孫良榮 吳海洋

(1.廬江第三中學(xué) 2.廬江金牛中學(xué) 安徽合肥 231500)

一、引言

心理學(xué)家布魯納在《教育過程》一書中曾說過：“一門課程在它的教學(xué)進(jìn)展中，應(yīng)反復(fù)地回到構(gòu)成學(xué)科骨架的基本概念，以這些基本概念為基礎(chǔ)，直至學(xué)生掌握了與這些基本概念相伴隨的完全形式的學(xué)科體系為止。”化學(xué)概念的定義往往只有短短的十幾個字，但是能精準(zhǔn)地揭示事物的本質(zhì)狀況或事物的根本屬性。學(xué)生如果不能準(zhǔn)確地理解概念定義這十幾個字，就不能準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵及外延，也就不可能從本質(zhì)上認(rèn)識物質(zhì)的根本屬性，導(dǎo)致最后難以正確了解事物的性質(zhì)、預(yù)測和掌握物質(zhì)的變化規(guī)律，從而無法系統(tǒng)地、牢牢地理解有關(guān)化學(xué)理論和元素化合物性質(zhì)。化學(xué)概念是化學(xué)學(xué)科重要的內(nèi)容和組成部分，是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的最為有力的抓手。

化學(xué)概念是隨著化學(xué)科學(xué)認(rèn)識的不斷深入而逐漸形成的，是通過化學(xué)現(xiàn)象及化學(xué)事實的概括和抽象而形成的一種思維形式，能揭示同類事物的化學(xué)變化規(guī)律和事物本質(zhì)屬性?；瘜W(xué)概念講解的傳統(tǒng)模式是就概念講概念，圍繞概念定義進(jìn)行簡單的重復(fù)。教師作為傳授者，對所需講解的概念，把概念的內(nèi)容讀幾遍，提幾點(diǎn)注意事項；學(xué)生作為接受者，聽教師把概念講幾遍、念幾遍，最后記住這個概念，再做幾道練習(xí)題。這就是概念學(xué)習(xí)的全過程。教師把概念直截了當(dāng)?shù)靥铠喪健拔埂苯o學(xué)生，完全把學(xué)生當(dāng)作被動接受知識的工具，完全忽視學(xué)生是否理解以及內(nèi)化這個概念，完全忽視學(xué)生的主觀能動性，使概念與實際脫鉤，必然造成學(xué)生“一學(xué)就懂、一做題就錯”的后果。2021年安徽省實行新一輪高考制度改革，“新教材、新課程、新高考”要求課堂教學(xué)不能只關(guān)注學(xué)生對知識的獲得，更要關(guān)注學(xué)生獲得知識的過程，倡導(dǎo)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生要主動參與、勤于動手、樂于探究，要在獲得知識的過程中提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)意識，培育學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者今年教授高一化學(xué)，努力轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，在概念教學(xué)中積極嘗試概念獲得模式，推動學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)落地生根。

二、概念獲得模式對核心素養(yǎng)培育的價值

概念獲得模式是預(yù)設(shè)一定的問題情境，讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)，并自己歸納總結(jié)，從而掌握概念的形成過程。換句話說，教學(xué)時教師不是開門見山直奔主題，直接告訴學(xué)生概念，而是呈現(xiàn)一些屬于概念和不屬于概念的例子，讓學(xué)生獨(dú)立思考或小組交流討論，分析比較其特征，對概念歸納總結(jié)，提出自己的假設(shè)，然后根據(jù)經(jīng)驗驗證提出的假設(shè)，最終形成概念并命名。概念獲得教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)學(xué)生被動聽的局面，讓學(xué)生的主體地位得到充分加強(qiáng)，為學(xué)生主動參與教學(xué)過程、積極構(gòu)建、清晰表達(dá)知識獲得過程提供時間與空間，這對培育學(xué)生的“證據(jù)推理”“創(chuàng)新意識”和“宏觀辨識”等學(xué)科素養(yǎng)具有重要價值。

三、概念獲得模式教學(xué)設(shè)計

概念獲得模式內(nèi)涵深遠(yuǎn)，本文主要參考“概念獲得的接受策略”這一部分，該部分主要由呈現(xiàn)正反例證和確認(rèn)概念，驗證概念獲得，以及分析思維策略組成，該模式具體教學(xué)步驟如下.

