邵軍波
【內(nèi)容摘要】概念、原理和性質(zhì)是化學(xué)的核心內(nèi)容,也是學(xué)生的核心素養(yǎng)。文章結(jié)合高中化學(xué)概念教學(xué)的實踐,闡述了教師如何引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確理解概念的定義、概念之間的關(guān)系、概念特征,進(jìn)而準(zhǔn)確掌握概念。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)素養(yǎng) 概念教學(xué) 策略方法
在中學(xué)化學(xué)課程中化學(xué)基本概念有二百多個。如何讓學(xué)生全面地、深刻地、牢固地掌握每個化學(xué)概念,是擺在每位中學(xué)化學(xué)教師面前的重要課題。學(xué)生若每個概念清晰明了,思考問題和推理時思路就流暢,若學(xué)生在化學(xué)概念的掌握上有缺陷、有漏洞,則在思維上就會受阻,不能順利解決問題。筆者在多年的教學(xué)中,為了讓學(xué)生掌握化學(xué)概念,注意了以下幾個問題。
一、學(xué)會準(zhǔn)確定義,揭示概念內(nèi)涵
定義是揭示概念的內(nèi)涵的邏輯方法,給概念下定義是對事物的本質(zhì)屬性的認(rèn)識在一定階段上的總結(jié),是表現(xiàn)大量知識的一種手段。給概念下定義就是用精煉的語言把概念的內(nèi)涵揭示出來,揭示概念所反映的對象的特有的屬性。下定義最常用的一種方法是:“屬加種差定義”即:被定義概念=種差+鄰近的屬。種差是被定義概念所反映的對象區(qū)別于包含在同一屬中其他種事物的特有屬性。要準(zhǔn)確下定義,要使學(xué)生建立一個概念就必須讓學(xué)生明白被定義概念所反映的對象,區(qū)別于包含在同一屬中其他種事物的特有屬性(即種差)。并且要使學(xué)生明確該事物所屬類別(即鄰近的屬)。例如:在使學(xué)生建立同位素的概念時,首先使學(xué)生明白其區(qū)別于其他種事物的特有屬性,(1)用英語26個字母隨意寫出多種原子:11A、612B、816C、12D、1736E、1939F、917G、613H、1940I、13J、1737K、614L、1224M、2040N……告訴學(xué)生目前人們發(fā)現(xiàn)的原子種類有二千多種,其中穩(wěn)定的約280多種。(2)再讓學(xué)生對上述原子進(jìn)行分類:①按質(zhì)量數(shù)相同分類:1940I與2040N;②中子數(shù)相同分類:1939F、2040N、1737K;816C、614L、917G;③按質(zhì)子數(shù)相同分類:11A、13J、12D;612B、613H、614L。問學(xué)生那種分類最有意義,決定元素化學(xué)性質(zhì)的是最外層電子數(shù),所以按質(zhì)子數(shù)相同分類最有意義,這樣可以把二千多種原子分成一百多個小組。(3)讓學(xué)生分析同一小組的原子在組成上的相同點和不同點,學(xué)生得出結(jié)論:質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同。這樣事物的特有屬性就明確了。接下來明確“鄰近的屬”:學(xué)生不難明白,上述事物所指對象均為原子,不是分子或其他的什么微粒。這樣就可以給同位素下定義:具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的一類原子。
此外,“種差”有好幾種:①有的種差是被定義的概念所反映的對象的性質(zhì),這種定義可以叫做“性質(zhì)定義”。如:電解質(zhì)的概念:“在水溶液中或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物?!狈N差——在水溶液中或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電——有自由移動的離子——能電離,反映電解質(zhì)區(qū)別于其他化合物的本質(zhì)屬性。②有的種差是被定義的概念所反映的對象產(chǎn)生或形成情況,這種定義可以叫做“發(fā)生定義”。很多化學(xué)反應(yīng)的概念定義均屬于此類。如:消去反應(yīng):有機(jī)物在一定條件下,從一個分子中脫去一個小分子而生成不飽和化合物的反應(yīng)。給化學(xué)反應(yīng)下定義一般說明反應(yīng)物是什么,生成什么,反應(yīng)物如何變成生成物的。③有的種差是被定義的概念所反映的對象的功能作用。如:原電池的定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
二、掌握重要特征,加深概念理解
1.內(nèi)涵與外延
任何一個概念都有它明確的內(nèi)涵和外延。概念的內(nèi)涵是指概念的本質(zhì)屬性,通常采用下定義的方法,例如“電解質(zhì)”的定義是“在水溶液中或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物”。外延指的是概念所涉及的范圍和條件。如“電解質(zhì)”的外延反映的是包含的物質(zhì)范圍主要是酸類、堿類和鹽類。
人們在使用概念時,不僅要明確它的內(nèi)涵,而且要明確它的外延。要明確概念的外延,就要說明一個概念所反映的是什么對象,包含了哪些種類,適用范圍有多大。揭示概念外延的方法就是對這個概念進(jìn)行劃分。概念的劃分是以對象的一定屬性作為標(biāo)準(zhǔn),將一個屬的概念的外延分成若干個種的概念,以明確其外延的邏輯方法。劃分的方法有:①一次劃分;②連續(xù)劃分;③二次劃分。學(xué)習(xí)概念一定要上學(xué)生懂得每個概念的劃分。如:
其中:包含有一次劃分、連續(xù)劃分和二次劃分。
2.發(fā)展和變化
概念是在長期的科學(xué)實踐中逐步形成和發(fā)展起來的,因此,概念的內(nèi)涵和外延也要隨著科學(xué)實踐的不斷深入發(fā)展而得到補(bǔ)充和修正。教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待概念。原子的概念從德謨克里特提出,經(jīng)歷了道爾頓的“實心球模型”、湯姆生的“布丁模型”、奈岡的“行星模型”、盧瑟福模型、玻爾的“分層模型”、西奇維克的“原子核模型”,以至于發(fā)展到現(xiàn)代的“電子云模型”。由此可見,科學(xué)發(fā)展的歷史,也是概念產(chǎn)生和發(fā)展的歷史。再如,在化學(xué)教學(xué)中,“氧化還原反應(yīng)”概念也是在發(fā)展和變化的。在初中階段,由于學(xué)生的認(rèn)知水平等因素限制,學(xué)生對“氧化還原反應(yīng)”概念的掌握只要求從得氧、失氧角度判斷和學(xué)習(xí)它。到了高中,學(xué)生的理解能力和認(rèn)知水平均有提高,“氧化還原反應(yīng)”概念的掌握要求也提高了,提高到化合價升降、電子轉(zhuǎn)移角度,而且要求學(xué)生能深層次理解和運(yùn)用它(原電池、電解池知識的掌握可反映);但是,在高中有機(jī)化學(xué)中,由于共價化合物中化合價的掌握在高中要求低,所以,有機(jī)化學(xué)中“氧化還原反應(yīng)”概念的掌握回到初中要求,要求從得氧、去氧、加氫、去氫角度判斷反應(yīng)類型層面。所以,概念的學(xué)習(xí)一定要有發(fā)展和變化的眼光。
三、分清概念關(guān)系,深化知識聯(lián)系
1.重合關(guān)系:例如,有機(jī)物與有機(jī)化合物,實驗室與最簡式,乙酸與醋酸等。
2.從屬關(guān)系:例如,化學(xué)式和分子式,離子鍵和化學(xué)鍵,苯的同系物和芳香烴等。