初中化學迷思概念產生的原因分析及轉變策略

摘 要 迷思概念在初中化學教學中廣泛存在，而且頑固、難以轉變。在教學實踐基礎上，歸納出初中化學教學中迷思概念產生的原因主要包括：相關生活經驗、其他學科知識干擾、知識學習階段性差異、教師不當的教學行為、學生不當的學習行為等。迷思概念的轉變策略包括：創設真實情景，引發認知沖突；合理運用圖像，理解概念本質；抽提認識視角，形成科學認識；規范教學行為，引領實踐方向；轉變學習方式，規范化學表征。

關鍵詞 初中化學 迷思概念 原因分析 轉變策略

作者簡介：陳沖（1979— ），男，江蘇睢寧人，南京師范大學附屬中學宿遷分校中小學高級教師，大學本科，研究方向：中學化學教學研究。

基金項目：本文系宿遷市教育科學“十四五”規劃2021年度課題“元認知視角下前概念轉化的化學教學實踐研究”（課題編號：SQ2021GHLX104）的階段性研究成果。

前概念是課堂教學的起點，也是教師進行教學設計的主要參考之一。教學過程可以理解為前概念轉變，并逐漸形成科學概念的過程。前概念是指在形成科學概念之前，學生頭腦中已經形成的對客觀事物的個體認知、理解或體驗。前概念可能是正確的，也可能是不完善的，甚至是錯誤的。這些不完善的、錯誤的前概念稱為迷思概念。在化學教學實踐中，迷思概念廣泛存在，且難以轉變。本文是化學課堂教學實踐經驗的總結，基于課堂教學過程中的提問，探查學生的“第一反應”，以此界定學生迷思概念產生的原因，并提出在教學過程中有針對性的轉變策略。

一、迷思概念產生的可能原因分析

（一）相關生活經驗會導致迷思概念產生

生活經驗或體驗對學生學習化學知識有著重要影響。《義務教育化學課程標準（2022年版）》強調化學課程應立足學生的生活經驗發揮課程的育人功能，注重結合學生已有經驗構建課程內容，強調要結合學生熟悉的現象和已有的經驗進行教學[1]。例如，在學習“溶液”時，學生會聯想到奶茶、咖啡等生活實例，并在概念學習過程中將溶質、溶劑、溶解度等概念與生活中的“溶液”進行關聯。因為奶茶、咖啡中共存的多種溶質的溶解度不一致，因此顏色較深且不利于觀察，長期放置有沉淀生成等，這些因素易導致迷思概念產生。

（二）其他學科知識干擾會導致迷思概念產生

學科間有些概念是相同的，但是概念內涵有著根本性差異，這導致先學習的知識對后面知識的學習產生影響。例如，初中八年級開始學習《物理》，《化學》是從九年級開始學習，因此《物理》課中的一些概念將成為《化學》課中的迷思概念。如在學習“構成物質的微粒”時，學生常將物理中“宏觀物體”比作“微觀粒子”，在應用“微觀粒子在不停運動”這一性質解釋氣味等化學現象時，學生就會遇到困難。

（三）知識學習階段性差異會導致迷思概念產生

我國基礎教育教材編寫采用螺旋遞進方式，這就決定了知識學習不是一步到位的，而是隨著年級或學段而逐步深入的。例如，在初中時氧化反應和還原反應是兩個分立的概念，兩者互不相干。但是在高中氧化反應與還原反應是同時發生在同一個化學反應中。知識學習具有階段性，由于階段性導致知識認知的不完善會產生迷思概念。

（四）教師不當的教學行為會導致迷思概念產生

教師是課堂教學的主要實施者，對學生學習有著重要影響。教師的學科教學知識、對學科知識的理解、課堂教學價值取向、教學方式或策略、不規范表述等都可能讓學生產生錯誤的前概念，即迷思概念[2]。例如，元素是宏觀概念，只講種類不講個數；而原子是微觀概念，既講種類又講個數。如果教師的表述不規范，將水的組成表述為“由兩個氫元素一個氧元素構成”，而水分子“由兩個氫原子和一個氧原子構成”，這將會導致學生對元素和原子概念相混淆而產生迷思概念。

（五）學生不當的學習行為會導致迷思概念產生

學生是化學知識學習的主體，因此學生如何學習知識、學到什么程度都決定了其對概念的理解認識程度。學生的學習方式、學習習慣等是迷思概念產生的主要原因之一。學生頭腦中存在大量的前概念，由于缺乏對概念本質的理解和彼此間相互影響導致認識不清。化學知識學習與生活實際相分離可能造成學生缺乏對概念的正確認知。學生在學習過程中表述、表達不規范可能對后續知識學習和遷移產生影響。學習過程多采用簡單記憶、缺少思維參與也可能導致迷思概念產生。

