徐星++展軍顏++梁東旺++黃慧清

【摘 要】本文分析學(xué)生在“物質(zhì)的量”概念學(xué)習(xí)中存在的知識性的困惑與思維性的困境的問題，闡述基于概念隱喻理論和誘思探究教學(xué)法，以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為基礎(chǔ)，進(jìn)行的“物質(zhì)的量”的教學(xué)設(shè)計，以此使學(xué)生形成解決“物質(zhì)的量”相關(guān)核心概念問題的思維能力。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)概念 物質(zhì)的量 概念隱喻理論 誘思探究教學(xué)法

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）03B-0142-03

總所周知，化學(xué) 1 是高一剛?cè)雽W(xué)學(xué)生的必修課程，在整個高中化學(xué)課程體系中占據(jù)非常重要的地位，必不可少?；瘜W(xué) 1 的學(xué)習(xí)可以進(jìn)一步提高學(xué)生未來發(fā)展所需的科學(xué)素養(yǎng)，同時也為學(xué)生學(xué)習(xí)其他化學(xué)課程模塊提供基礎(chǔ)?；瘜W(xué) 1 的內(nèi)容具有基礎(chǔ)性和全面性，主要包含三大知識板塊：化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識、認(rèn)識化學(xué)學(xué)科和常見元素及其化合物。其中，在認(rèn)識化學(xué)學(xué)科知識中，難點(diǎn)是概念教學(xué)，如體現(xiàn)分類觀的“物質(zhì)的分類”，體現(xiàn)微觀思想和定量思維的“物質(zhì)的量”系列概念，等等?？梢哉f概念教學(xué)是高中課程教學(xué)的核心部分，而“物質(zhì)的量”又是核心概念體系中的核心部分，在整個高中化學(xué)知識學(xué)習(xí)中必不可少。它聯(lián)系著宏觀和微觀，聯(lián)系著定量和定性，抽象深奧，難以理解。掌握這一基本概念，既有利于學(xué)生運(yùn)用宏觀和微觀相結(jié)合的思維方法思考化學(xué)問題，又有助于學(xué)生定量表征化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)教學(xué)中的相關(guān)理論與實際相互融合化以及相關(guān)化學(xué)知識的系統(tǒng)化，“物質(zhì)的量”概念教學(xué)一直是眾多老師的關(guān)注點(diǎn)。

然而，現(xiàn)實教學(xué)中教師易忽略概念教學(xué)，往往采取以解題教學(xué)或者陳述知識教學(xué)等代替概念教學(xué)。這樣的教學(xué)僅僅將學(xué)習(xí)看成是知識獲取而不看重知識生成性，采用“一個定義，幾項注意”的教學(xué)方式，沒有從概念的背景引入上給學(xué)生足夠的思維空間，沒有給學(xué)生提供充分體會概括本質(zhì)特征的機(jī)會，容易造成學(xué)生被動機(jī)械性地接受知識。特別在章節(jié)起始時，能否從整章知識體系以及相關(guān)概念的關(guān)聯(lián)角度考慮本章節(jié)要解決的主要問題和主要思想方法以及基本過程等，這是部分教師容易忽略的教學(xué)任務(wù)，忽略章節(jié)起始的重要作用。再加上“物質(zhì)的量”概念的抽象與陌生，造成學(xué)生對“物質(zhì)的量”概念的學(xué)習(xí)產(chǎn)生困惑。所以如何有效進(jìn)行“物質(zhì)的量”概念的教學(xué)，解決學(xué)生思維困境顯得至關(guān)重要。

