楊華文

[摘 要]

化學(xué)概念是用抽象的語言或符號(hào)定義來表述的。在化學(xué)概念教學(xué)中，重視概念構(gòu)建和概念思維培養(yǎng)的過程，關(guān)注概念思維的基點(diǎn)、焦點(diǎn)、支點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)，概念和概念思維就能幫助學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)能力和習(xí)慣的更好應(yīng)用和傳遞。

[關(guān)鍵詞]

概念；概念教學(xué)；概念思維；培養(yǎng)

概念教學(xué)發(fā)展到今天，大多數(shù)化學(xué)教師已經(jīng)明白一個(gè)道理：化學(xué)概念是用抽象的語言或符號(hào)定義來表述的。概念教學(xué)絕不是讓學(xué)生簡單記住概念的定義或表述的文字，關(guān)鍵在于認(rèn)知、理解、把握和運(yùn)用概念過程中概念思維的培養(yǎng)。然而，在實(shí)際課堂教學(xué)中，眾多化學(xué)老師都覺得難以落實(shí)或落實(shí)得不理想，這或許是與我們只關(guān)注概念呈現(xiàn)的“表面”而沒有關(guān)注概念思維培養(yǎng)的“點(diǎn)”有關(guān)。

一、還原概念產(chǎn)生的初始狀態(tài)，激活概念思維的基點(diǎn)

概念是思維最基本的形式，也是構(gòu)成知識(shí)的基本成分。概念的獲得，是學(xué)習(xí)者從對(duì)象的許多屬性中抽出其本質(zhì)屬性概括而成的。由于人腦對(duì)直觀的第一信號(hào)接受能力遠(yuǎn)比抽象的第二信號(hào)要容易得多，而概念的最初萌生往往與概念所依附的原始知識(shí)場景有著最為直接的聯(lián)系，反映著概念的本源，容易被概念接受者直觀感知。因此，還原概念的初始形態(tài)及產(chǎn)生背景，從概念建立的起點(diǎn)開始概念的傳遞，可以激活概念思維的基點(diǎn)，避免概念第一印象的抽象性。

例如，蘇教版必修化學(xué)1專題1第二單元第一部分《物質(zhì)的分離與提純》，涉及過濾、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾等許多混合物的分離方法，如果教師將這些操作性的概念機(jī)械性地傳遞給學(xué)生，難免給學(xué)生造成“剪不斷，理還亂”的心理壓力。但是，倘若教師從還原“蒸發(fā)”這個(gè)概念的初始狀態(tài)入手，“蒸發(fā)操作分離NaCl與H2O，利用了這兩種物質(zhì)的什么性質(zhì)的差異？”，激活概念思維的基點(diǎn)，繼而提出一系列的問題：①用該方法可以分離什么樣的混合物？②如果我們想把蒸發(fā)出來的水蒸氣‘保留下來，你想怎么做？這個(gè)操作變成了我們預(yù)習(xí)過的什么方法？③蒸餾相對(duì)于蒸發(fā)，改造了哪些儀器？又多用了哪些儀器？分別起什么作用？④除了蒸發(fā)和蒸餾外，還有什么分離方法也是利用物質(zhì)揮發(fā)性的差異？如果碘中混有難揮發(fā)性的二氧化硅固體，如何分離？如此一來，區(qū)分蒸發(fā)、蒸餾、升華的抽象思維意識(shí)順勢而成。同樣，我們把汽油與水的分離作為激活概念思維的基點(diǎn)，我們就會(huì)對(duì)結(jié)晶、分液、萃取等利用溶解性差異的分離方法，理順了關(guān)系，架設(shè)了知識(shí)聯(lián)系的“橋梁”。

化學(xué)概念都源于科學(xué)的探究和發(fā)展，多數(shù)化學(xué)概念往往受條件的改善幾經(jīng)驗(yàn)證和發(fā)展，難以一次性傳遞到位，此時(shí)，還原化學(xué)概念提出的初始狀態(tài)，激活學(xué)生概念思維的基點(diǎn)，形成化學(xué)概念的形象化思維基礎(chǔ)顯得十分重要。

二、明確概念表述的核心內(nèi)涵，匯聚概念思維的焦點(diǎn)

