呂三喜　梁輝燕　曾躍

摘 要：為探究類比活動對概念轉(zhuǎn)變的有效性，在兩個相同層次的班級，采用不同的方法展開“氧化劑和還原劑”的教學(xué)，結(jié)果表明，實(shí)施類比教學(xué)活動能取得更好的效果，可幫助部分學(xué)生放棄原有的錯誤觀念，促進(jìn)概念的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：類比活動；概念轉(zhuǎn)變；前概念

一、問題的提出

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前，頭腦并非是一片空白，而是帶著已有的認(rèn)識來學(xué)習(xí)的，這些認(rèn)識稱之為“前科學(xué)概念”或“另有概念”。前概念是學(xué)生對某科學(xué)概念先入為主的認(rèn)識，因此具有頑固性和不易轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，將阻礙學(xué)生對科學(xué)概念的正確理解。所謂促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)，就是讓學(xué)生的原有概念發(fā)生改變、發(fā)展和重構(gòu)，就是發(fā)揮學(xué)生前概念中的積極成分，消除其中的消極因素，使其認(rèn)識朝著科學(xué)概念的方向轉(zhuǎn)變。波斯納等人曾提出了概念轉(zhuǎn)變的四個條件，即：（1）對現(xiàn)有概念的不滿；（2）新概念的可理解性；（3）新概念的合理性；（4）新概念的有效性。根據(jù)概念轉(zhuǎn)變理論，要有效落實(shí)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)，必須滿足的條件之一就是使新概念易于學(xué)生理解，而類比可以較好地建立科學(xué)概念與已有經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，能夠幫助學(xué)生在熟悉與不熟悉的知識之間建立起聯(lián)系，這被認(rèn)為是促進(jìn)學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的有效教學(xué)策略。本研究在滿足其他三個條件的基礎(chǔ)上，試圖用類比活動去幫助學(xué)生理解將要學(xué)習(xí)的目標(biāo)概念，并探查其效果。

對學(xué)生而言，有些概念不只是本身抽象，難以理解，更重要的是對其不恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)識可能會影響對從屬概念的理解。如，氧化還原反應(yīng)，其從屬概念有氧化劑、還原劑、被氧化、被還原、氧化產(chǎn)物等等。鑒于學(xué)習(xí)這些概念之前，學(xué)生對氧化還原反應(yīng)有了一定的認(rèn)識，先前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)該內(nèi)容存在一定影響，故需要對其進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)。筆者認(rèn)為，可以在課堂中采用類比活動，一方面，通過類比可以讓學(xué)生更易理解目標(biāo)概念；另一方面，在具體的情境中可以讓學(xué)生的概念學(xué)習(xí)更為有趣、有意義，從而促進(jìn)學(xué)生有效地構(gòu)建科學(xué)概念。為此，筆者將“蹺蹺板”的類比活動運(yùn)用到“氧化劑、還原劑”的教學(xué)中。

二、研究方法

1.被試

以湖南平江某中學(xué)高一年級429、430兩個班的學(xué)生作為被試，這兩個班的學(xué)生成績水平相當(dāng)，平時課堂表現(xiàn)相差無幾，其中429班為實(shí)驗(yàn)班，在該班實(shí)施類比活動；430班為控制班，按照常規(guī)上課，但不告訴學(xué)生“失升氧，得降還”口訣。

2.研究工具

筆者編制了由6道二段式診斷試題組成的問卷。該診斷題是由第一段——診斷學(xué)生對概念理解的正確性和第二段——診斷學(xué)生之所以持此種理解的理由兩部分組成。二段式診斷，可以較好地排除學(xué)生機(jī)遇性、偶然性的答案，較為準(zhǔn)確地揭示其思維過程。問卷包含的誤概念主要有：（1）在兩種物質(zhì)參與的氧化還原反應(yīng)中，其中一種反應(yīng)物是氧化劑，另一種反應(yīng)物就是還原劑；（2）金屬最高價離子具有還原性；（3）氧化劑是含氧元素的物質(zhì)；（4）氧化產(chǎn)物是氧化劑發(fā)生反應(yīng)后得到的產(chǎn)物；（5）氧化劑的元素化合價升高。