一、概念隱喻理論對教學(xué)引入的啟示

面對剛?cè)敫咧械男律鷣碚f，身心與智力水平均處于發(fā)展的初級階段。雖有一定的抽象思維能力，但不夠高，很大程度上還屬于感性經(jīng)驗支持的經(jīng)驗型者，對知識的理解需從身邊熟悉的、宏觀的、具體的事物角度思考和領(lǐng)會。而“物質(zhì)的量”是一個陌生而又全新的概念，遠(yuǎn)離學(xué)生的日常生活，卻又是用于計量學(xué)生看不見、摸不著的原子、離子、分子等微觀粒子的物理量，抽象難懂。學(xué)生需要較強(qiáng)的或較好的抽象、邏輯思維能力，將研究視野中的宏觀世界與微觀世界聯(lián)系起來，才能理解?？梢姡拔镔|(zhì)的量”概念的引入，是學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的一個思維困惑點(diǎn)。此外，對學(xué)生而言，以“物質(zhì)的量”為核心的相關(guān)系列概念，如“阿伏加德羅常數(shù)”“物質(zhì)的量濃度”等概念聚集在一起，具有高密度的認(rèn)知陌生性，這也是對學(xué)生認(rèn)知水平和思維能力的一個挑戰(zhàn)。

概念隱喻理論認(rèn)為：“人類的抽象概念系統(tǒng)是以感知經(jīng)驗和具體概念為基礎(chǔ)發(fā)展形成的?！盠akof 和 Johnson 認(rèn)為：“概念隱喻最主要及最基本的功能是從一個基于人類對自身的認(rèn)識和自然界相互聯(lián)系的、已知的、熟悉的具體的源域映射到一個未知的、陌生的、抽象的目的域。簡單地講，概念隱喻最主要的功能就是通過人們所認(rèn)知的具體經(jīng)驗知識來理解抽象的概念，從而形成抽象思維?！?/p>

如何在學(xué)生有限的思維邏輯能力和認(rèn)識水平下幫助學(xué)生接受和理解“物質(zhì)的量”概念？概念隱喻理論提到科學(xué)概念的形成總是與學(xué)生所認(rèn)知的具體經(jīng)驗知識相聯(lián)系，由具體到抽象，由簡單到復(fù)雜，它符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。“物質(zhì)的量”概念教學(xué)，能否選取學(xué)生熟悉的、恰當(dāng)?shù)?、具體的事物作為教學(xué)載體，采用類比、集合的方法，來減少學(xué)生的陌生感呢？

因此，在本節(jié)課的概念教學(xué)設(shè)計上，筆者在背景的引入上重著筆墨，以學(xué)生耳熟能詳?shù)摹安軟_稱象”故事作為知識載體，創(chuàng)設(shè)問題情境：“你知道古代曹沖稱象的故事嗎？曹沖在稱象時的指導(dǎo)思想是什么？”引發(fā)學(xué)生思考解決該問題的關(guān)鍵在哪里？隨后列舉日常生活中的“一打”“一件”等例子，初步架起定量的概念。緊接著教師再次提出問題“如何稱量 1 粒大米質(zhì)量？”再讓學(xué)生體會解決該問題的關(guān)鍵點(diǎn)，就是集合思想，即轉(zhuǎn)化思維，化小為大、聚微為宏的思想。

教學(xué)設(shè)計摘錄如下：

情景一：生活中的計量

〖問題〗如果請你快速拿出 200 個曲別針，你會怎么做呢？（再次體會積小成大、聚微為宏的便捷性）

〖教師〗12 只鉛筆是一打，24 瓶啤酒是一件，20 只香煙是一盒，10 盒香煙是一條。（借助日常例子，讓學(xué)生體會生活中積小成大、聚微為宏的思想在日常生活中的應(yīng)用）

情景二：化學(xué)實驗中的計量

〖問題〗回顧初中一個化學(xué)方程并提問：

2H2 + O2 = 2H2O（點(diǎn)燃）

〖教師〗那么，2g H2，32 g O2，36 g H2O 中各含有多少個分子呢？（從化學(xué)情景中再次讓學(xué)生體會積小成大、聚微為宏的思想，進(jìn)而體會引入新概念的必要性）

從日常生活中熟悉的計量出發(fā)，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考計量在生活中應(yīng)用的目的就是“化繁為簡”。進(jìn)而引導(dǎo)到學(xué)生不熟悉的化學(xué)試驗中的計量，提出概念引入的必要性。這樣可以使學(xué)生從已知的、熟悉的具體的源域映射到一個未知的、陌生的、抽象的目的域，減少陌生感，使學(xué)生較容易接受新概念，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步去探索新知識的興趣，同時架構(gòu)定量思維與集合思想。