概念是發(fā)展的，概念的內(nèi)涵是不斷豐富的。原因在于，一是概念是要不斷接受新的考驗(yàn)，二是內(nèi)涵的表達(dá)形式往往受到語境及語義的制約，概念表達(dá)的語言要素與支撐概念內(nèi)涵的要素不可能做到一一對(duì)應(yīng)。因此，教學(xué)時(shí)要透過概念的表達(dá)形式，將概念思維過程引向并匯聚到概念本質(zhì)特性與屬性上，不斷加深對(duì)核心內(nèi)涵的把握和理解。

例如，蘇教版把化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化作為氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用和終極目標(biāo)編寫的。在《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊專題1第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化教學(xué)中，如果過度使用必修階段的由金屬作為正負(fù)電極材料的電池模型，容易產(chǎn)生對(duì)電極材料和電極反應(yīng)物混為一談的認(rèn)識(shí)偏差，這種迷思概念導(dǎo)致學(xué)生在解決諸如氣體燃料電池等問題時(shí)遇到困難。再者，導(dǎo)電可以是電子導(dǎo)電，也可以離子導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液起到離子導(dǎo)體的作用，但離子導(dǎo)體不一定只是電解質(zhì)溶液，還有可能是鹽橋、離子膜等。

概念總是同表達(dá)這個(gè)概念的語言符號(hào)相伴而生。化學(xué)概念不是孤立的，總是處于其他概念的相互聯(lián)系中，它們之間具有嚴(yán)密的邏輯關(guān)系。因此，我們必須要理清相關(guān)概念之間的關(guān)系，防止孤立地、絕對(duì)化地認(rèn)識(shí)基本概念。如，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的標(biāo)志是有新物質(zhì)生成，新物質(zhì)相對(duì)于舊物質(zhì)的顯著變化是組成和結(jié)構(gòu)的改變。發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，物質(zhì)的組成可以變化（如，F(xiàn)e+O2→Fe2O3），也可以不變（如，金剛石→石墨），如果組成不變但物質(zhì)的結(jié)構(gòu)一定要發(fā)生變化。結(jié)構(gòu)變化體現(xiàn)在粒子作用力（化學(xué)鍵）變化，但Fe（s）=Fe（g），F(xiàn)e原子不變，但結(jié)構(gòu)從金屬鍵轉(zhuǎn)化為分子間作用力，如果把這一狀態(tài)的變化當(dāng)作物理變化顯然是不妥的。如果教師一味拘泥于概念的表達(dá)，逐句斟酌，只會(huì)使概念教條化，很不利于概念思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

三、變更概念關(guān)聯(lián)的事實(shí)依據(jù)，構(gòu)建概念思維的支點(diǎn)

與概念相關(guān)聯(lián)的事實(shí)是概念建立的基礎(chǔ)與依據(jù)。然而，反映化學(xué)概念的事實(shí)依據(jù)通常不會(huì)直接體現(xiàn)在概念的定義或表述中，而是貫穿于化學(xué)概念的形成過程。設(shè)置問題情境，形成認(rèn)知沖突，往往能夠成為構(gòu)建從“觀察到的化學(xué)現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性”到“進(jìn)行分析、歸納、演繹和綜合”的概念思維的支點(diǎn)。

就拿高三復(fù)習(xí)《物質(zhì)的分散系》說事，F(xiàn)eCl3溶于水可以配成溶液，通過其飽和溶液與沸水反應(yīng)可以制取氫氧化鐵膠體，通過其飽和的溶液滴加氫氧化鈉溶液，可以制取氫氧化鐵沉淀的濁液。問題來了，能否以相同的方法用Fe2（SO4）3替代FeCl3配制成三種以上不同的讓人“心儀”分散系？實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生對(duì)氫氧化鐵膠體的獲取“不如人意”，因?yàn)橛蒄e2（SO4）3制取的氫氧化鐵膠體，遠(yuǎn)不如FeCl3制取的氫氧化鐵膠體用激光筆照射的“光通路”明顯，而且冷卻至室溫時(shí)發(fā)現(xiàn)，由FeCl3制取的氫氧化鐵膠體仍是澄清透明的褐色液體，而由Fe2（SO4）3制取的氫氧化鐵膠體又恢復(fù)到原來淡黃色的溶液。分析其原因，其一，相同體積的水溶解少量的Fe2（SO4）3就飽和了，因?yàn)镕e2（SO4）3是微溶物，產(chǎn)生的膠粒自然會(huì)少，“先天不足”；其二，F(xiàn)eCl3水解生成的HCl在煮沸3～5分鐘時(shí)幾乎完全逸出，F(xiàn)e2（SO4）3水解生成的H2SO4在煮沸3～5分鐘時(shí)因沸點(diǎn)高達(dá)338℃根本沒有逸出，結(jié)果使生成的少量氫氧化鐵膠粒在冷卻的過程中被它中和了，“后天不給力”。

