化學實驗對概念轉變的影響初探

何蓮蓮

[摘 要] 闡述了概念轉變，以化學原電池的教學內容為例，通過對教學內容設計的一系列化學實驗的安排分析化學實驗教學對學生的概念轉變。

[關 鍵 詞] 概念轉變；化學實驗；化學原電池

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）22-0137-01

化學是一門研究物質的組成、性質和用途的學科，分為感性知識和理性知識兩部分，由實驗獲得的直接經(jīng)驗即感性知識，而這些感性知識中共同的知識單元加以概括就成了概念，可見實驗是幫助學生構成、改變概念的有效方式之一。

一、概念轉變

（一）概念的內涵

概念，從廣義上來說是對反映客觀事物一般的、本質特征的概括。劉知新先生認為是針對教材特點和學生水平，通過采用最合理、最有效的方式、方法，進而促使學生對物質及其性質的認識運動逐漸深化，以達到抓著物質及其變化的本質屬性，即全面的、內在的規(guī)律性的目的。

（二）概念轉變的內涵

概念轉變，也稱為概念改變。學生在學習前根據(jù)自身的生活經(jīng)驗等會形成非科學的概念即“科學前概念”，在此原有概念的架構基礎上經(jīng)過學習理解科學概念，實現(xiàn)對原有概念的轉變，這一過程也就是概念轉變。研究表明，由于科學概念具有抽象、難理解的特性，所以對學生而言通常概念轉變是困難的，對科學概念接受初期更多的依賴于記憶。

二、化學實驗教學

（一）化學實驗教學

化學是一門實驗科學，任何化學原理、規(guī)律都是從實驗中得出結論，每一次化學學科的重大突破都與實驗方法的改革密切相關。可見化學實驗是化學科學研究的重要方法，也是化學教學的重要手段。在教學過程中，教師演示實驗、學生分組實驗均是實現(xiàn)有效的科學探究方式。

（二）化學實驗教學的作用

1.學習知識、掌握技能

知識是學生發(fā)展之本。高職生的形象思維長于抽象思維，采用化學實驗這樣直觀的方式使其易于形成抽象的思維，也就是說化學實驗是學生學習化學知識的有效方法之一。

技能屬于動作經(jīng)驗，通常我們認為技能的學習在于完成活動要求的動作是否掌握熟練。通過實驗教學，學生可以對基本操作實現(xiàn)準確理解，達到自動化程度，進而熟練掌握。

2.體驗過程、熟練方法

知識是學習者主動內在建構的，在實驗教學中，教師可以給予學生主動地位，讓學生更主動地參與、思考。通過實驗，學生可以體驗化學科學的研究方法，以實現(xiàn)“會學”，進而“愿意學”。

3.培養(yǎng)興趣、形成態(tài)度

化學實驗教學中的實驗大多現(xiàn)象豐富，能夠激發(fā)學生的學習興趣。但對高職生而言，不能再一味地拘泥于直觀和操作興趣，更需要在實驗過程中注重學生探究興趣和創(chuàng)造興趣的培養(yǎng)。同時，化學實驗教學可以培養(yǎng)學生形成實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的科學精神，使學生懂得不斷嘗試、優(yōu)化認知結構，學會尊重科學事實。

三、化學實驗教學與概念改變

（一）學生的知識背景

學生在初中階段初步學習了化學與能源的一些知識，具備基本的實驗操作技能，能夠獨立或與其他學生合作完成實驗。化學原電池是化學反應與能量的重要組成部分，同時生活在現(xiàn)代社會，學生對“電”有著豐富而強烈的感性認識，在學習了化學能與熱能之后，很容易對化學能與電能之間的轉換產(chǎn)生濃厚的興趣。

（二）運用化學實驗實現(xiàn)概念轉變

1.符合學生的認知順序

學生的認知順序是指學生學習知識與技能的認知順序。本節(jié)內容的實驗教學從學生初中所學習過的Cu、Zn分別與稀硫酸的實驗入手，學生對該實驗的現(xiàn)象和發(fā)生的反應均很熟悉。在此基礎上，設計分組實驗一：Cu、Zn同時插入稀硫酸后用導線鏈接起來。分組實驗二：Cu、Zn導線之間接電流表。由這兩個實驗學生將獲得直觀現(xiàn)象：Cu片部分產(chǎn)生氣泡、電流表偏轉，自然產(chǎn)生疑問與興趣，至此提出“化學原電池”利于學生形成概念轉變，認識到化學能可以轉變?yōu)殡娔堋＞o接著，設計分組實驗三：（1）Zn-Zn與稀硫酸實驗。（2）Cu-石墨與稀硫酸實驗。（3）Zn-石墨與稀硫酸實驗。（4）Fe-Zn與稀硫酸實驗。（5）Cu-Zn與乙醇實驗，引導學生探究化學原電池的構成條件。最后，設計分組實驗四：Cu-Zn與一個西紅柿實驗、Cu-Zn與兩個西紅柿實驗，以此加深對化學原電池的理解。以上的一系列化學實驗符合學生由具體到抽象的認知順序，從認識化學原電池到分析化學原電池，進而實現(xiàn)應用，這一過程遵循從易到難、從孤立到綜合的認知順序，幫助學生實現(xiàn)對原有的化學能與電能之間聯(lián)系的概念轉變，并不斷完善對“化學原電池”的理解。

2.尊重學生的心理發(fā)展

相較于初中生而言，高職學生的自我意識較強，愿意獨立思考，能進行理論思維，不再僅僅是經(jīng)驗型思維，通常他們會提出新的設想、新的解決方法，所以這一時期在教學過程中更應大力培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察、分析等各種能力，以此培養(yǎng)學生思維的廣闊性、深刻性、批判性和創(chuàng)造性。本節(jié)教學內容中的一系列化學實驗不僅是教師引導學生學習化學原電池，同時向學生提供了幾種電極材料、電解質和非電解質溶液、水果等，這樣給了學生思考、發(fā)現(xiàn)的空間，符合學生的動態(tài)心理發(fā)展，利于學生完善概念、實現(xiàn)概念轉變。

綜上，從科學的本質來看，科學探究是教學的核心，正所謂“授人以魚，不如授人以漁”，由化學實驗教學中，學生往往能夠自主發(fā)現(xiàn)，收獲更多的知識、技能與方法，實現(xiàn)概念的轉變，完成知識的構建。

參考文獻：

[1]劉知新.加強化學基本概念的教學：略論化學概念的形成和發(fā)展[J].化學通報，1962（4）：58-59.

[2]戴安邦.基礎化學教學的啟發(fā)式八則[J].化學通報，1985（9）：51-56.