
《義務教育化學課程標準(2022年版)》提出“具有嚴謹求實的科學態(tài)度,敢于提出并堅持自己的見解、勇于修正或放棄錯誤觀點、反對偽科學的科學精神”,對初中化學教學指明了方向,避免對化學概念、知識產(chǎn)生錯誤的認知,而應該基于文獻、數(shù)據(jù)、實驗事實進行證據(jù)推理、建構(gòu)模型來科學理解并建構(gòu)化學概念和知識。筆者通過教學實踐得知不少學生對某些概念、知識的理解依舊不夠全面,甚至產(chǎn)生錯誤的概念,即“迷思概念”。西方有句格言:“偏見比無知離真理更遠”。迷思概念是學生頭腦中客觀存在的非科學知識結(jié)構(gòu)、思維模式,是學生學習化學知識的絆腳石。為搬走“迷思概念”絆腳石,讓學生形成更準確、更科學、更系統(tǒng)的概念和知識,可通過前構(gòu)·解構(gòu)·重構(gòu):轉(zhuǎn)變學生迷思概念的實踐路徑,從而獲得更為全面、科學、系統(tǒng)的概念認知。
一、迷思現(xiàn)象的隱憂
迷思概念是指和現(xiàn)在的學科概念不同的概念。教學中把頭腦中存在的與科學概念不一致的認識叫做“迷思概念”。在化學學習中,迷思概念通常展現(xiàn)出其難以撼動的頑固性和潛藏的隱蔽性。這種頑固性,顧名思義,即一旦迷思概念在學生的意識中生根發(fā)芽,便難以徹底拔除,尤其是那些通過日常生活經(jīng)驗、直觀感受和實際操作而深深植入的觀念。比如,學生們對于“水能滅火”和“燃燒需火”的傳統(tǒng)看法,即便教師依據(jù)科學原理提出與之相悖的解釋,學生會抱持審慎與懷疑的態(tài)度。隱蔽性則指迷思概念的形成并不依賴于系統(tǒng)的學習,而是在個體的成長過程中逐漸萌發(fā)和深化。這些迷思概念在學生腦海中往往不顯眼,甚至學生自己也意識不到它們的存在。然而,當學生學習相關(guān)化學知識時,隱藏的迷思概念可能會被激活,并影響他們對新知識的理解和應用。
二、轉(zhuǎn)變學生迷思概念的實踐路徑
初中化學作為化學學科的啟蒙階段,學生在學習過程中,常因知識碎片化、缺乏系統(tǒng)性,易導致學生建立錯誤概念,即“迷思概念”。在這一階段,迷思概念的形成尤為普遍,可以說是“迷思概念”的“高發(fā)區(qū)”。為了有效地轉(zhuǎn)變學生的迷思概念,筆者提出轉(zhuǎn)變學生迷思概念的實踐路徑。這個實踐路徑有三個部分:前構(gòu)迷思框架、解構(gòu)迷思現(xiàn)象和重構(gòu)學科知識。這三個部分是層層遞進、相互關(guān)聯(lián)的。首先需要前構(gòu)迷思框架。這個環(huán)節(jié)需要收集并分析學生的主觀想法和經(jīng)驗,特別是那些與科學知識相悖的觀點。通過仔細審視這些迷思問題,我們可以更清楚地了解學生的前知和前見,為后續(xù)的步驟奠定堅實的基礎(chǔ)。接著,進入解構(gòu)迷思現(xiàn)象階段。在這一步中,我們創(chuàng)設(shè)問題情境、引導學生進行實驗探索和文獻研究,以引發(fā)他們的認知沖突。這樣做的目的是讓學生深入探究迷思現(xiàn)象的本質(zhì)和根源。再收集各種形式的證據(jù),包括文獻證據(jù)、數(shù)據(jù)證據(jù)和實驗證據(jù),來揭示迷思現(xiàn)象的真實面貌。最后致力于重構(gòu)學科知識。在這一階段,基于之前收集的證據(jù),引導學生轉(zhuǎn)變他們的迷思認知,讓學生自主建立科學、準確的概念體系。最終的目標是引導學生自主構(gòu)建知識體系,將零散的知識點整合成一個完整、連貫的知識框架。
