林立豪 施建梁

摘 要]概念教學(xué)是高中化學(xué)課程教學(xué)的重要組成，同時也是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、邏輯思維能力的基礎(chǔ)。課程教學(xué)改革對高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量提出了更高的要求，但是從現(xiàn)階段化學(xué)概念教學(xué)的具體情況來看，依然存在著學(xué)生興趣程度不足、轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)等問題。針對高中化學(xué)概念教學(xué)的現(xiàn)狀，運用認(rèn)知靈活理論從多角度進(jìn)行知識的挖掘和啟發(fā)，圍繞概念有效教學(xué)的實施提出建議和意見，提升高中化學(xué)概念教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]認(rèn)知靈活理論 高中化學(xué) 概念教學(xué)

概念教學(xué)是所有課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，對于化學(xué)課程這一類操作性較強(qiáng)的科目來說，概念教學(xué)更為重要，同時也是學(xué)生化學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)與提升的基礎(chǔ)。但是從高中化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀來看，當(dāng)前概念教學(xué)存在著以下幾個問題：一是觀念更新不足，沒有發(fā)揮化學(xué)概念教學(xué)在化學(xué)課程教學(xué)體系中的基礎(chǔ)支撐和整理指導(dǎo)作用;二是教學(xué)模式陳舊，無法調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，難以達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求;三是缺乏角度，教學(xué)過于平面化，無法喚起學(xué)生對概念知識主動挖掘和探索的興趣。

認(rèn)知靈活理論是斯皮羅繼承建構(gòu)主義中心思想之后發(fā)展出來的新的教育理論，它指的是在教學(xué)過程中從多個角度進(jìn)行知識的挖掘和啟發(fā)，進(jìn)而提高學(xué)生對知識的吸收能力和效率。由于理解層次與角度的不同，針對同一事物不同的人可能有不同的認(rèn)識;同樣的，針對同一事物同一個人在不同的階段也可能有不同的看法。在教學(xué)過程中，通過情境轉(zhuǎn)換或是角度調(diào)適等手段，運用實例說明、認(rèn)知沖突等途徑來提高學(xué)生對知識獲取的完整性，是認(rèn)知靈活理論的核心思想及重要主張。結(jié)合高中化學(xué)概念教學(xué)現(xiàn)狀來看，運用認(rèn)知靈活理論解決教學(xué)過程中存在的問題，可以從以下幾個方面入手。

一、多角度引導(dǎo)，建立概念教學(xué)的維度

在傳統(tǒng)教學(xué)理念中，教師的角色較為固定，即教學(xué)活動的實施者與組織者，這種身份容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏懼感，造成情緒緊張。在認(rèn)知靈活理論條件下的高中化學(xué)概念教學(xué)中，教師的角色也應(yīng)是靈活多變的。在學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)過程中，教師應(yīng)是組織者與引導(dǎo)者的角色，為學(xué)生思路的打開提供助力，幫助學(xué)生獨立思考、樹立信心和獲取成就感。

例如，“物質(zhì)的量”是一個抽象名詞概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解的過程中存在著較大的思維障礙。教學(xué)中，教師可結(jié)合生活實例設(shè)置以下問題進(jìn)行討論：假定我們有一卡車面值為一元的硬幣，每一硬幣的形狀、體積、質(zhì)量是相同的，我們可以通過哪些方法或途徑知道這一卡車硬幣的個數(shù)？教師引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，獲得計算出硬幣個數(shù)的方法，如：①直接數(shù)數(shù);②先稱量出一個硬幣的質(zhì)量，再用硬幣的總質(zhì)量除以一個硬幣的質(zhì)量;③先稱量出100個硬幣的質(zhì)量，用硬幣的總質(zhì)量除以100個硬幣的質(zhì)量，再乘以100;④先量出100個硬幣的體積，用硬幣的總體積除以100個硬幣的體積，再乘以100;⑤先測量出100個硬幣的厚度，再將硬幣的總厚度除以100個硬幣的厚度，然后乘以100;⑥用模具計量（比如一木板上刻有許多凹槽，每一凹槽中正好卡入10個硬幣）;等等。

在學(xué)生小組對比分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出計算數(shù)量巨大硬幣的可行、簡單、高效的方法，即引入中間物理量的搭橋換算法。在此基礎(chǔ)上引入宏觀物質(zhì)是以微觀粒子形式存在的，如一滴水中水分子的數(shù)量巨大，讓學(xué)生思考如何確定一滴水中水分子的數(shù)目。參照前面所列舉的硬幣個數(shù)計算的方法學(xué)生較容易得出以下結(jié)論。

（1）將一定數(shù)目的粒子整合成一個數(shù)量的整體進(jìn)行搭橋換算，并把每個微觀粒子集體所含的微粒數(shù)暫定為NA，從而建立數(shù)學(xué)模型：