當(dāng)然，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)就斷定“Fe2（SO4）3是不能配制氫氧化鐵膠體”的說法是不科學(xué)的，或許我們還沒有找到處理問題的方法，這就是化學(xué)是不斷發(fā)展的也是我們追求的魅力所在。

基于概念本身的抽象性和概括性，與概念思維支點(diǎn)構(gòu)建相關(guān)聯(lián)的事實(shí)依據(jù)必須是最貼近學(xué)生形象思維的具體事例、現(xiàn)象或已有概念，越簡單、越直觀、構(gòu)建的概念思維的支點(diǎn)也就越可靠。

四、轉(zhuǎn)換概念應(yīng)對(duì)的視角空間，捕捉概念思維的動(dòng)點(diǎn)

概念由內(nèi)涵和外延兩部分組成。概念的內(nèi)涵就是這個(gè)概念所反映的對(duì)象的本質(zhì)屬性的總和，而概念的外延就是適合這個(gè)概念的一切對(duì)象的范圍。一個(gè)概念的內(nèi)涵愈廣，則其外延愈狹；反之，內(nèi)涵愈狹，則其外延愈廣。由于概念的內(nèi)涵與概念的外延呈放縮的制約關(guān)系，加之人類對(duì)概念的內(nèi)涵和外延在認(rèn)識(shí)上的視角變化，概念應(yīng)對(duì)的空間也隨之變化，因此，概念作為思維活動(dòng)形態(tài)，在面對(duì)實(shí)際問題的分析和處理中，存在著較復(fù)雜的邏輯關(guān)系和視角空間的因變，這就是概念思維的動(dòng)點(diǎn)?；瘜W(xué)概念教學(xué)時(shí)，教師如果能適時(shí)適量適度適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換概念應(yīng)對(duì)的視角空間，不斷捕捉概念思維的動(dòng)點(diǎn)，概念思維就會(huì)成為學(xué)生心智操控的工具。

譬如說，“電解質(zhì)與非電解質(zhì)”這組概念，是對(duì)化合物在水溶液和熔融兩種狀態(tài)下以分子形式存在還是以離子形式存在為判據(jù)的。如能以兩種狀態(tài)下化合物是否自身電離出可移動(dòng)的離子來劃分，概念的內(nèi)涵就由此擴(kuò)大，電解質(zhì)的內(nèi)涵是“在水溶液中或熔融狀態(tài)下自身能電離出可移動(dòng)的離子而導(dǎo)電的化合物”，非電解質(zhì)的內(nèi)涵是“在水溶液中和熔融狀態(tài)下自身不能電離出可移動(dòng)的離子而仍以分子存在的不能導(dǎo)電的化合物”。明確了這一點(diǎn)，學(xué)生就不會(huì)將NH3、CO2、SO2當(dāng)成電解質(zhì)了，這就是概念內(nèi)涵和外延在把握時(shí)的思維動(dòng)點(diǎn)。

在化學(xué)概念教學(xué)中，利用反例、特例和編織概念網(wǎng)絡(luò)圖，是訓(xùn)練學(xué)生概念思維的視角空間和捕捉概念思維動(dòng)點(diǎn)并檢驗(yàn)掌握程度的有效方法之一。

化學(xué)概念是化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)概念教學(xué)組織得好，對(duì)于學(xué)生建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念，甚至對(duì)于其一生的概括、提煉和總結(jié)能力的提高，對(duì)學(xué)生的終生發(fā)展都有重要影響。新一輪課程改革提出了高中化學(xué)學(xué)科的五大核心素養(yǎng)，其中對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”和“變化觀念與平衡思想”的表述都明確了“分類”要求，從某種意義上說，概念為分類而“生”，分類為概念而“活”。在化學(xué)概念教學(xué)中，把握住概念思維的基點(diǎn)、焦點(diǎn)、支點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)，就能為學(xué)生拿到一把開啟化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)之門的“金鑰匙”！

[參 考 文 獻(xiàn)]

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[5]倪娟.論基于學(xué)科觀念的化學(xué)概念教學(xué)[J].化學(xué)教育，2014（1）.

（責(zé)任編輯：張華偉）