初中化學(xué)概念理解困難的原因與對策

? 華珍

初中化學(xué)概念理解困難的原因與對策

? 華珍

化學(xué)作為一門自然科學(xué)，其引人入勝之處就在于當(dāng)認(rèn)知這一充滿感性的科學(xué)世界時(shí)，需要認(rèn)知者豐富而抽象的理性智慧。這種對學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力的跨度要求，構(gòu)成了認(rèn)知過程的和諧統(tǒng)一，但也造成了部分學(xué)生的認(rèn)知困難。學(xué)好一門科學(xué)，關(guān)鍵在于理解它的概念。化學(xué)為學(xué)生引入了許多新的概念和術(shù)語，對初涉化學(xué)的學(xué)生來說，它們是陌生的，因?yàn)樗鼈冊诨瘜W(xué)中的意義跟其在生活中的意義是不同的。化學(xué)教學(xué)，乃至科學(xué)教學(xué)的宗旨就在于幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變對身邊生活世界的日常觀點(diǎn)，形成科學(xué)理解。但是，實(shí)際的化學(xué)教學(xué)并不是一種簡單、容易的實(shí)踐，學(xué)生們常常對一些基本的化學(xué)概念不能建構(gòu)起 正確的理解，從而使對化學(xué)的深入學(xué)習(xí)缺乏可依賴的基礎(chǔ)。這樣，如何根據(jù)學(xué)生的思維能力和認(rèn)知水平，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)途徑與方法，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)理解，就成為搞好化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。

一、概念學(xué)習(xí)與教學(xué)困難原因的實(shí)踐反思

初中化學(xué)概念教學(xué)一直是一個(gè)難點(diǎn)，當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到抽象的理論、概念時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、成績開始出現(xiàn)明顯的分化。如：當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到原子結(jié)構(gòu)、化合價(jià)與化學(xué)式時(shí)，這種分化就尤為突出。是什么原因?qū)?致了這種分化呢？筆者基于對多年教學(xué)實(shí)踐的反思，認(rèn)為可能有這樣幾個(gè)原因：

首先，學(xué)生的已知(即前概念)作為新知建立的基礎(chǔ)在很大程度上影響著新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。作為初涉化學(xué)的學(xué)生，總是帶著一些直接的生活體驗(yàn)和觀念接觸化學(xué)，而化學(xué)為學(xué)生引進(jìn)的多是一些借助新的話語體系表述的抽象概念和解釋。如果教師不了解學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，不關(guān)注他們的直覺邏輯，就難以使學(xué)生將抽象的認(rèn)知內(nèi)容與已有經(jīng)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)系，從而很難使他們建立認(rèn)知理解。

其次，學(xué)生個(gè)體之間經(jīng)驗(yàn)的習(xí)得方式與認(rèn)知能力存在著差異，初三學(xué)生的思維能力正處于從具體運(yùn)算到形式運(yùn)算的關(guān)鍵發(fā)展階段，個(gè)體之間的思維發(fā)展并不平衡，不少學(xué)生由于缺乏科學(xué)學(xué)習(xí)的具體經(jīng)驗(yàn)積累，難以直接接受抽象概念并運(yùn)用概念進(jìn)行思考和高級(jí)的認(rèn)知建構(gòu)。

再次，化學(xué)學(xué)科本身也有著 極端感性和極端理性的特點(diǎn)，經(jīng)常要跨越宏觀與微觀來實(shí)現(xiàn)對某一概念意義的融通，來達(dá)到兩個(gè)極端的和諧統(tǒng)一，學(xué)生對這樣的學(xué)科體系邏輯不適應(yīng)。

二、促進(jìn)化學(xué)概念理解的策略

1. 建立三個(gè)水平理解之間的聯(lián)系 尋找概念理解困難的原因一直吸引了國內(nèi)外眾多學(xué)者的注意力。國外科學(xué)教育研究揭示，從表征方式角度看，對化學(xué)概念及現(xiàn)象的理解有三個(gè)水平或?qū)哟危?/p>

