中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)論文

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摘要：中學(xué)生對化學(xué)概念的相異構(gòu)想是客觀存在的。結(jié)構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)生在學(xué)習(xí)某一化學(xué)概念之前，頭腦里對此并非一片空白，他們已經(jīng)有了先入為主的觀念，而在傳統(tǒng)的化學(xué)概念教學(xué)中，教師往往無視學(xué)生頭腦中的前概念。本文著重從化學(xué)前概念（化學(xué)概念的相異構(gòu)想）的形成特點、產(chǎn)生的心理途徑以及對化學(xué)學(xué)習(xí)的影響等諸方面，探討了中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)的新思路。

關(guān)鍵詞：前概念概念教學(xué)同化隨即通達教學(xué)

⒈問題的提出

化學(xué)概念是有關(guān)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化的本質(zhì)屬性及其規(guī)律在人們頭腦中的能動反映。化學(xué)基本概念是化學(xué)概念體系的基礎(chǔ)，也是整個化學(xué)學(xué)科知識的基礎(chǔ)，長期以來化學(xué)教學(xué)論界多是從認識論角度進行研究，概括形成了化學(xué)概念教學(xué)的“感知—理解—鞏固—應(yīng)用”學(xué)習(xí)模式和“提出問題—提供實驗事實—分析總結(jié)下定義—應(yīng)用鞏固練習(xí)”的教學(xué)模式。這種做法事實上有意無意地將學(xué)生的頭腦當成了一塊“白板”，我們教師可以在上面構(gòu)畫出各種各樣的化學(xué)知識圖景。化學(xué)演示實驗一直作為教學(xué)手段而起著配合化學(xué)知識講授的作用，考慮的重點自然是如何通過實驗把一個抽象的問題具體化、形象化。我們認為，在新課程理念下，從結(jié)構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論出發(fā)，依據(jù)學(xué)生原有的生活經(jīng)歷、日常生活經(jīng)驗等原有知識及原有認知，正確認識化學(xué)前概念在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的特殊地位及作用，并對化學(xué)前概念在中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)中的影響及教學(xué)策略作了嘗試性的探討.

2.中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)的思考——重視學(xué)生的前概念

2.1化學(xué)前科學(xué)概念及其特點

德國多特蒙德大學(xué)的D•K•Nachtigall教授說:我們對前概念了解得越多,多維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的過程認識越深,就越能成功地把它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念,也就能更有效地避免錯誤得產(chǎn)生。什么是前概念：前概念是前科學(xué)概念的簡稱，結(jié)構(gòu)主義認知心理學(xué)又形象地稱之為日常概念，它是指學(xué)生在接受化學(xué)教育之前或在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，通過、自己的觀察、體會和對各種化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)過程的理解和認識，這些認識和理解大多是非本質(zhì)的。例如，物質(zhì)的燃燒一定要在空氣中才能進行；催化劑一定是能加快反應(yīng)速率；“糖類”一定是甜的，“酸類物質(zhì)”一定是酸的；“平衡”是靜止的等等。

化學(xué)前概念除具備其他學(xué)科前概念的特點外（廣泛性、隱蔽性、膚淺性、頑固性等），化學(xué)前概念的形成有其自身的學(xué)科特點：其一，化學(xué)前概念來自日常生活中的某一物理現(xiàn)象等宏觀領(lǐng)域，人們在認識事物的過程中，在開始接觸時他們的思維過程大多依賴于直覺經(jīng)驗，很容易把事物的變化、物質(zhì)的現(xiàn)象等想當然，因為這很適合人類生理及心理的需求，也符合人的認知發(fā)展規(guī)律（從事物表面到事物內(nèi)部，從事物的現(xiàn)象再到本質(zhì)，從事物發(fā)展的表觀運動規(guī)律再到事物運動變化發(fā)展的真理性的實質(zhì)，從物質(zhì)的物理現(xiàn)象再到物質(zhì)的化學(xué)變化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成以及化學(xué)運動規(guī)律等）。而要真正的揭示、理解這些“現(xiàn)象”的真實實質(zhì)，必須從研究化學(xué)科學(xué)的角度出發(fā)，因為化學(xué)科學(xué)探討的主要是分子層面上的微觀領(lǐng)域。因此化學(xué)前概念對化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的影響主要是來自宏觀與微觀的差別上，在科學(xué)主題討論的范疇中是屬于化學(xué)研究的物質(zhì)層次（尺度與結(jié)構(gòu)）造成的。其二，從認識論的角度分析看，化學(xué)前概念的形成更多地是來自人們認識方法的差異造成，由于認識主體所生活的環(huán)境、社會關(guān)系、知識背景等不同，對同一事物的認識是不同的。如：山區(qū)學(xué)生和城市學(xué)生對“燃燒”的理解是不同的，山區(qū)學(xué)生更多地是把“燃燒”與柴火等聯(lián)系在一起，而城市學(xué)生更多地是把“燃燒”與焰火、液化氣等聯(lián)系在一起。