3.教學(xué)策略

本研究采取建構(gòu)主義四步教學(xué)策略開展教學(xué)，該策略包括：（1）引發(fā)前概念，使得學(xué)生的前概念能在類比活動開始之前從腦海中調(diào)離出來，與任務(wù)相整合；（2）聚焦目標(biāo)概念，先呈現(xiàn)學(xué)生的觀念，再解釋這類比活動中包含了學(xué)生的哪些前概念；（3）挑戰(zhàn)學(xué)生觀點(diǎn)，在小組討論取得一致性結(jié)論后，展開全班性的討論，教師對學(xué)生的錯誤或正確的觀點(diǎn)進(jìn)行評價，對學(xué)生的正確觀點(diǎn)或錯誤觀點(diǎn)進(jìn)行證實(shí)或否定，并指出目標(biāo)概念與類比物的相似性與差異性；（4）應(yīng)用新概念，在學(xué)生對概念獲得一定的理解之后，利用習(xí)題來加強(qiáng)學(xué)生知識應(yīng)用的能力。

4.類比活動

我們以學(xué)生最為熟悉的活動——玩蹺蹺板為主要的類比，運(yùn)用多媒體播放Flash動畫輔助教學(xué)。具體內(nèi)容有：

A.有一個小男孩和一個小女孩站在蹺蹺板的兩端。假設(shè)男孩的體重比女孩重，女孩抱了一個大西瓜，恰好與男生體重一樣，此時蹺蹺板正好處于平衡。

B.女孩將西瓜砸向男孩，男孩接住了西瓜。女孩這端會上升，男孩這端的會下降。

C.男孩被女孩砸到，男孩不再是兩手空空，而是手捧西瓜，此時女孩手中卻什么都沒有。

D.若女孩沒將西瓜拋向男孩，而是將西瓜拋向空中，自己接住，蹺蹺板的兩端會怎樣變化？

E.請畫出西瓜傳遞前后的示意圖，并在小組中討論氧化還原反應(yīng)過程中哪些目標(biāo)概念與以上的各類比物有相似性，并畫出對應(yīng)關(guān)系。

教師對該類比活動中學(xué)生不理解的部分做出必要的解釋，并舉例告知學(xué)生哪個類比物對應(yīng)何種目標(biāo)概念。例如，蹺蹺板活動需要男孩、女孩共同參與類比為氧化還原反應(yīng)必定要有氧化劑和還原劑的參與。在教師的示范下，學(xué)生首先在小組內(nèi)討論，然后各組派出代表展開全班性討論，教師利用類比關(guān)系對應(yīng)圖對學(xué)生新建構(gòu)的概念進(jìn)行評價，指出正確的類比和不恰當(dāng)?shù)念惐取?/p>

三、數(shù)據(jù)分析結(jié)果

本研究采用同一問卷對學(xué)生進(jìn)行前、后測。為減輕學(xué)生對問卷的印象，故先將氧化還原反應(yīng)第一課時提前到第六周學(xué)習(xí)，并對學(xué)生進(jìn)行前測，接著按正常進(jìn)度進(jìn)行“氧化劑和還原劑”的教學(xué)，之后便進(jìn)行后測。兩次測試時隔一月有余。兩個班學(xué)生均為56人，在教師的干預(yù)下，能認(rèn)真參與問卷的作答，有效率為100%，為方便統(tǒng)計(jì)，將學(xué)生的回答情況分為A、B、C、D、E、F、G、H八種情況，其中，A表示正確選項(xiàng)加正確理解；B表示正確選項(xiàng)加基本理解；C表示基本理解；D表示只有正確選項(xiàng)；E表示正確選項(xiàng)加錯誤的個人觀點(diǎn)；F不正確的選項(xiàng)加錯誤的個人觀點(diǎn)；G只有不正確的選項(xiàng)，H表示未作答。從此分類中可看出，回答D、E、F、G、H五種情況人數(shù)的比例越大，說明對該概念不理解的學(xué)生越多，而概念轉(zhuǎn)變教學(xué)就是要力求降低該比例，下表是回答情況屬于D至H學(xué)生比例的統(tǒng)計(jì)：

四、結(jié)論

可以從上表看出，類比活動對促進(jìn)概念的轉(zhuǎn)變有一定的幫助，大部分學(xué)生已放棄了原有的錯誤理解。教無定法，教師在教學(xué)中可以推陳出新，使用一些新穎的方法（如類比）來提高教學(xué)效果。但使用類比時也要注意：（1）選擇合適的類比物，類比物與目標(biāo)概念越相似，越有利于學(xué)生的理解；（2）將不符合類比的概念指出來，防止學(xué)生陷入新的迷思概念；（3）及時引導(dǎo)學(xué)生將注意力由活動轉(zhuǎn)向傾聽老師的解釋，這樣才能最大限度地發(fā)揮類比的功用。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位 湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）