微粒集體的個數(shù)=物質(zhì)所含的微粒總數(shù)÷每個微粒集體所含的微粒數(shù)（NA）

（2）將一定質(zhì)量的粒子整合成一個質(zhì)量的整體進(jìn)行搭橋換算，并把每個微觀粒子集體所含的質(zhì)量暫定為M，從而建立數(shù)學(xué)模型：

微粒集體的個數(shù)=物質(zhì)所含的總質(zhì)量÷每個微粒集體所含的質(zhì)量（M）

在類比轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，同時列舉日常生活中為了計量的方便使用“箱”“打”“令”等集體計量單位，使學(xué)生對“物質(zhì)的量”這個抽象名詞概念的認(rèn)識具體化，最大限度地在學(xué)生腦海中呈現(xiàn)其具象，使學(xué)生認(rèn)識到“物質(zhì)的量”是一個物理量，表示的是含有一定數(shù)目粒子的集合體，一個大單位的微粒集體，從而加深學(xué)生的理解和記憶。通過上述數(shù)學(xué)模型不僅可以很好地完成“物質(zhì)的量”的教學(xué)，還可以為后面的“摩爾質(zhì)量”的教學(xué)埋下伏筆，幫助學(xué)生 學(xué)習(xí)和理解概念的內(nèi)涵與外延。

二、運用話題教學(xué)，突破概念教學(xué)的難度

化學(xué)概念在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中起著基礎(chǔ)支撐和整理指導(dǎo)作用，但是在高中化學(xué)教學(xué)過程中所涉及的概念量多且內(nèi)容抽象，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在著較大的困難，無法激發(fā)學(xué)生對化學(xué)概念學(xué)習(xí)的興趣和熱情。認(rèn)知靈活理論認(rèn)為，概念教學(xué)過程不是簡單的傳授和講解，而是一個師生共同探究新知識的過程。因此，在教學(xué)過程中教師應(yīng)設(shè)置一個適宜的話題，為學(xué)生創(chuàng)造足夠的空間和機(jī)會，讓學(xué)生自己去嘗試、去探索、去發(fā)現(xiàn)，從而揭示概念的形成過程，其效果遠(yuǎn)勝于教師單純的講解。

以“鹽類的水解”概念教學(xué)為例，教師在引入這一概念時可以設(shè)置如下話題：日常生活中，我們常用純堿溶液除油污，那么純堿屬于哪一類物質(zhì)？純堿溶液可用于除油污，其原因是什么？對于這個問題，學(xué)生結(jié)合初中所學(xué)知識較容易得出“純堿不是堿而是鹽，純堿由于其水溶液呈堿性可與油污發(fā)生反應(yīng)”的結(jié)論，緊接著教師可引導(dǎo)學(xué)生得出溶液呈堿性，即[OH-]>[H+]。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步引入話題：純堿是鹽類物質(zhì)，自身在電離的過程中并不產(chǎn)生H+和OH-，是什么原因使溶液呈堿性？此話題與“鹽類的水解”概念的形成有著較為緊密的聯(lián)系，可讓學(xué)生開展更為深入的討論，讓學(xué)生書寫出純堿溶液中所涉及的電離方程式：Na2CO3=2Na++CO2-3;H2O=H++OH-。接著引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識電離出的CO2-3與H+可結(jié)合形成難電離的HCO-3，從而使水電離出的H+濃度減小，水的電離平衡正向移動，最終導(dǎo)致溶液中的[OH-]>[H+]，溶液呈堿性。通過以上話題的討論及教師的引導(dǎo)，使學(xué)生對鹽類水解反應(yīng)的原理、條件、實質(zhì)、結(jié)果有更加全面的認(rèn)識。在認(rèn)識了鹽類水解原理的基礎(chǔ)上，教師可進(jìn)一步引入話題：生活中，用熱的純堿溶液來除油污效果更好，為什么？ 引導(dǎo)學(xué)生 分析其原因并對水解平衡的移動繼續(xù)進(jìn)行探討。通過話題的引入可有效激發(fā)學(xué)生對概念學(xué)習(xí)的新鮮感和探索熱情，最大限度地突破概念教學(xué)的難點，提高學(xué)生應(yīng)用概念解決問題的能力，實現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

三、引發(fā)認(rèn)知沖突，拓展概念教學(xué)的廣度

認(rèn)知沖突是指認(rèn)知發(fā)展過程中原有認(rèn)知與現(xiàn)實情境不相符時在心理上所產(chǎn)生的矛盾或沖突，其主要理論依據(jù)是認(rèn)知發(fā)展平衡化理論。認(rèn)知沖突理論認(rèn)為，當(dāng)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與現(xiàn)實情境不相符時，主體只能通過改變原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以適應(yīng)現(xiàn)實環(huán)境的要求。因此，在教學(xué)過程中教師可以設(shè)置一些與學(xué)生原有認(rèn)知相沖突的教學(xué)環(huán)節(jié)，吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)求知欲，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，同時可通過認(rèn)知沖突修正學(xué)生原有認(rèn)知的不足，拓展學(xué)生思維的寬度和廣度。