2.2化學(xué)學(xué)習(xí)中前概念產(chǎn)生的心理途徑

結(jié)構(gòu)主義認為:個體的學(xué)習(xí)過程，是個體自己主動建構(gòu)知識的過程。在這過程中，個體通過已有的認知結(jié)構(gòu)對輸入的新信息主動地進行選擇、加工和編碼，從而建構(gòu)自己對新信息的理解。由于個體經(jīng)驗背景的差異，在特定的學(xué)習(xí)情境下，個體都只能理解到事物的某些方面，不存在唯一、全面、標準的理解。中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生形成前概念的途徑很多，這里把中學(xué)生形成前概念的心理途徑歸納為以下幾點：①先入為主的日常生活經(jīng)驗。學(xué)生在日常生活中，已從大量的化學(xué)現(xiàn)象中獲得了不少化學(xué)方面的感性知識，積累了許多生活經(jīng)驗，但這些憑直觀感覺學(xué)習(xí)到的東西不一定都是正確的。例如，“融解”即是“溶解”；“催化劑”與“催長素”混為一談等。②舊有概念的局限。根據(jù)心理學(xué)原理我們知道，認識過程同個體的生理和心理發(fā)展過程是有很強的相關(guān)性的，個體在認識事物的過程中也是有階段性的，學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念也是一個漸進的、遞進式的過程。例如，對“氧化還原反應(yīng)”概念的學(xué)習(xí)，初中階段的外延比高中階段的外延要小的多。③由語詞帶來的曲解。概念是用一定的語詞來記載和標志的，借助語詞可以對感性材料進行抽象與概括，揭露事物的本質(zhì)屬性和共同特征。化學(xué)教學(xué)中的概念，通過語詞說明和定義，使直觀材料的特征更鮮明、更突出，還可以彌補直觀材料的不足，揭示事物之間的內(nèi)部聯(lián)系。但實踐告訴我們，學(xué)生常用在生活中形成的對語詞的理解來理解化學(xué)概念，并由此產(chǎn)生對化學(xué)概念的曲解。例如，“催化”就是促進，因而認為在化學(xué)反應(yīng)中加入“催化劑”就一定會加快反應(yīng)速率。④進行不當?shù)念惐取ｎ惐仁峭评淼囊环N重要方式，是人們認識新事物或做出新發(fā)現(xiàn)的重要思維形式。但類比的結(jié)果是否正確，還需要經(jīng)過實踐檢驗。學(xué)生在學(xué)習(xí)一些化學(xué)概念時，運用類比思維可得到很大幫助，但有時用其它概念來類比推理一些化學(xué)概念時，會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。

2.3前概念對化學(xué)學(xué)習(xí)的影響

傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)無視學(xué)生的前概念，認為只要通過傳授科學(xué)知識，科學(xué)知識就會代替學(xué)生的錯誤概念。研究表明這種觀點是不適當?shù)模瑢W(xué)生的前概念（片面的、甚至錯誤的）有極強的頑固性。學(xué)生甚至在學(xué)習(xí)了化學(xué)課程幾周后，又恢復(fù)了最初的原有概念。為什么前概念如此頑固呢？這是因為學(xué)生花費了相當?shù)臅r間與精力建構(gòu)了自己的認知結(jié)構(gòu)、知識體系（都是樸素的），他們在心理上還是在理智上都離不開它們。學(xué)生頭腦中的那些前概念含有對自然界的先入為主的印象，又是自己切身體驗到的東西。因此，學(xué)生往往對自己早先形成的各種前概念深信不疑，不試圖將這種原有的觀念遷移到新學(xué)知識中去。在化學(xué)實際教學(xué)中，我們教師如果無視學(xué)生的前概念，學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中的前概念不但會妨礙新知識的獲得，而且會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生更多的片面的、甚至是錯誤的概念。另一方面，大量的教學(xué)實踐證明，學(xué)生頭腦中的不少前概念會促進科學(xué)概念的建構(gòu)與掌握。這樣的前概念對教師和學(xué)生來說都是一種資源，我們應(yīng)該把這種“資源”作為讓學(xué)生理解新知識的“生長點”，引導(dǎo)學(xué)生從原有的前概念生長出新的科學(xué)概念。例如，水能滅火是鈉的化學(xué)性質(zhì)的前概念；酸味是學(xué)習(xí)酸類性質(zhì)的前概念等。教師應(yīng)該抓住這一挈機，幫助學(xué)生建構(gòu)正確的化學(xué)概念。在某種意義上說，化學(xué)前概念在教學(xué)中本無所謂正確與錯誤，前概念是引發(fā)學(xué)生思考、提出問題的前提條件，關(guān)鍵是我們在實際教學(xué)中能否正確的看待學(xué)生的前概念，運用好學(xué)生頭腦中的前概念。

