王石應(yīng)
摘 要:提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)在理科教學(xué)中是以化學(xué)科學(xué)為基礎(chǔ)的。按照化學(xué)科學(xué)知識的內(nèi)在邏輯關(guān)系,可將其劃分為化學(xué)概念與化學(xué)基本理論、物質(zhì)知識、化學(xué)基本技能。不同的化學(xué)知識有不同的教與學(xué)的特點(diǎn),找出教的優(yōu)化方式和學(xué)的優(yōu)化方式,可提高課堂教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞:化學(xué)概念;化學(xué)教學(xué);學(xué)習(xí)策略
化學(xué)概念和化學(xué)理論是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化的本質(zhì)屬性及其規(guī)律在人們頭腦中的反映。而學(xué)生對化學(xué)知識的形成是以掌握概念和理論為基礎(chǔ)的,化學(xué)概念是化學(xué)理論的基礎(chǔ)和重要組成部分,也是整體化學(xué)學(xué)科體系的組成部分。
一、化學(xué)課程中的概念與理論概述
概念和理論的學(xué)習(xí)在化學(xué)學(xué)習(xí)中具有特殊的作用。這是因?yàn)閷W(xué)生掌握了化學(xué)概念和理論以后,就能更好地對有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋、概括、推理,更好地進(jìn)行應(yīng)用,從而掌握學(xué)習(xí)化學(xué)和研究化學(xué)的方法,增強(qiáng)認(rèn)識能力和科學(xué)探究能力。學(xué)好化學(xué)概念和理論能使學(xué)生的認(rèn)識不僅停留在低級的感性階段,而且能深刻地、全面地認(rèn)識化學(xué)所研究的具體事物及其變化,實(shí)現(xiàn)知識的遷移,進(jìn)而構(gòu)建化學(xué)知識體系。
化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)概念和化學(xué)理論的學(xué)習(xí)作了彈性化處理,如在“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”和“活動(dòng)與探究建議”上就有不同的要求?;谶@樣的原因,同一概念在不同版本的化學(xué)教材中呈現(xiàn)方式不同,學(xué)習(xí)的難度也就有所不同。在高中,這種思想則是通過必修和選修來對化學(xué)概念和理論進(jìn)分層次的要求,以高中必修教材為例,人教版中的必修1突出化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)分類相關(guān)的概念,必修2則突出與物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)中的能量變化相關(guān)的概念,有機(jī)化學(xué)的概念不多。具體概念呈現(xiàn)時(shí),比較注重教學(xué)境界的創(chuàng)設(shè),注重穿插化學(xué)史料、化學(xué)科技前沿,注重對學(xué)生進(jìn)行學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。
二、教師對化學(xué)概念教學(xué)的策略
化學(xué)概念的形成本質(zhì)上是一個(gè)由感性到理性的過程,進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師要充分利用學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、模型直觀、語言表述等多種手段,提供豐富的感性材料,并從生動(dòng)有趣的化學(xué)變化事實(shí)及現(xiàn)象出發(fā),進(jìn)行分析、綜合、歸納、演繹,引導(dǎo)學(xué)生掌握概念。
要注意通過實(shí)例使學(xué)生產(chǎn)生對化學(xué)事物進(jìn)行概括的需要來培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念的興趣,引導(dǎo)學(xué)生把觀察奇異現(xiàn)象的興趣提升到探究、思考的興趣,推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用化學(xué)概念來學(xué)習(xí)。
在學(xué)習(xí)新概念時(shí),學(xué)習(xí)者要將其與原有的知識經(jīng)驗(yàn)相比較、相聯(lián)系,才能建構(gòu)新的知識結(jié)構(gòu)。這要求教師從調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的知識、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),盡量提供豐富的感性材料,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、全面地分析,運(yùn)用直觀獲得新經(jīng)驗(yàn)來排除日常經(jīng)驗(yàn)帶來的干擾。
