念下定義，給出概念的名稱，概念的理解及運(yùn)用等教學(xué)過程。抽象概念學(xué)習(xí)的基本特征在于“抽象”，即將事物其它屬性不予關(guān)注，只關(guān)注某一屬性，并將其“抽象”出來形成概念。

抽象概念的基本教學(xué)過程有兩種：一種是對(duì)大量事物從某一屬性進(jìn)行認(rèn)識(shí)，找到大量事物的共同本質(zhì)

特征，然后對(duì)這種本質(zhì)特征下定義，給定概念名稱，概念的辨析，概念運(yùn)用。這種概念形成過程可稱為“歸納法”。離子反應(yīng)概念是一種抽象概念，主要是認(rèn)識(shí)溶液中參加反應(yīng)微粒的形式，將以離子的形式參加反應(yīng)的一類反應(yīng)歸納為離子反應(yīng)。離子反應(yīng)的概念用歸納法進(jìn)行教學(xué)是十分有效的［10］。另一種抽象概念教學(xué)過程可稱為演繹法：即對(duì)一件事物從某一屬性認(rèn)識(shí)其本質(zhì)特征－形成概念－給概念下定義－給出概念名稱－概念理解及運(yùn)用－用概念去認(rèn)知其它同類事物。氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué)可用這種方法進(jìn)行，先對(duì)一個(gè)典型的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)反應(yīng)的本質(zhì)，形成認(rèn)識(shí)方法，形成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)新概念，再給這些概念下定義，然后用這些概念去認(rèn)識(shí)其它化學(xué)反應(yīng)。［11］

三、化學(xué)基本概念分類在化學(xué)教學(xué)上的意義

1．化學(xué)基本概念分類清楚地認(rèn)識(shí)到概念學(xué)習(xí)的本質(zhì)

化學(xué)基本概念三分類是從概念形成過程進(jìn)行分類，其實(shí)也就是按概念的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行分類。學(xué)習(xí)過程也是認(rèn)知過程，因此這種分類方法突顯了化學(xué)基本概念的認(rèn)知方法，從而可以推理學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，認(rèn)清概念學(xué)習(xí)的本質(zhì)，指導(dǎo)基本概念的教學(xué)設(shè)計(jì)，為有效、高效教學(xué)過程提供了有力的指導(dǎo)。

2．化學(xué)基本概念分類能設(shè)計(jì)出適合概念學(xué)習(xí)的基本教學(xué)過程

在教學(xué)論課程教學(xué)中，常常強(qiáng)調(diào)“教學(xué)有法，教無定法”。而實(shí)際教學(xué)中卻沒有看到教學(xué)的“法”，往往是以“教無定法”來掩飾“教學(xué)有法”。各類概念的學(xué)習(xí)過程與其認(rèn)知過程是一致的，而認(rèn)知過程的存在，就必然有一定規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，按照一定的學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)教學(xué)過程，這就是教學(xué)的“法”。化學(xué)基本概念分類可以很順利地理解“教學(xué)的法”，使教學(xué)有法可依，有章可循，易于教師理解教學(xué)原理，掌握基本的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)出合適的教學(xué)過程。

3．化學(xué)基本概念分類能引導(dǎo)生進(jìn)行合理的自主構(gòu)建

化學(xué)基本概念分類找到各類概念的基本教學(xué)方法后，便于教師掌握教師的教學(xué)職責(zé)和學(xué)生學(xué)習(xí)的職責(zé)。問題提出是教師規(guī)定教學(xué)內(nèi)容的過程，因此問題情景必須由教師設(shè)計(jì)并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下認(rèn)清學(xué)習(xí)方向，把握學(xué)習(xí)目標(biāo)；問題明確后，解決問題的方法可引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋找，學(xué)生通過尋找問題解決方法，訓(xùn)練思維能力，提高解決問題的能力，并通過多種問題解決方法的展示開拓學(xué)生的視野，發(fā)展學(xué)生的思維能力；教師提供認(rèn)識(shí)方法，并舉例認(rèn)識(shí)方法的運(yùn)用，其后可以讓學(xué)生運(yùn)用同樣的方法認(rèn)識(shí)其它事物，這樣可以促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，當(dāng)認(rèn)識(shí)到一定量事物后，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納整理形成概念，這樣一方面開動(dòng)了學(xué)生腦筋，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建概念，教師可以及時(shí)了解學(xué)生概念形成的完整程度。王磊認(rèn)為當(dāng)前教學(xué)“只重活動(dòng)而不重過程，只注重表面操作不注重思維過程，只注重簡單動(dòng)腦而不重視科學(xué)探究本質(zhì)的思維過程的現(xiàn)象十分嚴(yán)重”，［12］化學(xué)基本概念三分類可以使教師輕易地掌握怎樣讓學(xué)生動(dòng)腦，促進(jìn)學(xué)生重視科學(xué)探究本質(zhì)的思維，引導(dǎo)學(xué)生自構(gòu)建概念，確實(shí)提高教和學(xué)的效率。

參考文獻(xiàn)

［1］楊先昌．中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)的初步研究［J］．華中師大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1979，（3）：111－116

［2］［12］王磊．基于培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維和創(chuàng)新能力的化學(xué)探究教學(xué)發(fā)展趨勢［J］．化學(xué)教育，2014，35（7）：5－9

［3］郭睿．我國化學(xué)概念教學(xué)二十五年［J］．教育科學(xué)研究，2006，（4）

［4］謝澤琛，錢揚(yáng)義．國內(nèi)化學(xué)概念教與學(xué)新進(jìn)展［J］．化學(xué)教育，2004，（2）：60－64

［5］李嘉音．試論中學(xué)化學(xué)基本概念的教學(xué)—化學(xué)概念的形成、鞏固和發(fā)展［J］．化學(xué)教學(xué)1979，（1）

［6］王屹．化學(xué)概念教學(xué)的理論構(gòu)想及實(shí)踐模式［J］．廣西師院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，17（1）：83－86

［7］馬永平．論化學(xué)教學(xué)原則［J］．化學(xué)教育，2014，35（11）：7－13

［8］謝祥林，李慧玉．中學(xué)化學(xué)基本概念學(xué)習(xí)屬性分類及學(xué)習(xí)原理［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2004，（6）：4－5

［9］陳倍倍，謝祥林，余麗瓊．“化學(xué)式”意義建構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)［J］．化學(xué)教育，2014，35（9）：34－36

［10］謝祥林，曾懿，左云霞．化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的影響［J］．化學(xué)教與學(xué)，2014，（4）：2－5

［11］張映林，謝祥林．氧化還原反應(yīng)概念意義建構(gòu)的教學(xué)研究［J］．化學(xué)教育，2010，31（3）：48－50

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．002