3.中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)的新思考——前概念轉(zhuǎn)化的策略

3.1誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有的概念

布盧姆《人的特性和學(xué)校學(xué)習(xí)》一書中，證明了認知前行為（前概念）是影響學(xué)習(xí)效果的一個重要變量，因而教師在進行設(shè)計教學(xué)時應(yīng)調(diào)查、誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有的概念。一般可以采用談話、書面表達、墻報、分類卡片、大腦實驗、設(shè)計與制度、調(diào)查問卷、預(yù)測和解釋等方法。談話法：老師通過和學(xué)生個別談話或集體談話來了解學(xué)生頭腦中的原有認知結(jié)構(gòu)；書面表達：學(xué)生根據(jù)教師的要求，寫出對于即將學(xué)習(xí)的概念的認識；墻報：學(xué)生制作一些墻報，突出他們對某一概念的認識；分類卡片：教師在卡片上寫下某一概念或理論的應(yīng)用事例，要求學(xué)生把那些事例分類并說出其分類的依據(jù)；大腦實驗：給學(xué)生描述一個假定性的問題情形，要求學(xué)生想象可能的結(jié)果，并解釋他們的思維；設(shè)計與制作：提供學(xué)生所需要的材料，要求學(xué)生圍繞著某一個概念設(shè)計和制作出一件有用的東西；調(diào)查問卷：設(shè)計一個調(diào)查問卷，其問題包含各種各樣的可能的學(xué)生頭腦原有的認知結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生回答哪些是對的，哪些是不對的；預(yù)測和解釋：給學(xué)生展示一個實驗情形，要求學(xué)生預(yù)測將會發(fā)生什么現(xiàn)象，并解釋為什么會發(fā)生哪些現(xiàn)象，教師也可通過提問或?qū)W生練習(xí)等方法診斷出學(xué)生的舊認知結(jié)構(gòu)。例如在講授“分子、原子”內(nèi)容的第一節(jié)課時，我們通過訪談了解到學(xué)生頭腦中早已有了自身“原子”概念（原子的前概念）：“原子是很小的”、“原子是圓的”、“物質(zhì)是由原子組成的”、“原子像面粉顆粒一樣”等等。

3.2概念獲得的同化形式

教師在已了解學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，首先要認真分析、辨別學(xué)生頭腦中已有概念對新概念學(xué)習(xí)的作用——是消極的還是積極的；其次選擇適當?shù)慕虒W(xué)策略針對學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)進行教學(xué)，即要善于同化和重組學(xué)生的觀念，要把培養(yǎng)思路教學(xué)作為知識體系教學(xué)的前提，幫助學(xué)生把已學(xué)得的內(nèi)容不斷納入新學(xué)得的內(nèi)容體系中去，使學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中原有的觀念和新知識建立起實質(zhì)性的聯(lián)系，即不斷地進行知識點的聯(lián)結(jié)、構(gòu)建、組塊和結(jié)構(gòu)化，以發(fā)展認知網(wǎng)絡(luò)，這里涉及到多種因素：知識的組合方式、學(xué)生的認知方式、心理狀態(tài)、學(xué)習(xí)態(tài)度……教師在進行具體教學(xué)時就得妥善處理各因素間的關(guān)系：或?qū)W生自學(xué)式、啟發(fā)式、探索式、學(xué)生討論式……這就得根據(jù)具體內(nèi)容選取具體的方式。

奧蘇伯爾倡導(dǎo)的有意義學(xué)習(xí)理論認為：在有意義學(xué)習(xí)中，新知識與原有知識網(wǎng)絡(luò)中可以利用的適當觀念構(gòu)成三種關(guān)系，第一種，原有觀念為上位的，新的知識是下位的；第二種，原有的原有觀念為下位的，新的知識是上位的；第三種，原有觀念和新知識是并列的（見下表）。這種新觀念需要與認知結(jié)構(gòu)中原有觀念發(fā)生非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系，新舊觀念發(fā)生相互作用，其結(jié)果是新概念獲得意義，原有認知結(jié)構(gòu)發(fā)生改組。

