張蔚然，申少華

(1.湖南科技大學 教育學院，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大學 化學化工學院，湖南 湘潭 411201)

1 問題的提出

1.1 “物質的量”概念教學的重要性與抽象性

作為化學學科知識體系的基礎，化學概念是將這些難理解、易混淆的事物和現象的本質提取出來，進行分類并加以高度抽象概括的一類科學的理性知識。基礎化學概念作為整個化學學科知識體系的根基，擔負著極其重要且不可替代的使命，學習者只有掌握清晰牢固的基礎化學概念基礎，才能為化學原理、化學計算、化學實驗、化學操作、化學探究等提供支架和養(yǎng)分?！拔镔|的量”在化學世界里架起了宏觀物質與微觀粒子之間的橋梁，不論是在初中還是高中化學中都處于“敲門磚”式的重要位置，是對學習者從宏觀定勢思維轉向微觀視角的挑戰(zhàn)。因此，對“物質的量”這一概念的教學始終都是中學化學教學的重點和難點。概念性知識對于學習者來說具有抽象性、概括性的特點，這就意味著學生在習得概念性知識時不能始終保持清晰果斷的頭腦并達到準確掌握的程度。

1.2 化學迷思概念的普存性與多樣性

每個個體在開展基礎化學課程學習之前，都擁有自己獨特的學習經驗和思維模式。這些本體論認識和經驗思維模式，都會在一定程度上給學習者習得科學準確的基礎化學概念帶來不同程度的偏差[1]。學困生在接觸基礎化學概念時，更容易受到相似概念和日常經驗的影響，習慣憑借對概念本身的直觀感受做出主觀判斷，從而產生一些千奇百怪的認識，這些都是與科學的化學概念存在偏差的“迷思概念(Misconception)”?！拔镔|的量”這一概念是一個專有名詞，并不能從字面上憑借直覺去簡單地理解，這種抽象性給學習者的學習提升了很大的難度，相關迷思概念的產生也在他們的頭腦中接踵而來。

1.3 教學現狀的嚴峻性及概念轉化的迫切性

在中學化學各版教材中，化學概念性知識幾乎都是貫穿全冊的。大量客觀且抽象的化學概念給學習者的理解能力和思維邏輯帶來考驗和負擔，加之中學化學課堂較為傳統(tǒng)的短時間灌輸式概念教學，部分學生對于化學概念性知識的學習不得不依靠死記硬背。但這種死記硬背的方法帶來的學習“成果”，大多是學習者即便一字不差地牢記了化學概念的定義，也無法真正理解化學概念的實質。學生認知中的迷思概念不容忽視，簡單地灌輸化學概念也并不能使其發(fā)生真正的轉變，學生一方面偏執(zhí)的想要保護原有的想法，另一方面又不得不依靠死記硬背來應付考試，這在很大程度上對化學教學的開展和課程目標的達成造成了不利的影響。研究顯示，迷思概念一旦演變成為程序性知識，將會在個體的頭腦中頑固地存在并持續(xù)數年[2]。因此，如果不及時對學困生的這些化學迷思概念加以重視，將直接影響他們在化學學習上的銜接，阻礙學生對已有知識的把握以及對新知識的習得，從而削弱其化學探索的興趣和積極性，延長他們學習化學困難、落后的暫時性。

2 化學學困生及“物質的量”迷思概念的調查分析

2.1 初中化學基礎學困生的特點

本研究選取的對象是初中化學基礎學困生，經過大量的文獻研究發(fā)現，國內的研究者對概念教學、迷思概念、概念轉變這一類的研究對象分界過于明顯，很少考慮到初中知識與高中知識間的連貫性和銜接性[3]。對于“物質的量”這一概念來說，無論在高中化學還是初中化學，都是一個十分重要的知識點，不僅與其他化學知識有密切的聯系，彼此之間也存在巧妙地關聯。初中化學基礎學困生是指擁有初中化學學習基礎，在化學學科學習上存在困難、暫時落后的學生。這類學生在概念學習上具有特殊性，他們并不是化學零基礎的學生，接觸過一定程度的初中化學概念知識，如在九年級化學“利用方程式的簡單計算”和“溶質的質量分數”的單元教學中，通過學習化學計算簡單的接觸了“物質的量“這一概念，與此同時也具備了簡單的物理學、生物學基礎。對于初中基礎學困生來說，初中對于“物質的量”的學習更多的是放在計算上，被沒有對概念本身進行系統(tǒng)、細致地學習，當他們面對高中化學知識時，總是試圖將新的信息與已有的認知結合起來，但二者之間存在的偏差使得新、舊知識間無法建立正確的區(qū)別與聯系，也就無法達到奧蘇貝爾所說的有意義學習。

