王華

摘要：以概念轉(zhuǎn)變理論為基礎(chǔ)，基于對(duì)溶液這一核心概念的理解，通過(guò)強(qiáng)化學(xué)科理解統(tǒng)領(lǐng)溶液概念的教學(xué)。對(duì)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的理解主要從三方面進(jìn)行探討：從地位、內(nèi)容、方法、科學(xué)精神的培養(yǎng)等方面確定教學(xué)目標(biāo);基于對(duì)概念本原性和結(jié)構(gòu)化的理解，探究概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的不同路徑和流程;對(duì)化學(xué)特有的認(rèn)識(shí)方式、研究方法、學(xué)科思維、科學(xué)探究的理解。通過(guò)對(duì)溶液這一概念的教學(xué)與反思，促進(jìn)對(duì)化學(xué)概念的深度理解、有效轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：概念轉(zhuǎn)變;學(xué)科理解;化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2021）05-0053-04中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.05.014

化學(xué)概念是課程內(nèi)容的重要組成部分，是化學(xué)知識(shí)的“骨架”⑴。初中是學(xué)生形成化學(xué)概念意識(shí)、掌握概念學(xué)習(xí)方法的關(guān)鍵時(shí)期。教師要對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法有本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)⑵，以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從前概念向科學(xué)概念的有效轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)以人教版初中化學(xué)下冊(cè)第九單元“溶液的形成”為例，從學(xué)科理解的視角談化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的實(shí)施。

一、明確概念轉(zhuǎn)變教學(xué)目標(biāo)

對(duì)溶液這一核心概念深入理解的過(guò)程就是教學(xué)目標(biāo)逐漸明確的過(guò)程。

1.厘清溶液在初中化學(xué)教學(xué)中的地位

“溶液”屬于課程內(nèi)容一級(jí)主題“身邊的化學(xué)物質(zhì)”中“水與常見的溶液”單元內(nèi)容。初中化學(xué)教學(xué)中始終貫穿著溶液的“身影”，上冊(cè)教材中不僅有硫酸銅溶液、澄清石灰水、過(guò)氧化氫溶液、酚猷溶液、稀鹽酸等溶液的出現(xiàn)，更有第四單元《水的凈化》中不溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)的認(rèn)識(shí)和區(qū)分。下冊(cè)教材中在學(xué)習(xí)金屬與酸、金屬與鹽溶液反應(yīng)的基礎(chǔ)上，第九單元設(shè)置了對(duì)溶液這一核心概念的專題教學(xué)，形成對(duì)“溶液”概念的科學(xué)理性認(rèn)識(shí)。在后期酸堿鹽的學(xué)習(xí)中更是從宏觀辨識(shí)與微觀探析方面對(duì)溶液特別是溶液間的反應(yīng)進(jìn)行了更加深入的研究，體現(xiàn)了從感性到理性、從特殊到一般、從宏觀到微觀、從定性到定量的探究與呈現(xiàn)過(guò)程。

2.明確溶液概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生在日常生活中接觸過(guò)不少溶液，在前期的化學(xué)學(xué)習(xí)中也已學(xué)習(xí)過(guò)一些常見溶液，但學(xué)生對(duì)溶液仍然處于初步認(rèn)識(shí)階段，對(duì)于溶液的本質(zhì)特征的了解還不夠深入，需要將零散知識(shí)（前概念）向科學(xué)概念進(jìn)行轉(zhuǎn)變，建立起對(duì)溶液概念的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。這需要教師在深入理解的基礎(chǔ)上，根據(jù)溶液這一概念的特征，準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵和外延，厘清概念之間的關(guān)系，形成具體的概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)目標(biāo)，見圖1。

二、明晰概念轉(zhuǎn)變教學(xué)思路

化學(xué)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)要基于化學(xué)學(xué)科理解，要求教師在化學(xué)課堂教學(xué)中重視學(xué)科本原性和結(jié)構(gòu)化問題，從而逐漸明晰溶液概念轉(zhuǎn)變的思路。

1.基于本原性理解，探究概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的不同路徑

概念具有名稱、定義、實(shí)例和屬性四個(gè)方面的特征，基于對(duì)溶液這一概念本原性的理解，進(jìn)行科學(xué)概念形成不同路徑的探究活動(dòng)。見圖2，內(nèi)圈是“概念實(shí)例-概念屬性-概念名稱和定義-概念體系和應(yīng)用”的方式，主要體現(xiàn)從溶液的實(shí)例中概括出溶液概念的內(nèi)涵，進(jìn)而符號(hào)化的以“歸納”為主的探究活動(dòng)。外圈則是以“概念屬性-概念實(shí)例T概念名稱和定義-概念體系和應(yīng)用”的解釋驅(qū)動(dòng)探究活動(dòng)，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，為學(xué)生提供“假說(shuō)一演繹推理”的機(jī)會(huì)⑶。