●符號(hào)水平：包括圖像式表征、代數(shù)式和術(shù)語符號(hào)表征等；

●微觀水平：包括可以用于描述電子、分子、離子及原子運(yùn)動(dòng)的特定表征

●宏觀水平：包括對學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)的表征。

研究發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生在這些水平的轉(zhuǎn)變上存在困難。理解化學(xué)需要對看不見摸不著的事物進(jìn)行意義制定，若要對某一化學(xué)反應(yīng)做出適當(dāng)解釋，就要開發(fā)出心智模型或圖式來表征所 觀察到的宏觀物質(zhì)中的看不見的微觀粒子。不幸的是，學(xué)生們經(jīng)常把物質(zhì)的宏觀性質(zhì)遷移給它的微觀粒子，譬如，認(rèn)為硫是黃色的，所以硫原子也是黃色的。研究還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生做出宏觀水平的解釋多于微觀水平的解釋，而微觀水平的解釋又多于符號(hào)水平的解釋。這就是說，學(xué)生們更相信在宏觀水平上對化學(xué)現(xiàn)象的描述。這些研究提醒我們，必須真正認(rèn)真對待學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)，通過大量的例證(包括正例和反例)，幫助學(xué)生們在關(guān)于化學(xué)現(xiàn)象三個(gè)水平的理解之間建立連接，在教學(xué)中盡可能地減少學(xué)生的機(jī)械記憶量，注意引導(dǎo)學(xué)生尋找各種現(xiàn)象之間的聯(lián)系，在理解規(guī)則和規(guī)律的基礎(chǔ)上，來進(jìn)行識(shí)記。

2. 做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)概念探究 化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的重要組成部分，經(jīng)過仔細(xì)選擇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以為所教授的化學(xué)概念提供宏觀實(shí)例。由于通常是從微觀和符號(hào)水平來解釋化學(xué)概念及現(xiàn)象的，化學(xué)實(shí)驗(yàn)就成為學(xué)校化學(xué)學(xué)習(xí)中主要的、且往往是唯一的化學(xué)概念及現(xiàn)象的宏觀水平表征。但是，由于實(shí)驗(yàn)通常跟學(xué)年考試或升學(xué)無關(guān)，而常常被設(shè)計(jì)成“照方抓藥”式的任務(wù)，學(xué)生只要簡單地遵循教學(xué)指令，而不必理解自己在做什么，從而使實(shí)驗(yàn)喪失了這一重要的功能。對此必須做出改革，要讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正成為激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)、理解化學(xué)、提升科學(xué)素養(yǎng)的重要方式。 建構(gòu)主義的教學(xué)思想為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了許多有效的策略，比如，允許學(xué)生發(fā)表 個(gè)人見解，以使教師準(zhǔn)確獲知學(xué)生的前概念，有的放矢地引導(dǎo)概念發(fā)展；提出具有挑戰(zhàn)性的問題，引發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的預(yù)測，啟發(fā)他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開展獨(dú)立探究或相互協(xié)作，了解科學(xué)研究過程；鼓勵(lì)學(xué)生公開表達(dá)自己的預(yù)見和探究過程，闡釋科學(xué)理解的形成，等等。這些策略對增進(jìn)團(tuán)隊(duì)精神、培養(yǎng)科學(xué)興趣和自信具有重要意義。

三、以學(xué)生的總體經(jīng)驗(yàn)為教學(xué)基點(diǎn)，為個(gè)體的概念學(xué)習(xí)拓展空間

如果要求所有學(xué)生無條件地跨越由極端感性到極端理性的鴻溝，無疑是不現(xiàn)實(shí)的，這必然導(dǎo)致教學(xué)的失敗，對部分學(xué)生來說，化學(xué)這門新的充滿感性與理性和諧之美的新學(xué)科則會(huì)因其概念、理論的晦澀而使相當(dāng)一部分學(xué)生望而卻步，表象的感性愉悅總是短暫的，這部分學(xué)生還沒來得及體驗(yàn)感性與理性合奏的交響樂所帶來的深沉與持久之美，便已心生去意，失去了主觀能動(dòng)性的學(xué)生，又如何能學(xué)好這門新的學(xué)科呢？所以，在教學(xué)中如遇到較為抽象的概念、理論時(shí)，教師要主動(dòng)地建構(gòu)一種適合學(xué)生總體認(rèn)知能力的模式，用學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為材料，運(yùn)用類比的方法陳述抽象的理論、概念，拋磚引玉，激發(fā)他們的想象力和創(chuàng)造力，由他們自己來由此及彼地得出結(jié)論、定義，而后與書上的理論、概念加以對比，這樣學(xué)生就有了一個(gè)認(rèn)識(shí)自己評(píng)價(jià)自己的機(jī)會(huì)，作為教師再不失時(shí)機(jī)地加以點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì)，就 能順利地引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起由感性到理性的橋梁。

四、創(chuàng)設(shè)情境 ，架設(shè)理解的橋梁[來源:Z。xx。k.Com]