(一)呈現(xiàn)正反例證和確認(rèn)概念

教師呈現(xiàn)帶有“否”或者“是”符號的例證，接著引導(dǎo)學(xué)生自主對正反例證的屬性進(jìn)行歸納分析，提出猜想并驗證自己對概念的猜想與假設(shè)，嘗試總結(jié)概念的定義。

(二)驗證概念獲得

學(xué)生確認(rèn)自己的假設(shè)并補(bǔ)充其他沒有標(biāo)記的例證，師生驗證假設(shè)，共同命名概念，闡釋定義，最后舉例證明等。

(三)分析思維策略

學(xué)生回顧交流自己的思維過程，從問題情境中識別概念屬性，得出假設(shè)，檢驗假設(shè)，最后進(jìn)行知識遷移。

教師在采用概念獲得模式教授高中化學(xué)概念時，在這些基本步驟的指導(dǎo)下，可以有選擇性地根據(jù)自己的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)風(fēng)格進(jìn)行靈活改進(jìn)并加以創(chuàng)新。為了更好地掌握該教學(xué)模式，下面以學(xué)習(xí)“電解質(zhì)”概念教學(xué)為例，詳細(xì)介紹概念獲得模式的教學(xué)步驟。

步驟一：呈現(xiàn)正反例證

(1)硫酸(是)；(2)氫氧化鈉(是)

(3)硝酸鈉(是);(4)氧化鎂(是)

(5)銅(否);(6)氧氣(否)

(7)乙炔(否);(8)葡萄糖(否)

(9)鐵合金(否);(10)氯酸鉀溶液(否)

教師通過呈現(xiàn)以上“是”或“否”的正反例證，有目的地引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生通過分析比較、對照例證，從中自主發(fā)現(xiàn)“是”的例證具有的共同屬性，而“否”的例證不具備，由此初步形成概念以及假設(shè)概念的定義。教師要注意的是，在構(gòu)建概念的過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生，最大限度地避免他們可能出現(xiàn)的盲目性，促使學(xué)生有的放矢地歸納總結(jié)。為了讓學(xué)生盡可能在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)效果，在發(fā)現(xiàn)的過程中，問題情境的設(shè)置要有較為明確的指向性和一定的受控性。學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)概念的本質(zhì)屬性的過程，提升“微觀探析與宏觀辨識”的學(xué)科素養(yǎng)。

步驟二：分析例證，提出假設(shè)

學(xué)生根據(jù)教師提供的實驗儀器以及例證中涉及的部分物質(zhì)，分別進(jìn)行導(dǎo)電驗證性實驗，直觀的實驗現(xiàn)象讓學(xué)生輕松總結(jié)“是”的例證具有共同的導(dǎo)電屬性，而“否”的例證不能導(dǎo)電，由此形成概念假設(shè)——電解質(zhì)。

在課堂上，學(xué)生通過實驗，小組合作、交流、討論，形成下列假設(shè)：①呈現(xiàn)“是”的例證都是化合物，單質(zhì)和混合物都是“否”，因此電解質(zhì)一定是化合物；②電解質(zhì)在水中均能導(dǎo)電；③例證中的酸、堿、鹽和金屬氧化物均是電解質(zhì)；④電解質(zhì)在水中或熔化狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動的離子，所以能夠?qū)щ?；等等。?dāng)然，在一開始嘗試運(yùn)用概念獲得教學(xué)模式時，學(xué)生在分析、比較例證不能準(zhǔn)確把握概念的關(guān)鍵屬性，他們會提出一些不著邊際，甚至可笑的假設(shè)，這時我們教師一定不能急躁，要耐下心誠懇聽學(xué)生發(fā)言，并且適時給予點(diǎn)撥提醒和鼓勵，千萬不能用正確的回答一帶而過，挫傷學(xué)生探究的熱情，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在運(yùn)用概念獲得教學(xué)模式教學(xué)時，學(xué)生要通過對正反例證的分析、比較，找出異同點(diǎn)，獲取概念的相關(guān)信息并進(jìn)行加工處理，經(jīng)過語言潤色再提出合理假設(shè)，該步驟突出了“科學(xué)探究”與“證據(jù)推理”的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

