指向學科理解的化學概念教學策略

摘 要：初中化學中概念教學要突出化學學科理解能力，引導學生從概念特征、內容、方法和科學精神等方面，探究概念的本原性和結構化，深入理解化學概念，為實現化學知識的整體關聯奠定基礎。文章以初中化學“溶液的形成”教學為例，將溶液概念作為探究對象，對其教學策略展開探析，以供參考。

關鍵詞：初中化學;學科理解;概念教學

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）48-0046-03

作者簡介：胡建軍（1967.9—），男，江蘇省無錫市大橋實驗學校，中學一級教師，本科學歷。

引? ? 言

化學概念是對化學現象和事實的抽象性概括。對于化學概念的講解，教師往往遵循“提出問題、輔助實驗或事實，分析和總結定義，推廣應用和鞏固練習”的教學思路，忽視了概念的獨特性和學習規律，導致學生死記硬背概念，陷入淺層機械學習的窠臼[1]。教師應開展指向學科理解的化學概念教學，注重學生對知識的理解與批判、聯系與建構、遷移與應用，引導學生深度掌握概念的內涵、外延及本質特征。

一、厘清前概念與科學概念間的關系，明晰教學目標

在教學設計中，教師要尊重學生的前概念認知，明確科學概念的教學目標，厘清兩者之間的關聯[2]。例如，對于溶液概念，學生已經接觸過與溶液有關的內容，如生理鹽水、蔗糖水、海水等混合物，澄清的石灰水、稀鹽酸、過氧化鈉溶液等，形成了對溶液概念的初步認識。在學習“水的凈化”中，學生對“不溶性雜質”與“可溶性雜質”的辨析，也豐富了相關前概念認知。在具體教學中，教師應從宏觀到微觀，引領學生體會溶液的學科內涵，通過系統梳理已接觸過的與溶液相關的前概念認知，形成對溶液概念的深刻理解，理解溶液的均一性、穩定性、本原性、結構化特點，培養化學思維和學習能力。

二、溶液概念教學中主要理解偏差表現

概念是構成化學知識體系的重要內容，理解概念是學生學習相關化學知識的基礎[3]。以“溶液的形成”教學為例，盡管教師在課堂上對溶液概念進行了全面講解，但學生在面對“溶液的基本特征是什么”“溶解后的溶質是否存在”“物質溶解的限度是什么”“溶解度與哪些因素有關”等與溶液相關的問題時，依然會出現理解偏差。比如，有的學生認為“純水是溶液”的說法是正確的，這是將溶液概念與液體狀態混淆了，實際上溶液包含溶質、溶劑，而純水只有水，沒有溶質，所以純水只是溶劑。有的學生認為“糖水的下部比上部甜”，實際上溶液具有均一性的特點，說明糖水上部和下部的甜度是一樣的。有的學生認為“未溶于水的食鹽也是食鹽水的組成部分”，實際上在食鹽水中，水是溶劑，食鹽是溶質。食鹽溶液由水和水里的食鹽組成，而未溶解的食鹽并不屬于溶液的一部分。還有學生認為“在一定量的水中，不同物質溶解的量是一樣的”，實際上同一溫度下，不同物質在水里的溶解度不同，所以一定量的水中所溶解的物質的量也是不同的。學生對溶液概念理解偏差的原因有很多，有的是對溶液概念在宏觀、微觀上的認識不準確，也有的是受生活經驗的影響。

三、立足概念結構化認識，探究概念教學思路

基于化學學科理解開展化學概念教學，就是讓學生利用化學思維，從其名稱、定義、實例、屬性等方面剖析化學概念的本原性和結構化特征，從而深刻理解概念的意義[4]。以溶液為例，其定義為“一種或幾種物質分散到另一種物質里形成的均一的、穩定的混合物”。從形式上，溶液可以是液態的，也可以是氣態或固態的。對于溶解其他物質的物質，我們稱其為溶劑;被溶解物，我們稱之為溶質。通過剖析定義，學生可以明晰溶液的概念（如下圖）。

