鄧湘
摘要:化學(xué)實驗教學(xué)的研究貫穿化學(xué)教學(xué)的整個過程,在課堂上引入實驗教學(xué)對學(xué)生掌握新知識有強大的推動作用,在引領(lǐng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過程中有很好的示范作用,在概念教學(xué)中引入實驗教學(xué),可以幫助學(xué)生更加形象地理解概念的內(nèi)涵和外延,有利于學(xué)生更加深刻的掌握化學(xué)專業(yè)語言,了解概念的知識建構(gòu)。
關(guān)鍵詞:概念;化學(xué)實驗;教學(xué)
中圖分類號:G633 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2021)05-0021
在我們的學(xué)習(xí)中,概念指的是具有共同特征的物體、符號或事件的標(biāo)記系統(tǒng)。它是對類別的心理構(gòu)想或表征。布魯納(Bruner)等認(rèn)為人們對于任何一個特定的概念,只要規(guī)則能正確地識別出實例和非實例,人們就會始終保持這一規(guī)則,當(dāng)規(guī)則不能達到這個目標(biāo)時,人們就會修正它。[1]行為主義者認(rèn)為,概念是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中慢慢建立起來的。給學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)概念的正面實例,就能較好地獲得概念。
20世紀(jì)70年代以來,國外學(xué)者對科學(xué)概念學(xué)習(xí)的研究迅速發(fā)展起來,研究者對此提出了許多不同的名詞。如樸素概念(naiveconception)、前概念(preconception)[2]、前科學(xué)概念(pre-scientificconception)、直覺概念(intuitive conception)、錯誤概念(misconception)等等。盡管它們之間存在些許差異,但其核心均意指學(xué)生在特定學(xué)科中,對某一事物或現(xiàn)象持有的在一定程度上有別于目前科學(xué)家所公認(rèn)的看法。
一、化學(xué)平衡概念發(fā)展教學(xué)研究
大多學(xué)者對化學(xué)平衡概念的認(rèn)知發(fā)展研究已經(jīng)形成了一定的衡量標(biāo)準(zhǔn)。如格薩斯基(Gsarsky)、威爾森(Wilson)等通過研究,探知學(xué)生對化學(xué)平衡概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展過程,獲得了化學(xué)平衡概念圖。
劉秀芬(xiuFengLiu)基于凱(Chi)的本體論概念改變理論為指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)在小組合作學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的過程中,概念的類別發(fā)生了改變。[3]在與化學(xué)平衡不同級別水平進一步分析顯示,限制性交互概念的可理解性、合理性和信息豐富性在整個學(xué)習(xí)過程中也在不斷地增加。
【教學(xué)實例】
我們在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的基礎(chǔ)上解決可逆反應(yīng)中的若干問題,今天我們繼續(xù)研究可逆反應(yīng)的其他特征。
二、化學(xué)反應(yīng)的限度
[過渡] 這里有2個問題(1)何為反應(yīng)限度? (2)哪類反應(yīng)中存在反應(yīng)的限度?
[問題設(shè)置1]我們已知:水電解可以生成氫氣和氧氣,氫氣和氧氣點燃又可以生成水,那么氫氣和氧氣生成水的反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)?為什么?
[學(xué)生思考1]將一小塊黃豆粒大小的鈉塊放入盛有水的試管中現(xiàn)象是什么?寫出有關(guān)化學(xué)方程式。該反應(yīng)有何現(xiàn)象? (觀察到:反應(yīng)物鈉反應(yīng)完全)
[學(xué)生回答2]氯水中存在哪些微粒?請結(jié)合化學(xué)方程式解釋存在的這些微粒?
三、教學(xué)發(fā)現(xiàn)問題
1.學(xué)生認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)均是反應(yīng)完全徹底的,當(dāng)至少其中一種反應(yīng)物消耗完時,化學(xué)反應(yīng)也就結(jié)束了。學(xué)生忽視微觀過程,導(dǎo)致學(xué)生的頭腦中建立起了化學(xué)反應(yīng)的一些絕對化的觀念。為此可以借助多媒體輔助,直觀模擬出可逆反應(yīng)過程中各微觀粒子的行為,促進學(xué)生理解。
2.學(xué)生中的“平衡”觀念還很虛弱。日常生活中有少數(shù)學(xué)生將“平衡”與“守恒”、“均衡”等近似概念混同,造成了一些錯誤的理解。在化學(xué)平衡概念的教學(xué)時要充分利用學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)平衡的可逆性特征,同時注意糾正學(xué)生認(rèn)為的平衡是靜止不動的觀念,強調(diào)平衡的動態(tài)性特征。
四、教學(xué)啟示
我們認(rèn)為在建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,在充分調(diào)研出學(xué)生的化學(xué)平衡知識的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生歸納出化學(xué)平衡及其相關(guān)科學(xué)概念。課堂教學(xué)中以設(shè)置情境問題→學(xué)生錯答→實驗佐證→小組內(nèi)合作學(xué)習(xí)→比較歸納等五步教學(xué)流程組織教學(xué),能夠有效優(yōu)化學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu),有利于引導(dǎo)學(xué)生把前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化,從而對后續(xù)電離平衡、鹽類水解平衡以及沉淀溶解平衡的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。
高二學(xué)生已經(jīng)存在相關(guān)化學(xué)平衡知識的前概念,通過本實驗的教學(xué)后,許多相關(guān)的前概念可以轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念,針對學(xué)生面臨的微觀角度的問題,可以通過設(shè)計真實情境的學(xué)生探究實驗,結(jié)合計算機動畫模擬設(shè)計化學(xué)平衡中分子動態(tài)平衡問題,積極主動幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)平衡知識的認(rèn)知結(jié)構(gòu),才能幫助學(xué)生真正形成科學(xué)的化學(xué)平衡概念。基于此,教師可以應(yīng)用化學(xué)演示實驗,結(jié)合多媒體信息技術(shù)融合在微觀分子動態(tài)平衡這一方面進行細致的講解,按照“創(chuàng)設(shè)可逆反應(yīng)的方向情境———模擬動畫理解正逆反應(yīng)速率變化問題———判斷化學(xué)平衡狀態(tài)建立的基本條件”,這一教學(xué)設(shè)計,深入淺出的問題式導(dǎo)向教學(xué),幫助學(xué)生進行深層次的理解。
五、結(jié)語
教師需引導(dǎo)學(xué)生將宏觀物質(zhì)的性質(zhì)和微觀分子的動態(tài)平衡聯(lián)系起來,建立起化學(xué)平衡的學(xué)科知識網(wǎng),促進學(xué)生理解化學(xué)平衡的概念。教師還要研究設(shè)計具體化學(xué)實驗,借助信息化技術(shù)進行模型構(gòu)建,創(chuàng)建具體化學(xué)平衡解題模型,引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)平衡知識與解題模型進行融合,深化學(xué)生對各種平衡知識理解,保證學(xué)生將知識概念同實際生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合,讓這種模型化學(xué)習(xí)幫助學(xué)生多角度進行知識點記憶,從而實現(xiàn)概念教學(xué)的抽象化到具體化的模型設(shè)計。
參考文獻:
[1] (美) Jerome S. Bruner.教學(xué)論(Towarda Theory of insrturction)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社。2008. 1
[2]羅莎琳德·德賴弗《兒童的科學(xué)前概念》上??萍冀逃霭嫔绯霭?008. 12
[3]俞宣孟《本體論研究》上海人民出版社2005-11
(作者單位:河北省唐山市開灤第二中學(xué) 063000)