二、迷思概念的轉變策略

科學概念的建立不是拋棄前概念，而是對前概念的補充或重構。建構主義教學觀認為，教學不是簡單地把知識、經驗裝到學生的頭腦中，而是通過激發和挑戰原有知識、經驗，提供有效的引導、支持和環境，幫助學生在原有知識、經驗基礎上生長起新的知識、經驗[3]。

（一）創設真實情景，引發認知沖突

概念轉變的原因在于原有概念無法解釋當下的問題，學生才能夠積極、主動地去尋求替換概念，力求擴大概念的解釋力和包容性。創設真實認知情境、引發學生認知沖突是進行概念轉變的重要方法。

例如，在學習“溶液”概念及其性質時，創設“冰紅茶”情景。“冰紅茶”是學生熟悉的一種飲料。通過品嘗“冰紅茶”，知道“冰紅茶”是由水、糖、紅茶等混合而成的，建構溶液由溶劑、溶質構成概念。通過觀察顏色、渾濁度等，基于“視覺”建構溶液的基本特征之一：穩定性。通過品嘗不同深度“冰紅茶”的甜度和口感，基于“味覺”建構溶液的基本特征之二：均一性。

（二）合理運用圖像，理解概念本質

科學思維是從宏觀、微觀、符號相結合的視角探究物質及其變化規律的認識方式。借助圖像可以很好地幫助學生建立宏觀、微觀及符號之間的聯系，形成更深層的表征。圖像是學科知識最直觀的展示。圖像的力量不在于它的智性內容，而在于它所提供的闡釋能在行動中可循環使用的觀點[4]。

例如，鹽酸和氫氧化鈉反應。從宏觀視角分析，此反應沒有明顯的、易觀察的現象發生，因此學生對這個反應一直持懷疑態度。從微觀視角分析，HCl和NaOH在水溶液中均發生了電離，產生了自由移動的離子，而且H+和OH－結合生成了水分子，Cl－和Na+仍然以離子形式存在，這說明此反應類型是復分解反應，反應本質是生成了H2O。反應微觀示意圖（以符號形式表征）如圖1所示。

（三）抽提認識視角，形成科學認識

在不同學習階段，其培養要求和對知識的理解認識程度是有差異的，因此對知識的理解也可能是片面的。在教學過程中，教師要尋找看似不同的知識間的本質關聯，形成科學概念。

例如，在學習“物質構成奧秘”時，學生頭腦中多個概念并存：物質是由分子構成的，物質是由原子構成的，物質是由元素構成的。這些概念對不對？物質到底是由什么構成的？這給學生造成了極大的困擾。因此在教學過程中，可以通過抽提認識視角讓學生把分子、原子、元素等概念分開。“分子是保持物質化學性質的最小微粒。”因此物質是由分子構成的，分子是由原子構成的，如1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成，所以原子既強調類別，又強調個數。而“元素是具有相同核電荷數的同一類原子的總稱”。可見，元素是原子的上位類屬概念，因此元素只強調類別，不強調個數。所以元素是從宏觀視角認識物質的組成，而原子是從微觀視角認識物質的構成。

（四）規范教學行為，引領實踐方向

教師是學習活動組織者、引導者，因此教師的言語、文字等的表達就是學生學習的模板。教師需要深化對學科知識的理解，根據不同年級學生的認知特點選擇不同的教學策略，規范自己的文字表達、語言表達，進行方向引導，避免錯誤的引領，以此減少學生理解和認識上的偏差。

（五）轉變學習方式，規范化學表征

迷思概念在學生的生活或學習過程中產生，因此學生要規避自身的不足，以此減少迷思概念的產生。教師要積極主動地轉變學生的學習方式，通過建構學習、體驗學習、問題解決學習等促進學生對知識本質的理解，從“根”上解決迷思概念的產生問題。在平時練習、作業、考試中，要規范學生的化學表征，避免因表征錯誤，對后續知識學習、遷移等產生負面影響。

迷思概念在初中化學學習中廣泛存在，而且頑固、難以轉變。教師在教學過程中要重點關注，并結合教學實際，通過增強化學學科理解、轉變教學方式、轉變學習方式、設置合理的學習進階、創設真實的認知情境等適切的教學策略促進其轉變，最終幫助學生形成科學概念。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：25.

[2]姜顯光，鄭長龍.我國高中“化學平衡”主題教學研究現狀：基于2005—2015年國內碩士學位論文的分析[J].化學教育（中英文），2019，40（3）：58-63.

[3]張建偉，孫燕青.建構性學習：學習科學的整合性探索[M].上海：上海教育出版社，2005：43.

[4]安德烈·焦耳當.學習的本質[M].杭零，譯.上海：華東師范大學出版社，2015：99.

（責任編輯：姜顯光）