例如，就“氧化還原反應(yīng)”這一教學(xué)內(nèi)容來說，它既屬于概念教學(xué)，同時又涉及原理知識，學(xué)生在不同階段對這個概念的學(xué)習(xí)是有差異的。在初中主要從“得氧”與“失氧”的角度簡單認(rèn)識氧化還原反應(yīng)。在高一教學(xué)過程中可以初中知識為基礎(chǔ)開展教學(xué)，先列舉初中所學(xué)的氧化還原反應(yīng)，如CuO+CO=Cu+CO2，引導(dǎo)學(xué)生思考反應(yīng)過程中存在著“得氧”與“失氧”，同時分析引起變化的本質(zhì)，此時可列舉初中所學(xué)的另一個氧化還原反應(yīng)：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，指出此反應(yīng)過程中并未“得氧”“失氧”，但卻也屬于氧化還原反應(yīng)，從而引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生從化合價的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)，懂得氧化還原反應(yīng)的特征是化合價的升降，并理解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。在理解氧化還原反應(yīng)實質(zhì)的基礎(chǔ)上對其原理進(jìn)行應(yīng)用，如化學(xué)方程式配平的教學(xué)中可舉例：Cu+H2SO4+H2O2→CuSO4+O2↑+H2O，此時大部分學(xué)生會慣性地用一個結(jié)果進(jìn)行表示，沒有進(jìn)行深入思考或是逆向思考。配平結(jié)果一出來，學(xué)生會覺得已經(jīng)完成了教師布置的任務(wù)，但是當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)其他同學(xué)還能寫出其他不同系數(shù)的方程式時，便會產(chǎn)生認(rèn)知的沖突。在這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的求知欲自然被引發(fā)，求解之后的驚喜也會大大增加。這樣的教學(xué)還會給學(xué)生傳遞一種信息，即認(rèn)識是不斷發(fā)展的，學(xué)習(xí)是無止境的，在完善學(xué)生思維方式的同時，還能為學(xué)生的認(rèn)知過程帶來新的啟發(fā)和啟示。

四、超越具體事實，挖掘概念教學(xué)的深度

深層的概念理解力是今后進(jìn)行進(jìn)一步高階學(xué)習(xí)及發(fā)展必需的能力，同時更是認(rèn)知靈活理論的精髓。因此，概念教學(xué)中，應(yīng)將教學(xué)重心從對事實的強(qiáng)行記憶轉(zhuǎn)移到基于事實基礎(chǔ)之上的深層概念的系統(tǒng)理解，擺脫具體知識點的限制和拘囿。教師可以將復(fù)雜的問題進(jìn)行具體化，但是采用超越具體化的化學(xué)事實來引起學(xué)生的關(guān)注和思考，是一種更為深層次的思維模式，它對學(xué)生形成處理未知新問題的能力有極大的促進(jìn)作用和深刻影響。

例如，在進(jìn)行“摩爾質(zhì)量（g/mol）、氣體摩爾體積（L/mol）、物質(zhì)的量濃度（mol/L）”相關(guān)概念教學(xué)時，可以參考日常生活中的“單價問題”，如：蘋果的單價為6元/斤，其中除號“/”表示“每”，“斤”表示“重量”，“元”表示“錢數(shù)”，即每斤蘋果的價格為6元，由此可得：單價=錢數(shù)/斤數(shù)（重量），將“單價問題”拓展至上述的幾個概念中，讓學(xué)生運用對“單價問題”的理解并結(jié)合“摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度”的單位即可得出概念間的關(guān)系。如“摩爾質(zhì)量”的單位為“g/mol”，表示每摩爾物質(zhì)的質(zhì)量，同時運用“單價問題”的方法可得出“摩爾質(zhì)量”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為：M=m/n。以此類推，運用同樣的方法也可得出“氣體摩爾體積”“物質(zhì)的量濃度”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。在教學(xué)過程中，從細(xì)小的知識點上升至概念性的原理總結(jié)，給學(xué)生造一把萬能鑰匙，只要是類似的問題都可以靈活應(yīng)對，找到出口。如此一來，不僅能深化概念性知識在學(xué)生知識體系中的支撐作用，同時還能為學(xué)生實際應(yīng)用能力的提高提供平臺。

運用認(rèn)知靈活理論為概念教學(xué)模式的創(chuàng)新注入新的動力，最大限度地激發(fā)了學(xué)生對概念學(xué)習(xí)的興趣，活躍課堂教學(xué)氛圍，為學(xué)生創(chuàng)造足夠的空間和機(jī)會，注重提高學(xué)生對概念的自我學(xué)習(xí)探究、自主建構(gòu)及內(nèi)化能力，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行合理應(yīng)用，在應(yīng)用中總結(jié)和提升，提高學(xué)生將概念性知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的能力，提升化學(xué)概念教學(xué)的質(zhì)量。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[3]劉艷玲.基于新課程改革的高中化學(xué)概念教學(xué)策略研究[D].長春：東北師范大學(xué)，2010.

[4]黎虹.“先行組織者”教學(xué)策略在高中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2006.