2.圍繞結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)，探究概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的不同流程

對(duì)概念轉(zhuǎn)化策略的深度理解可以幫助我們更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，圖2中根據(jù)概念特征設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化思路，可以從不同的環(huán)節(jié)開始，體現(xiàn)出“教無(wú)定法，教學(xué)有法”的特點(diǎn)。筆者根據(jù)溶液概念的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出三種不同的簡(jiǎn)要教學(xué)流程，通過(guò)“同課異構(gòu)”來(lái)詮釋不同的概念轉(zhuǎn)化方式，見圖3。

當(dāng)然，概念轉(zhuǎn)變也不一定局限于三種方式，概念的任何一個(gè)方面都可以作為活動(dòng)的開始，這也體現(xiàn)出化學(xué)概念的形成是一個(gè)螺旋上升的進(jìn)階過(guò)程。

三、優(yōu)化概念轉(zhuǎn)變教學(xué)設(shè)計(jì)

化學(xué)核心概念的建立來(lái)源于對(duì)化學(xué)知識(shí)的全面認(rèn)識(shí)和深刻理解，只有對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)歸納概括，對(duì)方法進(jìn)行提煉，學(xué)科知識(shí)才能得以融會(huì)貫通。

1.對(duì)“比較一分類”認(rèn)識(shí)方式的理解

化學(xué)知識(shí)很大一部分被組織在一系列相互關(guān)聯(lián)的分類系統(tǒng)中，這些分類系統(tǒng)濃縮和系統(tǒng)化了大量化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)⑷。在溶液的教學(xué)中，利用比較可以明確溶液與其它混合物、純凈物的不同，找出物質(zhì)間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而更加有利于對(duì)概念的理解和有效掌握。我們可以利用生活中常見的正反例證進(jìn)行比較，然后通過(guò)概括、歸納、分類來(lái)獲得對(duì)溶液這一概念結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)和理解，將化學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)起來(lái)， 形成有機(jī)的整體⑸，見圖4。

2.對(duì)“定性一定量”研究方法的理解

從溶解性到溶解度，從酸堿性到酸堿度，體現(xiàn)出化學(xué)從定性研究到定量研究的重要思想和方法。在學(xué)習(xí)中，可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材上“資料卡片”的相關(guān)內(nèi)容，從微粒直徑的角度進(jìn)一步去具體理解濁液、溶液。這也是對(duì)溶液這一核心概念的本原性的認(rèn)識(shí)和理解，可以形成對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法的深層次認(rèn)識(shí)⑹，如圖4中定量理解相關(guān)部分。設(shè)計(jì)本課練習(xí)時(shí)，可以設(shè)計(jì)“鐵粉與硫酸銅溶液恰好完全反應(yīng)后溶液的成分”“過(guò)量的鐵粉加入到硫酸銅溶液后溶液的成分”“鐵粉加入到過(guò)量的硫酸銅溶液后溶液的成分”等問題，來(lái)讓學(xué)生體會(huì)反應(yīng)物量的不同導(dǎo)致溶質(zhì)種類多少的不同，從而形成對(duì)溶液質(zhì)量的初步理解與認(rèn)識(shí)。還可以設(shè)計(jì)“鐵粉是否為溶質(zhì)”這一問題，促進(jìn)對(duì)“溶質(zhì)”這一概念的深入理解。

3.對(duì)“宏觀-微觀-符號(hào)”學(xué)科思維的理解

從宏觀辨識(shí)到微觀探析，再到符號(hào)定位，體現(xiàn)出化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)。在這一課題的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教者如能引導(dǎo)學(xué)生從“宏觀一微觀一符號(hào)”的角度去理解溶液這一概念，會(huì)更加有利于教學(xué)的實(shí)施，見表1。

教師首先應(yīng)從宏觀上讓學(xué)生體驗(yàn)認(rèn)識(shí)溶液的均一性、穩(wěn)定性等特征，理解與濁液的不同。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生用微觀的視角去探析微粒的運(yùn)動(dòng)、作用力，進(jìn)而去解釋宏觀特征，然后讓學(xué)生試著去書寫溶液各成分的符號(hào)，讓學(xué)生體會(huì)到分子與分子間、分子與離子間相互運(yùn)動(dòng)的不同。還可以從宏觀、微觀、符號(hào)等角度區(qū)別“溶解”與“熔化”這兩個(gè)概念，以加深學(xué)生對(duì)溶液的理解。