二、“誘思探究”教學(xué)法理論對問題設(shè)計的啟示

“誘思探究”教學(xué)法：“教師結(jié)合學(xué)生在課堂中的動態(tài)生成，在學(xué)生對高難度知識進(jìn)行探索、反思和討論的過程中，捕捉學(xué)生思維中的閃光點(diǎn)，適時進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo)，建立一定的思維方向，使學(xué)生進(jìn)行自我攻克和創(chuàng)新突破，從而提高學(xué)生的探究熱情，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志，取得更好的課堂效果?！?

新課標(biāo)教學(xué)理念要求“以學(xué)生為本，以學(xué)生終身發(fā)展為目的”。那么，對于身心與智力水平還處于初級階段的高一新生而言，關(guān)鍵在于教師能否教會學(xué)生思考，教會學(xué)生能夠用自己已儲備的知識與能力對事物觀察分析、積極主動探索、思考探究并解決未知領(lǐng)域，形成終身學(xué)習(xí)能力，而非“填鴨式”的教學(xué)，對知識死記硬背、生搬硬套。

“誘思探究”教學(xué)法理論主要是以“誘”代“講”，開啟學(xué)生的思維。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐中面對困境時，如何思考。教師要不斷地捕獲動態(tài)課堂中生成的動態(tài)思維點(diǎn)，然后切實點(diǎn)撥，激發(fā)學(xué)生的思維點(diǎn)，適時推進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生積極整合自己的舊知來分析、解決問題。學(xué)生在嘗試解決問題的過程中，需要不斷地克服困難，一步步走進(jìn)問題的核心，使學(xué)生的思維能力與學(xué)習(xí)能力得到提高。這種教學(xué)模式充分體現(xiàn)學(xué)生在課堂上的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的能動性，注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，彌補(bǔ)“以講為主”或“精講多練”傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)模式的不足。

（一）架設(shè)預(yù)設(shè)性的思維點(diǎn)（靜態(tài)）

“物質(zhì)的量”這節(jié)課就是從學(xué)生熟悉的生活（如“曹沖稱象”、水稻以及曲別針等）或舊知識（如初中所學(xué)的化學(xué)方程式的意義、水分子等）中提煉相關(guān)的化學(xué)問題，逐步誘導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識進(jìn)行分析問題。由最初體會的“積小成大、聚微成宏”的思想，引導(dǎo)到新概念學(xué)習(xí)之上。

教學(xué)設(shè)計摘錄如下：

〖引入〗曹沖稱象的故事，曹沖解決這一難題的指導(dǎo)思想是什么？（指導(dǎo)思想是化整為零、變大為小）

〖創(chuàng)設(shè)問題情境一〗農(nóng)業(yè)科研人員在研究水稻良種培育時，如果在沒有精密天平（只有托盤天平）的條件下，如何稱量一粒稻谷的質(zhì)量？（解決這一問題的方法是：積小成大、聚微成宏）

〖創(chuàng)設(shè)問題情境二〗如果請你快速拿出 200 個曲別針，你會怎么做呢？（再次體會日常生活中積小成大、聚微成宏的思想）

〖創(chuàng)設(shè)問題情境三〗初中如何描述該化學(xué)方程式的意義：2H2+O2=2H2O（點(diǎn)燃）？那么，2 g H2，32 g O2 ，36 g H2O 中各含有多少個分子呢？（用積小成大、聚微成宏方法）

〖創(chuàng)設(shè)問題情境四〗水是大家非常熟悉的物質(zhì)，它是由水分子構(gòu)成的。一滴水（約 0.05 mL）大約有 1.7 萬億億個水分子。怎樣才能科學(xué)又快速地確定一滴水中含有多少個水分子呢？（誘發(fā)學(xué)生思考，聯(lián)想生活中的計量例子，用積小成大、聚微成宏的思想解決問題。引入概念）