2.2 “物質的量”概念及派生概念知識點梳理

關于“物質的量”概念及派生概念知識點，詳見表1。

表1 “物質的量”及派生概念知識點

2.3 “物質的量”相關迷思概念的探查

采用問卷調查、訪談、課堂互動、觀察法等形式，通過對237位初中基礎化學學困生“物質的量”概念認識的有效調查，得出以下信息。有65%的學生認為“物質的量不是物理量”，48%的學生不清楚“物理量是什么”；有9%的學生認為“物質的量就是物質的質量”；有87%的學生認為“物質的量是用來衡量質量的名詞”；有11%的學生不確定“微觀粒子包括哪些”；有63%的學生認為“物質的量和摩爾處于并列關系”；有58%的學生表示“CO2的摩爾質量就是它的相對分子質量”。

3 化學學困生“物質的量”概念轉變教學策略的探索

國內外綜合研究發(fā)現，要使學生頭腦中的迷思概念發(fā)生轉變需要滿足四個條件。第一，學習者需要自發(fā)地對原有的概念感到不滿，由此才會萌生獲取新概念的意愿；第二，獲取的新概念必須是容易被學習者理解的，由此才會接受新的概念；第三，新概念在學習者的接受和運用過程中必須是符合常理的，由此才會堅定新概念較于原有概念的可信度；第四，新的概念需要具有生成性，并能在更大的范圍內得以試用，由此才能完成原有迷思概念向新科學概念的轉變[4]。

3.1 探查具體迷思概念，定點突破

進行概念教學設計前，對學生可能存在混亂的知識點進行預設，全面探查并分析相關的迷思概念，逐一找尋合適的轉化方法，整體把握，定點突破。例如，在“物質的量”概念教學中，除“物質的量”概念本身之外，還引申出“物理量”、“物質的質量”、“摩爾”、“阿伏伽德羅常數”、“微粒”、“摩爾質量”“相對分子質量”等相關概念，這些概念彼此相關，抽象而易混淆，極易被主觀感受和經驗思維影響，產生大量的迷思概念。結合各個概念的定義，找到這些定義之間的區(qū)別與聯系，制定符合認知規(guī)律的教學方案。例如，學困生常常在“物質的量”、“物理量”、“摩爾”三個概念間存在迷思，“物質的量”之于“物理量”是歸屬的下位關系，而“物質的量”和“摩爾”是并列結合關系。因此，只要讓學生徹底弄清楚“物理量是什么”、“每個物理量都是由數字和單位組成的，如長度(1 cm)、質量(5 kg)、時間(10min)、數量(2個)都是物理量”，再告訴他們“物質的量是基本物理量，而摩爾則是物質的量的單位”，學生便會根據頭腦中已有的對數量、質量等基本物理量的理解自主地內化“物質的量”的本質屬性。

3.2 細致拆分概念定義，咬文嚼字

“物質的量”及其派生概念本身具有極大的抽象性，只針對具體概念定義的機械記憶對學困生來說具有一定的難度，這種難度不止存在于記憶方面，還存在于學生思維的接納過程。教育者如果可以將抽象的概念定義精細拆分為幾個小部分，對每個部分都進行細致的講解，要舍得咬文嚼字，甚至可以追本溯源，對學生的理解記憶及思維內化會有極大的幫助[5]。簡而言之，就是將一個抽象概念的定義分解成幾個學生較熟悉的小概念、小名詞，逐一對這些小概念、小名詞進行詳解，再將這些理解透徹的各小部分重新糅合起來，幫助理解記憶原本抽象的化學概念。例如，對于“物質的量”這一概念，對它的定義是“(科學上)表示含有一定數目粒子的集合體”，教育者可以將這一定義拆分為“一定數目”、“粒子”、“集合體”這幾個關鍵信息，逐一咬文嚼字，對它們進行詳細的解釋。對于物質的量單位“摩爾”這一概念，可以采用追本溯源的方式，通過講述“摩爾”最初源自拉丁文“mole”一詞，原本有“大量”和“堆集”的意思，可幫助學生理解“物質的量”的本質含義[6]。