在化學(xué)概念教學(xué)中,成功的教師都是從以下五點(diǎn)來把握:(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮其主體作用;(2)令學(xué)生運(yùn)用多種感官,加強(qiáng)其感知指導(dǎo);(3)引導(dǎo)學(xué)生通過分析、綜合、應(yīng)用,準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵與外延;(4)組織學(xué)生依據(jù)概念內(nèi)在聯(lián)系,整合形成系統(tǒng);(5)注重概念的練習(xí)、鞏固、強(qiáng)化理解。
三、學(xué)生對化學(xué)概念的學(xué)習(xí)策略
化學(xué)概念至少包含四個(gè)要素,一是概念的名稱,如“酸”“堿”“鹽”等,它們各代表一類物質(zhì);二是概念的內(nèi)涵,指概念正例的共同本質(zhì)屬性;三是概念的外延,即概念包含的一切對象;四是概念的正例、反例。
學(xué)生對化學(xué)概念的學(xué)習(xí)一般包括下列五階段:
(1)感知階段:有目的地感知典型化學(xué)事件實(shí)例,或者感知教師的語言以及教科書的語言。在認(rèn)知上,為形成“最近發(fā)展區(qū)”,在思維上,為形成科學(xué)問題奠定基礎(chǔ)。
(2)加工階段:對典型的化學(xué)事物進(jìn)行分析、綜合、對比、歸納、演繹,提取其本質(zhì)屬性;然后跟已有的類似概念進(jìn)行比較,把這些感知到的化學(xué)事物納入已有概念之中,或者把已有的概念作某些調(diào)整、變化,形成感知的化學(xué)事物的本質(zhì)屬性的意義表征。
(3)初步形成階段:把找出的本質(zhì)特征概括、類化,推廣到化學(xué)事物的更大范圍,形成概念,做出定義,或者理解和認(rèn)同給予的定義,使概念符號化。
(4)聯(lián)系、整合階段:初步應(yīng)用概念進(jìn)行判斷、鑒別、歸屬、劃分等活動(dòng),對新學(xué)習(xí)的概念進(jìn)行解釋,明確新概念的外延,使新概念與已有的概念結(jié)構(gòu)聯(lián)系和作用,整合成新的概念結(jié)構(gòu)(如概念網(wǎng)絡(luò)關(guān)系)。
(5)運(yùn)用階段:在解決問題的過程中,運(yùn)用所學(xué)概念對化學(xué)事物進(jìn)行概括、推理、解釋、判斷等,不但使問題得到解決,而且對概念的認(rèn)知進(jìn)一步發(fā)展和加深,使之更加準(zhǔn)確、精細(xì)、豐富,或者發(fā)現(xiàn)新的問題、導(dǎo)致新的概念的形成等。
案例:“電離”概念的形成策略
“電離”概念比較抽象,學(xué)生不能通過感官直接感覺到物質(zhì)電離后自由離子移動(dòng)的過程,學(xué)生難以接受這樣的化學(xué)結(jié)論。
首先,教師可演示氫氧化鈉、氨水、蔗糖溶液、酒精、硫酸、醋酸等溶液導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn),或者由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄,學(xué)生觀察到有些物質(zhì)在水溶液中能導(dǎo)電,有些則不能導(dǎo)電的實(shí)驗(yàn)例證。不同的合作小組相互交流各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而使獲得的例證更充分。
其次,在此基礎(chǔ)上,介紹氯化鈉、硝酸鉀、氫氧化鈉等固體分別加熱至熔化后也能導(dǎo)電的事實(shí),這樣能比較容易形成電離的概念,從而正確理解、認(rèn)知電解質(zhì)與非電解質(zhì)的內(nèi)涵。與此同時(shí),進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生觀察電解質(zhì)導(dǎo)電能力的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得不同物質(zhì)導(dǎo)電能力有強(qiáng)弱的感性知識,這樣,對學(xué)生形成全部電離和部分電離的理論概念,找到了極有說服力的依據(jù)。
最后,通過flash動(dòng)畫展示氯化鈉在水中的溶解和電離過程,引出氯化鈉電離方程式的書寫,以及鹽酸、硝酸、硫酸的電離方程式。通過師生、生生間相互交流與討論,從電離的角度得出酸的定義,再引導(dǎo)學(xué)生自己從電離的角度概括出堿和鹽的本質(zhì),學(xué)生掌握電離概念的應(yīng)用,進(jìn)一步加深對電離概念的理解。