（二）捕獲課堂中生成性的思維點(diǎn)（動態(tài)）

學(xué)生在教師架設(shè)思維點(diǎn)的過程中，對“集合”有一定的思考，而且在不斷被誘思的過程中，思維處于活躍狀態(tài)，傾向去解決問題情境四“一滴水（約 0.05 mL）大約有 1.7 萬億億個水分子”。教師此時要及時捕獲課堂中思維的生長點(diǎn)，在學(xué)生已有的集合思想（定量）知識上，引導(dǎo)學(xué)生思考并領(lǐng)會物質(zhì)的量的引入的必要性以及 1 摩爾的量等，激發(fā)學(xué)生的求知欲。學(xué)生不斷思考并解決問題，從而使其對高難度的核心知識進(jìn)行自行探索、自我思考，進(jìn)而自我攻克和創(chuàng)新突破。

教學(xué)設(shè)計摘錄如下：

〖教師追問問題情境四〗要解決這些問題，我們需要架設(shè)一座從微觀世界通向宏觀世界的橋梁，那么，怎樣去架設(shè)這座橋梁呢？這就是我們這節(jié)課要研究討論的主要內(nèi)容。（激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的興趣）

……

〖創(chuàng)設(shè)問題情境五〗根據(jù)資料卡片（國際單位制的基本物理量），如何認(rèn)識物質(zhì)的量？（與熟悉的物理量對比，讓學(xué)生再次認(rèn)識這個物理量與時間、質(zhì)量等類似）

〖教師追問〗物質(zhì)的量是描述微觀粒子多少的物理量。大家可以預(yù)測化學(xué)中的微觀粒子多少個作為一個集團(tuán)合適呢？也就是說 1 摩爾的物質(zhì)中究竟含有多少個微粒呢？能夠用一個具體的數(shù)字來描述嗎？這個數(shù)字是如何得到的？（讓學(xué)生體會到該概念引入要解決的問題及其必要性）

……

（三）注重思維能力的提升

設(shè)置階梯習(xí)題，實踐檢驗學(xué)生對知識的運(yùn)用與遷移情況，進(jìn)一步提升學(xué)生思維能力。

教學(xué)設(shè)計摘錄如下：

實踐練習(xí)一

（1）1 mol H2O 中含有 水分子

（2）3 mol CO2 中有 個碳原子， 個氧原子

（3）2 mol NaCl 中有 個鈉離子， 個氯離子

（4）1.204×1024 個氫氣分子的物質(zhì)的量是 mol

〖問題〗請同學(xué)歸納總結(jié)物質(zhì)的量（n）、微粒數(shù)（N）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）三者之間的換算關(guān)系。

實踐練習(xí)二

教材【學(xué)與問】

實踐練習(xí)三

如何知道 1 g 水中含有的水分子數(shù)。（最后再次回歸問題，讓學(xué)生自己解決該問題，理解此概念和日常生活中的計量的意義類似）

總之，“物質(zhì)的量”概念雖然比較抽象，但整節(jié)課下來，據(jù)課堂反饋和課后學(xué)生反饋，學(xué)生能較容易地接受該概念并能較熟練地應(yīng)用。本節(jié)課充分聯(lián)系和利用學(xué)生熟悉的具體的經(jīng)驗，讓學(xué)生成功建構(gòu)這個化學(xué)概念，在情景與問題中引導(dǎo)學(xué)生思考與探究，使其思維能夠沿著教學(xué)內(nèi)容和自身發(fā)展進(jìn)行展開，讓學(xué)生始終在自己的最近發(fā)展區(qū)前行，激發(fā)學(xué)生對問題的思考，積極主動對知識進(jìn)行分析、探索和搭建，形成新的知識體系，以此推動學(xué)生能力的不斷提升，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

【基金項目】南寧市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃立項課題資助（2016B012）。

【作者簡介】徐 星（1981— ），男，碩士，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)教育研究。

（責(zé)編 盧建龍）