三、轉(zhuǎn)變學生迷思概念的教學實施
筆者以《燃燒的條件》為例,探討轉(zhuǎn)變學生迷思概念的實踐路徑。
1.教學思路(下圖)。
2.教學過程。(1)前構(gòu)迷思框架,收集分析根源。筆者在進行《燃燒的條件》教學設(shè)計前,收集到學生的迷思問題如下:I.物質(zhì)燃燒一定需要點燃;II.“水火不相容”;III.物質(zhì)燃燒一定需要氧氣;IV.濕的物品不能燃燒。這些迷思問題反映了學生對燃燒現(xiàn)象的常見誤解。其實,I.物質(zhì)燃燒需要點燃。但自燃現(xiàn)象表明,某些物質(zhì)可在無直接點火情況下燃燒。II.“水火不相容”通常指水可滅火。但實際上,在特定條件下某些物質(zhì)也可燃燒。III.物質(zhì)燃燒常需氧氣。但在太空或其他無氧環(huán)境中,某些物質(zhì)仍可燃燒。IV.濕的物品不易燃燒。但某些液體可以燃燒。(2)解構(gòu)迷思現(xiàn)象,探究迷思證據(jù)。為提升學生批判思維能力,應鼓勵學生敢于質(zhì)疑和多角度思考。在進行教學實踐時,筆者引導學生基于證據(jù)推理進行實驗探究。迷思概念I(lǐng):物質(zhì)燃燒一定需要點燃。【學生活動】探究實驗證據(jù)I:如圖3所示,將一張濾紙浸入含有白磷的二硫化碳溶液中,充分吸收后,再固定在鐵架臺上,觀察現(xiàn)象。【教師活動】實驗現(xiàn)象如何?有沒有點燃白磷?【學生活動】經(jīng)過仔細觀察,濾紙緩緩地燃燒起來。【教師活動】白磷的自燃現(xiàn)象,說明燃燒的發(fā)生一定依賴于外部的點燃嗎?請同學們思考。迷思概念I(lǐng)I:“水火不相容”。【學生活動】探究實驗證據(jù)II:先把白磷放入80℃水中,過一會兒,再通入氧氣。【教師活動】80℃水中白磷有沒有燃燒?再通入氧氣后,實驗現(xiàn)象又如何?【學生活動】在80℃的水溫下,白磷未展現(xiàn)出燃燒的跡象。但當氧氣被引入后,水下的白磷卻迅速燃燒起來。觀察這一變化,重新構(gòu)建關(guān)于燃燒所需條件的科學認知。【教師活動】在這種條件下,白磷在水下依然能夠燃燒。請同學們再次審視并糾正自己的迷思概念。迷思概念I(lǐng)II:燃燒一定需要氧氣。【學生活動】探究實驗證據(jù)III:用坩堝鉗夾取一根用砂紙打磨過的鎂條,將點燃的鎂條迅速插入裝滿二氧化碳氣體的集氣瓶內(nèi),觀察現(xiàn)象。【教師活動】在二氧化碳環(huán)境中點燃的鎂條能繼續(xù)燃燒嗎?【學生活動】觀察到鎂條劇烈燃燒。【教師活動】從鎂條在二氧化碳中的燃燒現(xiàn)象,說明燃燒一定依賴于氧氣嗎?請同學們重新審視自己的迷思概念。迷思概念I(lǐng)V:濕的物品不能燃燒。【學生活動】探究實驗證據(jù)IV:將2體積95%的酒精和1體積的水混合.把一塊棉布手帕浸入配好的混合液中,浸透后取出,輕輕擰干,用坩堝鉗夾持,在酒精燈上點燃。【教師活動】浸濕的手帕能夠燃燒嗎?【學生活動】浸濕的棉布手帕燃燒起來。【教師活動】既然浸濕的棉布手帕能夠燃燒,說明物品的“干或濕”是不是燃燒的條件?請同學們重新審視自己的迷思概念。(3)重構(gòu)學科知識,建立科學概念。通過實驗探究、小組討論等方式,讓學生觀察、思考,引導學生基于證據(jù),深入思考燃燒的本質(zhì)和條件,助力學生主動建構(gòu)燃燒條件的科學性。
責任編輯 邱 麗