溶液概念的解析思路

內圈中明晰了溶液的定義、屬性、實例，從實例中概括出溶液的內涵;外圈中明晰了溶液的概念屬性、概念實例、概念名稱、概念應用，由解釋驅動探究活動，幫助學生深化對溶液的本質理解。據此，在實際教學中，教師可以參照“實例—特征—定義”教學流程，先列舉生活中的實例，基于學生前期的認知經驗，讓學生對不同的溶液、濁液進行觀察，形成感性認知;接著，細致分析泥水、油水、蔗糖水、鹽水等混合物，觀察并歸納其不同特征;再次，從內涵概括入手，通過對比不同的溶液實例，提煉溶液概念的特征，深化學生的科學認知;最后，鞏固應用，從溶液的構成、影響溶解的因素、粒子運動、能量變化、定量分析等方面，解析溶液概念，引導學生逐步深化對溶液概念的理解，實現螺旋上升的思維進階[5]。

四、整合化學學科知識，促進概念深度理解

在化學學科學習中，學生應歸納和提煉化學知識的理解和學習方法，以提高學習效率和質量。第一種是“比較—分類”法。在化學知識體系結構中，很多知識點歸屬于某一分類系統，最終濃縮為化學物質或化學性質概念[6]。以溶液概念為例，學生可以通過比較，明確溶液與其他混合物、純凈物的關系，再進行分類，如明確它們存在哪些相同點、哪些不同點，進而形成對溶液概念的結構化認知，讓化學知識點串聯成一個整體。比如，對于物質概念，物質可以是純凈物，也可以是混合物。根據混合物分類，泥水、植物油水具有不均一性、不穩定性，屬于濁液，粒子的直徑大于100nm;蔗糖水、鹽水具有均一性、穩定性，屬于溶液，粒子的直徑小于1nm。

第二種是“定性—定量”研究法。從“定性—定量”視角分析溶液概念，主要體現在從溶解性上升到溶解度、酸堿性上升到酸堿度兩方面。由定性延伸到定量，學生可通過閱讀相關資料，從微粒直徑的比較中理解濁液與溶液的差異性[7]。濁液的粒子直徑較大，而溶液的粒子直徑較小，以此讓學生明晰溶液概念的本原性在于粒子直徑的大小，進而深化學生對化學學科知識的全面認識。溶液包括溶質和溶劑。在定量分析中，學生可對比三種實驗結果：一是鐵粉與硫酸銅溶液恰好完全反應后所得溶液的成分狀態;二是過量鐵粉與硫酸銅溶液發生反應后所得溶液的成分狀態;三是鐵粉加入過量的硫酸銅溶液反應后所得溶液的成分狀態。學生通過分析反應物的量的不同，了解溶液中溶質的不同。另外，針對“過量的鐵粉在溶液中是否為溶質”，學生可以展開討論，提升對溶質概念的認知。

第三種是“宏觀—微觀—符號”學科思維法。學生構建化學學科思維，從宏觀層面的辨識到微觀層面的深度探析，再延伸到化學符號的表達，這體現了化學學科思維的發展過程[8]。對于溶液概念的解析，首先，教師可以從宏觀層面，結合實例，讓學生辨析濁液與溶液的區別，從而明確溶液均一性、穩定性的特點。然后，教師可以從微觀層面，引導學生對比蔗糖水與可樂，借助動畫讓學生認識蔗糖分子與水分子之間的相互作用。在符號表征上，蔗糖水書寫為C12H22O11和H20。在例證分析中，同樣溶解度的蔗糖水，其甜度具有相同性;而可樂是混合物，含有多種溶質。由此，教師可以提出假設：針對溶液的特征歸納，無色、透明、溶質的唯一性是否可以作為溶液概念的辨析條件？隨后，教師可以對鹽水與雪碧展開微觀對比。在鹽水中，氯離子、鈉離子和水分子之間相互作用，可以通過導電性測定實驗來驗證，用符號表征為Cl-、Na+、H20。在例證分析中，同一食鹽水，其咸味前后相同;雪碧雖然無色、透明，卻含有多種溶質。另外，針對混合物，其微觀特征表現為含有不同的化學成分，在符號表征上具有不同的符號。對于物質的溶化狀態，在微觀層面，粒子間的間距發生了變化，但化學符號不變，化學性質也不變。因此，學生通過“宏觀—微觀—符號表征”思路，探究溶液的均一性、穩定性，辨析溶液與濁液的區別，能夠掌握宏觀、微觀分析方法，學會書寫不同溶液的化學符號表達式，體會溶液中分子與分子之間、分子與離子之間的相互作用。