4.對(duì)“實(shí)踐一創(chuàng)新”科學(xué)探究的理解

在探究液體間能否互溶時(shí)，原有實(shí)驗(yàn)是將酒精加到高鎰酸鉀溶液中，由于酒精密度比水小，一開始有分層現(xiàn)象，振蕩后水和酒精互溶，溶液顏色均勻，不分層，見圖5。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)中水和酒精互溶時(shí)速率較快，能不能改變一下加入試劑的順序，達(dá)到不一樣的效果呢？

步驟1在高鎰酸鉀固體中加入酒精，觀察到高鎰酸鉀不溶于酒精。

步驟2在上述試管中分次逐滴滴加蒸餡水，振蕩、觀察。

現(xiàn)象：隨著水的逐漸增加，溶液的顏色由淺入深， 漸漸變紅。

上述實(shí)驗(yàn)使用的藥品沒變，只是改變了一下加入試劑的順序，就可以觀察到由少到多的水與酒精互溶的過(guò)程。通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)順序的活動(dòng)，引發(fā)學(xué)生思考， 體會(huì)到相同的藥品、不同的步驟產(chǎn)生不一樣的效果， 從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

再如，可以通過(guò)體積大體相同的硫酸銅溶液和硫酸銅晶體分別和相同的鐵絲反應(yīng)，增進(jìn)學(xué)生對(duì)溶液加快化學(xué)反應(yīng)速率的理解，讓學(xué)生體會(huì)溶液在化學(xué)反應(yīng)中的重要作用，見圖7。

四、化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的反思

1.教師的學(xué)科理解是概念教學(xué)的重要前提

理解是實(shí)施教學(xué)的基礎(chǔ)。教師對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解、課程組成的理解、課程中課標(biāo)、教材等的理解都是其實(shí)施教學(xué)的前提⑺。學(xué)科教學(xué)能力的提升是建立在教師個(gè)人對(duì)學(xué)科的整體理解的基礎(chǔ)上的⑻。在實(shí)際的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，很多老師不知道怎樣從本原性、結(jié)構(gòu)化上去理解溶液的概念，影響著教學(xué)的效率。本節(jié)課中，教師不僅有對(duì)溶液概念的均一性、穩(wěn)定性、溶液實(shí)例等本原性的理解，還有對(duì)溶液知識(shí)間關(guān)系的結(jié)構(gòu)化理解，更有化學(xué)學(xué)科特有的思維方式方法、核心觀念的理解。由此可見，只有對(duì)溶液這一概念進(jìn)行深入理解，才能更有效地實(shí)施教學(xué)。

2.促進(jìn)概念的有效轉(zhuǎn)變是教學(xué)的基本目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)溶液前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變是一個(gè)不斷進(jìn)階的過(guò)程，是本節(jié)課的基本目標(biāo)。本節(jié)課對(duì)“溶液”這一核心概念不同轉(zhuǎn)化途徑的研究，是基于教師對(duì)“溶液”概念的深刻理解，基于對(duì)學(xué)情的準(zhǔn)確把握，要以學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)。促進(jìn)學(xué)生前概念到科學(xué)概念轉(zhuǎn)化的過(guò)程中不僅僅是記住“溶液”概念的名稱、定義和實(shí)例，更有學(xué)生對(duì)溶液這一概念由淺入深、由感性到理性的理解，以教師的學(xué)科理解促進(jìn)學(xué)生的深入理解，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)“溶液”這一概念的有效轉(zhuǎn)變。

3.以深入的學(xué)科理解統(tǒng)領(lǐng)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)

從學(xué)科理解的角度進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變的研究，反映了化學(xué)教育更加注重教給學(xué)生如何通過(guò)思考獲得科學(xué)概念，不僅包括知識(shí)結(jié)構(gòu)的豐富，同時(shí)包含思維活動(dòng)的訓(xùn)練⑼。我們需要以學(xué)科理解統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)概念教學(xué)， 優(yōu)化概念轉(zhuǎn)變教學(xué)設(shè)計(jì)。同時(shí)，化學(xué)概念的理解不僅僅停留在化學(xué)教學(xué)的設(shè)計(jì)階段，化學(xué)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程也是對(duì)化學(xué)學(xué)科進(jìn)一步深入理解的過(guò)程，學(xué)科理解貫穿著教學(xué)的全過(guò)程，對(duì)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的研究也會(huì)增進(jìn)化學(xué)學(xué)科的理解。

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