真正的學(xué)習(xí)，必須讓學(xué)生成為信息加工主體、意義的主動(dòng)建構(gòu)者，教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主建構(gòu)的課堂情境。然而，究竟什么樣的課堂情境才是教學(xué)所需？——因內(nèi)容而異、因?qū)W生而異、因教師而異。現(xiàn)以“化合價(jià)和化學(xué)式”一節(jié)的教學(xué)為例，談?wù)剟?chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)的課堂情境的幾個(gè)策略。

●激活經(jīng)驗(yàn)，類比遷移

第一階段，教師提出問題，學(xué)生討論回答：

問：從字面上看你對價(jià)的含義的理解是什么？

答：是商品的價(jià)格、價(jià)值；

問：價(jià)格應(yīng)該體現(xiàn)一種什么樣的基本原則？[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]

答：公平原則；

問：什么時(shí)候交易會(huì)發(fā)生？

答：發(fā)生在有供需要求時(shí)；

問：商品價(jià)值的體現(xiàn)是什么？

答：貨幣。

第二階段，進(jìn)行模擬交易活動(dòng)。

教師提出驅(qū)動(dòng)性問題：假如有甲、乙、丙三位同學(xué)各持有1元(甲)、2元(乙)、3元(丙)面值的貨幣各若干枚，市場上有A、B、C單價(jià)為1元(A)、2元(B)、3元(C)的商品三種，問：在不找零的前提下，最簡單的成交方式共有幾種？用甲、乙、丙，A、B、C，1、2、3這九個(gè)符號(hào)組合在一起表達(dá)成交情況，看哪一組的表達(dá)方式最簡潔明了。

將學(xué)生分成四人一組進(jìn)行討論，然后請部分小組的代表公開研討的結(jié)果。

通過這樣的類比，學(xué)生基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來理解化合價(jià)這一抽象概念就有了表象依附，新知便附于舊識(shí)之上，找到了適當(dāng)?shù)摹肮讨c(diǎn)”，認(rèn)知便水到渠成。

●由此及彼，架設(shè)橋梁

對學(xué)生的公示結(jié)果給予恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)后，請學(xué)生回顧化學(xué)變化的本質(zhì)：原子的重新結(jié)合。告訴學(xué)生這種重新結(jié)合就是一種交換，在確定條件下的雙贏甚至多贏交換，其結(jié)果是：變幻出自然與生命世界的萬千氣象。這種交換公正、合理，絕無打折與討價(jià)還價(jià)。

而后，教師展示新的問題：

元素的價(jià)是由什么因素決定的？產(chǎn)生正、負(fù)價(jià)態(tài)的原因何在？如果沒有元素間的化合，價(jià)存在嗎？看看你所學(xué)過的化學(xué)式，交易公平嗎？這種買賣的貨幣是什么？如何簡潔、明了地記錄這種買賣？

請結(jié) 合帶著這些問題閱讀教材、積極探討、得出結(jié)論。

對諸如化合價(jià)一類的概念教學(xué)，教師要切忌拋棄認(rèn)知規(guī)律、脫離主體經(jīng)驗(yàn)而讓學(xué)生死記一些元素的價(jià)態(tài)或化學(xué)式、或者某個(gè)概念敘述。指望學(xué)生們在被動(dòng)的機(jī)械記憶的乏味學(xué)習(xí)中，在感官的表象感知中，真正理解化學(xué)是不可能的。這種教學(xué)的不良影響會(huì)在后期學(xué)習(xí)中越發(fā)凸顯。教師必須徹底改變以往只注意由現(xiàn)象引申出結(jié)論的傳統(tǒng)做法，代之以引導(dǎo)、幫助不同水平的學(xué)生完成認(rèn)知升華的心路歷程，幫助學(xué)習(xí)困難的學(xué)生體驗(yàn)探究與思考所帶來的快樂，以點(diǎn)滴的成功培養(yǎng)他們的興趣，增進(jìn)他們挑戰(zhàn)自我的意識(shí)。同時(shí)，教師應(yīng)弱化課堂教學(xué)管理者、傳授者的心態(tài)，樹立建設(shè)者、服務(wù)者的意識(shí)并付諸實(shí)施，使教學(xué)有利于認(rèn)知主體的內(nèi)部探究動(dòng)機(jī)在活動(dòng)中得以強(qiáng)化，使大多數(shù)學(xué)生都能參與到積極的認(rèn)知活動(dòng)中來。這是通向理解的根本道路。

[1]上海市中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，上海教育出版社，2002

[2]裴新寧，從 學(xué)習(xí)理論的現(xiàn)代發(fā)展看建構(gòu)主義在科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐，全球教育展望，2004.7.

[3]何克抗。建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)。

江西省贛州市章貢區(qū)第七中學(xué)北區(qū) 341000 )