第四種是“實踐—實驗”探究法。在對溶液的互溶性探究中，學生往往運用“實踐—實驗”探究法。常規實驗是將酒精加入高錳酸鉀溶液中，觀察溶液前后的變化。最初，酒精加入高錳酸鉀溶液后出現分層現象，原因是酒精的密度比水小，飄在上層。經過振蕩后，酒精溶于水，不再分層。在實驗現象方面，由于酒精溶入水的速度較快，學生可以調整試劑的滴入順序，讓實驗現象更清晰。第一步，先在試管中加入適量固體高錳酸鉀;第二步，將適量酒精滴入試管中，觀察到高錳酸鉀不溶于酒精。第三步，將蒸餾水逐滴滴入含有高錳酸鉀的酒精中，觀察實驗現象。當蒸餾水逐漸增多時，溶液顏色由淺入深，說明水的增加加快了高錳酸鉀的溶解速度，并與酒精形成互溶。由此，通過化學實驗探究法，學生可以認識到使用相同的實驗材料，不同的實驗步驟可能產生不同的實驗效果，從而體會到化學實驗的實踐性，形成創新意識和能力。在溶液概念的講解中，通過鐵絲分別與硫酸銅溶液和硫酸銅晶體的反應現象對比，教師還可以讓學生理解溶液與化學反應速率的變化關系。等量的鐵絲與硫酸銅溶液的反應速率要明顯大于與硫酸銅晶體的反應速率，這能夠說明溶液在化學反應中的重要作用。

五、對化學概念教學的反思

概念是基于化學現象、化學事實抽象出來的理論知識。化學概念教學的重點是幫助學生理解概念的內涵，提高學生化學學習效率。因此，在指向學科理解的化學概念教學中，教師要注意：

首先，教師要加強學科專業知識、理論的學習，強化對概念的解析力[9]。教師是課程教學的組織者、設計者，對化學概念要有整體把握。一些教師對概念的講解缺乏深度，影響了學生對概念的理解。以溶液概念教學為例，溶液的穩定性、均一性要通過具體的實驗實例呈現;溶液相關知識間的內在關系，要從學科知識結構上，抓住概念的本原性來理解。

其次，教師要注重教學環節的有效銜接。課程設計本身具有連續性、承接性，以溶液概念為例，教師要基于學情分析，引導學生將溶液前概念教學認知轉化為科學概念，不僅要讓學生明白溶液的定義、名稱，更要基于化學學科核心素養視角，讓學生掌握溶液的概念，并加以靈活運用，從而促進學生化學學科核心素養的發展。

最后，教師要明確學科理解的目標。學生學習化學概念不能局限于記住某概念，而要從學科理解的角度，懂得概念的本質與特征[10]。對于化學知識點，教師要讓學生能夠從實驗活動中領會其意義。

結? ? 語

概念是構成化學學科的基本內容，指向學科理解的概念教學更有助于聚焦化學學科核心素養，加深學生對化學概念的本質理解。因此，對化學概念的理解，是建立在對學科知識整體把握的基礎上的。對于溶液概念，教師要從概念的名稱、定義、實例等方面，全面揭示溶液的內涵;從學科理解視角，讓學生由感性到理性，全面掌握溶液知識點。化學教師要樹立學科意識，積極探索和改進化學課程教法，關注學生高階思維的發展，讓學生主動建構化學知識體系，深層理解化學概念。

[參考文獻]

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