“燃燒”概念教學策略的分析

陳曉雁

要能有效的實施科學概念教學，教師必須尋找到學生在學習科學概念之前所具有的前概念，并對其來源和內容進行分析，選擇并采取切實可行的概念轉變教學設計，實施真正科學有效的化學教學。主要分析了“燃燒”前概念，總結出“燃燒”概念轉變的教學策略，應用該教學策略到教學中，獲得了較好的效果。

“燃燒”概念來源策略調查研究發現，關于燃燒這一概念，初中生持有大量的前概念，對他們形成科學概念有重要影響。關于此種概念，初中生由于受認識規律和化學學科特點的影響。這些“燃燒”前概念中，有的為學生的科學概念的學習提供了基礎知識，有的則容易和科學概念相互混淆，干擾著學生接受新概念。因此，要能有效的實施科學概念教學，教師必須尋找到學生在學習科學概念之前所具有的前概念，并對其來源和內容進行分析，尋找到前概念可以轉變為科學概念的契機，選擇并采取切實可行的概念轉變教學設計，實施真正科學有效的化學教學。

一、“燃燒”前概念分析

1.關于燃燒的主要概念

（1）燃燒定義：錯誤地認為所有燃燒都會發出光、放熱。這是生活現象導致的錯誤認識。由此引發的迷思概念有以下這些：氧氣是可燃物而非反應物；氧氣有可燃性而非氧化性，故不認為燃燒是可燃物與氧氣發生的劇烈的氧化反應。

（2）物質燃燒的產物：絕大部分學生錯誤認為燭油是產物，即分不清蠟燭燃燒的過程中既有物理變化又有化學變化。由此引發的迷思概念有：分不清助燃物、反應物，這是學生已有知識的束縛導致的。

（3）燃燒前后物質的質量的變化：由于已有的質量守恒定律相關知識的影響，絕大部分學生存在這樣的迷思概念：可燃物燃燒前后質量不變。

（4）燃燒的條件或滅火的方法：部分的學生錯誤地認為氧氣可以燃燒；“用酒精燈加熱紙鍋內的水，紙鍋是否會燃燒？”雖有大部分學生認為不會燃燒，但不知其原因是溫度未達到紙的著火點；學生錯誤地認為蠟燭燃燒時的可燃物是燈芯，而非石蠟；有些學生錯誤認為可以用降低可燃物著火點的方法滅火。由此引發的迷思概念有這些：溫度達到可燃物的著火點是燃燒的條件之一不清楚，因為不知道可燃物究竟是哪種物質，所以不能正確使用移走可燃物滅火的方法。

（5）生活誤區：大部分學生錯誤認為蠟燭燃燒是固態的蠟燭在燃燒；由此引發的迷思概念有：緩慢氧化如鐵生銹不會放熱，無法理解自燃。

（6）影響燃燒的因素：部分學生錯誤地認為燃燒的劇烈程度與氧氣的接觸面積的大小無關只與可燃物的種類有關。

2.前概念來源

研究結果表明，幾乎所有學生對“燃燒”概念理解存在一定的障礙，這些障礙主要源于學生對生活現象的不理解和在學習過程中產生很多錯誤的理解。研究者對學生的回答中所涉及的迷思概念作了深刻分析，由此分析這些錯誤產生的原因。

（1）學生的日常生活經驗。化學與日常生活聯系的密切性決定了化學前概念的一個主要來源是生活經驗。大部分學生錯誤認為蠟燭燃燒是固態的蠟燭在燃燒；由此引發的迷思概念有：緩慢氧化如鐵生銹不會放熱，無法理解自燃。部分學生錯誤地認為燃燒的劇烈程度與氧氣的接觸面積的大小無關只與可燃物的種類有關。

（2）學生的認知水平。相異構想的產生還來自學生主觀認知結構方面的原因。有的學生本來基礎差，對新的知識不能真正掌握和消化，只能頭腦記住一些東西，有的對化學學習沒有興趣，缺乏“有意學習”的心向，這些都勢必造成對化學概念模糊不清或一知半解。

（3）學生的學習環境因素。在教學中，有時由于教師的教學語言不夠嚴謹或者教材提供的實例的不夠全面，也常常導致新的相異構想或強化學生原有的相異構想。例如，部分學生認為鐵生銹會放熱，這是因為學生在生物中已經學習過緩慢氧化。

（4）相似概念的干擾。如學生認為氧氣有可燃性而非氧化性，故不認為燃燒是可燃物與氧氣發生的劇烈的氧化反應，導致學生不能正確理解氧化反應的定義。

二、“燃燒”概念轉變的教學策略

1.結合學生已有的經驗，提出能引起學生認知沖突的問題

學生在日常生活中，觀察和接觸過一些與科學概念有關的現象和事實，教師可以恰當地列舉生活中的典型事例，喚起學生已有的感性認識，讓學生自己思考并用自己的概念去對事例或現象進行解釋。

例如，可以列舉紙、天然氣、白磷、木炭、煤5種常見的可燃物，讓同學們回顧它們分別都是怎么燃燒起來的，是否都需要點燃，點燃方式有什么不同？這些問題的內容與學生的日常生活比較接近，但學生對這些問題具有一定的模糊認識，這樣可以引發學生的認識沖突，這為使學生的原有認識向科學概念轉變創造了有利條件。

2.通過課堂實驗，讓學生獲得新的豐富的感性認識

豐富的感性認識是幫助學生理解和掌握知識的有力手段，而感性認識的獲得源于實踐或實驗。通過課堂實驗，讓學生在觀察、實踐和思考中，獲得對物質燃燒條件的理解。例如通過以下三組實驗：實驗（1）白磷燃燒對照實驗，水火相容的現象也使學生記憶深刻；實驗（2）著火點的突破，這樣就有效突破了學生對著火點的認知難點；實驗（3）滅火條件，使學生認識到降低周圍溫度至著火點以下才能滅火，而非是降低著火點。

3.在解決實際問題中獲得對科學概念的建構和深入理解

把科學的概念運用到更為廣泛更為深刻的現象中去，讓學生嘗試用科學概念去解決日常概念不能解決的問題，當學生在新的思維結構下獲得更多成功的時候，學生就會接受科學的概念，并對以前的日常概念做出調整和改造，促進學生在不同的變式中獲得對科學概念的全面理解和建構。因此，設計必要的教學環節，讓學生自我發現其原有認識中的不科學和片面的成分，主動構建抽象的概念和結論，理解化學、技術和社會的相互作用，提高學生的實踐能力，并獲得對科學概念的深入理解和建構。授課后實驗班的正確率明顯高于對照班。這說明概念轉變教學策略對于學生加強“燃燒”概念的理解和應用，進而改變學生對“燃燒”概念持有的迷思概念是非常有效的。總的說來，上述五種概念轉變策略應用于實驗班，使得學生對概念的掌握程度要高于使用傳統教法的對照班。這是因為所采取的概念轉變策略能使學生更容易形成概念間的聯結，建立起各概念間的意義聯系，進行有意義學習，從而使得學生的認知結構完善的程度要高一些。

實現概念轉變，具體來說，能否引發認知沖突是關鍵。豐富的感性認識是幫助學生理解和掌握知識的有力手段，而感性認識的獲得源于實踐或實驗。通過課堂實驗，讓學生在觀察、實踐和思考中，獲得對物質燃燒條件的理解。通過構建知識網絡圖策略，使學生對知識的保持和提取更為有效，使學生所識記的概念數量增多，知識面拓寬，并且知識系統性很強。