3.3隨即通達教學(xué)———強化、鞏固科學(xué)概念的方法

建立起來的化學(xué)概念如何能全面、深刻地印留在學(xué)生頭腦中，從長遠觀點來看，是關(guān)鍵之關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)主義的隨即通達教學(xué)就為我們提供了這一方法。結(jié)構(gòu)主義理論認為，在學(xué)習(xí)過程中，由于對意義的建構(gòu)可從不同角度入手，從而獲得不同側(cè)面的理解。同時，在運用已有知識解決實際問題時，又存在著概念的復(fù)雜性和實例間的差異性，任何對事物簡單的理解都會漏掉事物的某些方面，而這些方面在另外情境中，從另一角度看時可能是非常重要的。看來，由于事物的復(fù)雜性和問題的多面性，要做到對事物的內(nèi)在性質(zhì)和事物間相互聯(lián)系的全面了解和掌握，即全面而深刻的意義建構(gòu)是很困難的。為克服這方面的弊端，斯皮羅等人根據(jù)對高中階段學(xué)習(xí)的基本認識提出了“隨即通達教學(xué)”。

隨即通達教學(xué)認為，對同一內(nèi)容的學(xué)習(xí)要在不同時間多次進行，每次的情境都是經(jīng)過改組的，而且目的不同，分別著眼于問題的不同側(cè)面。學(xué)習(xí)者可隨意通過不同途徑、不同方式進入同樣內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而獲得對同一事物或同一問題的多方面的認識和理解。顯然，學(xué)習(xí)者通過多次“進入”同一教學(xué)內(nèi)容，將能達到對該內(nèi)容所涵蓋的知識比較全面而深入的掌握。這種多次“通達”，絕不是像傳統(tǒng)教學(xué)中那樣，只是為鞏固一般知識、技能而進行的簡單的重復(fù)，即所謂的復(fù)習(xí)。這里的每次“通達”都有不同學(xué)習(xí)目的，都有不同的問題側(cè)重點。在這種學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者可形成對概念的多角度理解，并與具體情境聯(lián)系起來，形成背景性經(jīng)驗。因此，多次“通達”的結(jié)果，絕不僅僅是對同一內(nèi)容的簡單重復(fù)和鞏固，而是使學(xué)習(xí)者獲得對事物全貌的理解和認識上的飛躍。

教學(xué)實踐證明，建構(gòu)主義的隨即通達教學(xué)能強化、鞏固科學(xué)概念，它對學(xué)生起積極作用的過程可這樣表述:進一步讓學(xué)生信服化學(xué)概念更正確，適用范圍更廣，先是在定性問題上，然后在定量問題上也是更加符合事實；讓他們再一次把自己的前概念與化學(xué)概念對照比較，讓他們發(fā)表看法，因為只有通過討論，才可知道他們是否真正明確了課堂上所講的內(nèi)容；讓他們意識到自己的腦子里發(fā)生的轉(zhuǎn)變，同時認識到這種戲劇性的變化是智力發(fā)展中不可缺少的過程；讓他們把所學(xué)的知識運用到有意義的日常生活中去。最后，還要提醒化學(xué)教師要注意:前概念；心理沖突；耐心、細致地把前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)概念。公務(wù)員之家:

3.4化學(xué)前概念轉(zhuǎn)變的實例分析

在化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的體系中，化學(xué)反應(yīng)速率是最基本的化學(xué)概念，對“反應(yīng)速率”的概念有一個比較清晰的認識，對于學(xué)生建構(gòu)整個化學(xué)平衡體系具有十分重要的意義。

在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)速率”前，由于在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物理學(xué)中的宏觀物體運動的速率，并且剛剛從日常生活中的速度（矢量）轉(zhuǎn)變?yōu)樗俾剩肆浚趯W(xué)生頭腦中往往已有了關(guān)于“位移”、“距離”、“時間”、“加速度”等概念的存在，這就是所謂的“速度”的概念存于意識中的圖式。當教師引入“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念時，首先必須非常清楚的認識到學(xué)生頭腦中這些原有的認知與知識；其次，通過對比實驗直觀的（反應(yīng)過程中溶液顏色的變化等）展現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)過程是有慢有快，然后可以借用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，制作、模擬微觀粒子在化學(xué)反應(yīng)過程的微觀過程（碰撞原理），這時的微觀粒子的運動參數(shù)（速率、位移等）將被原有宏觀的圖式同化。最后可以通過學(xué)生再一次把自己的前概念（宏觀的速率）與新概念（化學(xué)反應(yīng)速率）對照比較，讓他們發(fā)表看法，相互討論。這樣經(jīng)過多次的“通達”，就有了原有的“速率”過渡到“化學(xué)反應(yīng)速率”的進步，形成了正確的“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念。

總而言之，我們認為，關(guān)于化學(xué)概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的研究，是當前化學(xué)教學(xué)改革的需要，是運用結(jié)構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)化學(xué)教學(xué)的需要，是新課程理念下化學(xué)教學(xué)改革的一種新動向。如何發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)頭腦中那些樸素的、不全面的、甚至是錯誤的概念，采用何種教學(xué)策略更好的幫助學(xué)習(xí)將這些前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，仍然是擺在我們中學(xué)化學(xué)教師面前需要深入探討的重大課題。

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