◇ 黑龍江 呂一民
化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)是基于皮亞杰認(rèn)識論中“圖式、同化、順應(yīng)、平衡”的思想,認(rèn)為學(xué)習(xí)是把所獲得的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,通過概念的同化和順應(yīng)使認(rèn)知發(fā)展從一種平衡狀態(tài)向另一種平衡狀態(tài)過渡,在這個過程中促使知識得到建構(gòu)、豐富和發(fā)展.本文選取了挖掘矛盾因素、聚焦實驗現(xiàn)象、呈現(xiàn)錯誤觀點為切入點,通過創(chuàng)設(shè)問題情境、激發(fā)新的刺激、點燃相異構(gòu)想的方式引發(fā)學(xué)生的思維沖突,由此開展化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué).
引發(fā)思維沖突可以通過挖掘矛盾因素、創(chuàng)設(shè)問題情境的方式來實現(xiàn).這個矛盾可以來自于學(xué)生的生活經(jīng)驗與化學(xué)理論知識間的矛盾,也可以是學(xué)生已有化學(xué)知識與新接收的信息間的沖突.在這個沖突的基礎(chǔ)上,教師再設(shè)置可以引發(fā)學(xué)生深入思考的問題情境,促使學(xué)生解決沖突,獲取知識.
例如,學(xué)生知道分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)稱為同分異構(gòu)體,并且知道同分異構(gòu)體的最簡式是相同的,但學(xué)生還需要明確它的反向是不成立的.教師可以為學(xué)生舉例乙酸(CH3COOH)和葡萄糖(C6H12O6),學(xué)生列出它們的最簡式都是CH2O,但很明顯它們并不是同分異構(gòu)體.從這個矛盾出發(fā),教師要引導(dǎo)學(xué)生再回到同分異構(gòu)體和最簡式的定義,概括和歸納兩者之間的關(guān)系,學(xué)生這才理解同分異構(gòu)體的最簡式相同,但最簡式相同的不一定就是同分異構(gòu)體.
當(dāng)學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能同化或者接納新的信息刺激的時候,新的知識與原認(rèn)知結(jié)構(gòu)不相符,又或者是學(xué)生運用已有的知識和經(jīng)驗仍不能解釋新情況、解決新問題的時候,這就是矛盾和沖突產(chǎn)生的地方,教師要做的就是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣的認(rèn)知沖突情境.
在高中化學(xué)教學(xué)過程中,我們往往需要通過實驗來探究物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律.通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,學(xué)生會透過實驗認(rèn)識到千變?nèi)f化的物質(zhì)世界,這在幫助學(xué)生了解化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念等方面有著重要的作用.
例如,在教學(xué)“分散系”這節(jié)內(nèi)容的時候,學(xué)生知道按照分散系粒子的直徑大小來分類.分散系分為溶液、膠體和濁液三類.丁達(dá)爾效應(yīng)即一束光通過膠體時產(chǎn)生一條“光路”,可以用來鑒別膠體和溶液.教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備兩杯牛奶,首先讓學(xué)生判斷牛奶能否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng).學(xué)生的第一反應(yīng)是牛奶是常見的乳濁液,肯定不會產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng).那么教師進(jìn)行實驗,用激光筆照射第一杯牛奶,如學(xué)生所料并未產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng).再照射第二杯,這時卻出現(xiàn)了清晰的丁達(dá)爾效應(yīng).學(xué)生表現(xiàn)出很不解,教師再告訴學(xué)生第二杯牛奶是稀釋過的鮮牛奶.學(xué)生由此進(jìn)行了思考和分析,最后得出牛奶是一種復(fù)雜的液態(tài)分散體系,當(dāng)被稀釋到一定倍數(shù)后,其中膠體的性質(zhì)就會凸顯,會產(chǎn)生較為明顯的丁達(dá)爾效應(yīng).
相異構(gòu)想簡單來說就是學(xué)生受到“前概念”的影響建立起來的錯誤思維,是學(xué)生按照自己的思維邏輯建構(gòu)起來的與科學(xué)概念不同的思維框架體系.但如果教師可以巧妙利用起來的話,相異構(gòu)想也可以是新知識的生長點,教師可以幫助學(xué)生消除相異構(gòu)想對認(rèn)知的負(fù)面影響,促進(jìn)概念的建構(gòu)和轉(zhuǎn)變.
例如,在判斷H2SO4有強氧化性這個結(jié)論是否正確的時候,學(xué)生通過對H2SO4性質(zhì)的認(rèn)識,認(rèn)定這句話的結(jié)論是正確的.但實則不然,因為這句話里還包含濃H2SO4和稀H2SO4的區(qū)分.教師要引導(dǎo)學(xué)生從濃H2SO4和稀H2SO4來進(jìn)行分析.濃H2SO4以分子形式存在,它的氧化性體現(xiàn)在整體的分子上,H2SO4中的硫呈+6價易得到電子,所以它有強氧化性;而稀H2SO4的氧化性是由H+產(chǎn)生,只能氧化比較活潑的金屬,其氧化性是很弱的,所以說H2SO4有強氧化性時前面必須加上“濃”字.濃H2SO4具有強氧化性才是正確的,這一點尤其需要學(xué)生注意.
開展化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的關(guān)鍵就是要讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,然后才有去解決沖突、獲取新知的積極性和求知欲.這種沖突的產(chǎn)生是需要教師去鋪墊和創(chuàng)造條件的,除了文中提到的挖掘矛盾因素、聚焦實驗現(xiàn)象、呈現(xiàn)錯誤觀點的方式之外,教師還需要去思考和探索其他更有效的方法和策略.