3.3 正例反例相結合，引起同化和沖突

在對抽象概念進行轉化教學時，舉例子是一個化抽象為具體，又富有生動形象的好辦法。舉正例可以增加概念的可信度，幫助學生與已有的認知進行同化，舉反例可以引起認知沖突以對原有概念感到不滿，刺激思維的活躍度并促進自主轉化。例如，學生對“集合體”的意義和用途不明確，教師可以先設置情境“如何稱量一粒小米、一根頭發(fā)、一滴水的質量”，經過師生討論、生生討論得出“一粒小米的質量不好稱量，可以通過成倍擴大微小物質的數量，使其成為較大的集合體，稱量集合體的質量以得到一粒小米的質量”，再加以舉正例“一'箱'牛奶、一'打'雞蛋都是我們生活中常見的集合體，而集合體的存在使我們的生活更便捷”，實現學生對“集合體”的認識，從而加深對“物質的量”的理解。又如，學生對“摩爾的描述對象只能是微觀粒子”這一點存在迷思，不少學生認為可以存在“1 mol細胞”、“1 mol細菌”、“1 mol小米”的說法。對此，教師只需在講解“1 mol任何物質都含有約6.02×1023(阿伏伽德羅常數)個粒子”時，舉反例“6.02×1023個一元硬幣在太陽和地球之間往返放置，可重復約470億次”、“若每粒小米質量為0.005 g，則1 mol小米重約3.01×1021g，相當于5000個喜馬拉雅山的重量”，便可讓學生切身理解用摩爾描述宏觀物質是沒有實際意義的。

3.4 系統(tǒng)歸納與羅列，加深且清晰記憶

圖1 “物質的量”概念結構圖

圖2 易混淆概念關系圖

在中學化學課堂中，很多概念之間都存在著區(qū)別與聯系，一堂課所涉及的大大小小的概念和信息容易使學習者感到模糊不清而發(fā)生混淆。因此，需要教育者在概念教學的最后，運用概念圖表等方式將重點概念進行系統(tǒng)歸納并清晰羅列給學習者，并將易混淆的概念之間建立簡潔明了的區(qū)別與聯系。例如，在進行“物質的量”概念教學時，將重點概念“物質的量”用結構圖的形式羅列出來，詳見圖1，會幫助學生理順思維，使其在理解并記憶“物質的量”概念知識點時更加清晰明了。又比如，抓住關鍵點比較歸納“宏觀物質”與“微觀粒子”、“摩爾質量”與“相對原子(分子)質量”，構建關系圖，詳見圖2，巧妙而一目了然地幫助學生辨識兩組概念的區(qū)別與聯系。

4 結語

總而言之，國內教育者普遍忽視學生的迷思概念，但這些迷思概念是經過經驗長期積累并受各方面潛移默化的影響發(fā)展而成的，暗含著學生的真實想法和思維過程，不可棄之如敝履。教育者要重視對化學迷思概念的探查，采取措施開發(fā)概念轉變教學模式，力求使每個學生都理解化學概念的本質內涵，達到靈活應用的程度。

[1]許桂清.學生迷思概念與科學概念比對圖模型的建構與應用[J].課程·教材·教法,2016(6):97-102.

[2]Novak J D.Concept maps and vee diagrams:Two metacognitive tools for science and mathematics education [J].Cornell University Press,1990:61.

[3]楊光輝,許凱旋.我國化學迷思概念的研究狀況、問題及建議[J].吉林省教育學院學報,2012(11):1-4.

[4]李雁冰,刁彭成.科學教育中“迷思概念”初探[J].全球教育展望,2006(5):65-68.

[5]李作勝.漫談化學概念教學中的說文解字[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2013(5):41-42.

[6]劉志剛.“物質的量”概念教學的理論研究[D].北京：首都師范大學,2007:11-21.

(本文文獻格式：張蔚然，申少華.淺談化學學困生“物質的量”的概念轉變教學[J].山東化工,2018,47(7):145-147,149.)