步驟三：驗證獲得概念

驗證概念是否獲得方式就是除去教師已呈現(xiàn)的例證外，讓學(xué)生自己列舉其他符合或不符合概念的例證。例如，有的學(xué)生可能假設(shè)：“在一定的條件下能夠電離，且產(chǎn)生能自由移動的離子的化合物就是電解質(zhì)，像KCl、K2SO4等?！比缓螅ㄟ^與步驟一中提出的正反例證進(jìn)行對比，如果發(fā)現(xiàn)假設(shè)與證實材料吻合，那么可以初步確認(rèn)假設(shè)得到證實。

步驟四：概念命名，定義重述

學(xué)生與教師共同驗證、修正假設(shè)后，進(jìn)行概念命名和定義重述，即確定這類物質(zhì)是電解質(zhì)。所謂電解質(zhì)首先從物質(zhì)分類的角度看，它是化合物，其次它在水中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡軌驅(qū)щ姷脑蚴前l(fā)生了電離，產(chǎn)生了自由移動的離子。

步驟五：運(yùn)用概念

電解質(zhì)概念初步形成后，要想加深學(xué)生對概念的理解，關(guān)鍵是訓(xùn)練，并在訓(xùn)練過程中提升學(xué)生運(yùn)用概念的能力。筆者呈現(xiàn)四個沒有標(biāo)記的例子，要求學(xué)生獨(dú)立分析判斷是否屬于電解質(zhì)。

例證1硫化氫氣體；例證2鋼鐵；例證3硫酸鋇；例證4氨氣。學(xué)生根據(jù)已形成的電解質(zhì)概念，快速判斷出例證1是、例證2否，并且指出例證1硫化氫溶于水能發(fā)生電離，是能夠?qū)щ姷幕衔?，符合電解質(zhì)概念的要求，屬于電解質(zhì)。例證2是混合物，雖然能夠?qū)щ?，但不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，因為電解質(zhì)和非電解質(zhì)是在化合物的基礎(chǔ)上分類的，所以鋼鐵既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。但學(xué)生對例證3和例證4產(chǎn)生爭議，一些學(xué)生通過實驗驗證例證3硫酸鋇的水溶液不導(dǎo)電，應(yīng)該是非電解質(zhì)；另一些學(xué)生指出硫酸鋇是鹽，應(yīng)該是電解質(zhì)，但為什么其水溶液不能導(dǎo)電。學(xué)生經(jīng)過交流討論，最終得出：因為硫酸鋇水中溶解度小，雖然溶于水中物質(zhì)全部電離，但產(chǎn)生離子濃度很小，所以溶液幾乎不導(dǎo)電。但是例證4中氨氣，學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)其水溶液能夠?qū)щ?，同時由于氨氣是化合物，從表面上看符合電解質(zhì)概念的要求，認(rèn)為氨氣屬于電解質(zhì)；學(xué)生由此陷入矛盾。這時有一個同學(xué)指出氨氣溶于水，與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了新的物質(zhì)一水合氨，一水合氨是一種弱堿，發(fā)生電離，所以氨氣水溶液能導(dǎo)電，但不是由氨氣直接電離而導(dǎo)電，所以氨氣是非電解者。學(xué)生們相互間爭議、質(zhì)疑，從更深層次發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，加深對概念的深刻理解，學(xué)生的思維也在這一過程中得到升華；學(xué)生擺事實講證據(jù)，善于獨(dú)立思考，勇于質(zhì)疑并且敢于批判不同觀點(diǎn)和結(jié)論，提升了基于實驗或現(xiàn)象的證據(jù)對未知的事實進(jìn)行分析推理的能力，更增強(qiáng)了運(yùn)用證據(jù)推理解決相關(guān)化學(xué)問題的能力，極大程度上落實了“證據(jù)推理”和“創(chuàng)新意識”的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

步驟六：分析獲得概念的策略

教師組織學(xué)生回顧、交流自己的思維過程：根據(jù)教師提供的問題情境，能否準(zhǔn)確把握概念的本質(zhì)屬性？能否組織語言清晰地表達(dá)自己獲得概念的思維過程和分析策略？當(dāng)自己的假設(shè)沒有得到證實時，如何反思總結(jié)自己獲得假設(shè)的策略，應(yīng)該持怎樣一種學(xué)習(xí)品質(zhì)？如何正確看待自己和坦誠面對他人不足。獲得概念后學(xué)生在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行反思和交流，不僅讓學(xué)生感受到過程中不同的思維方式和思維策略，以及發(fā)生的思維碰撞，更重要的是，讓學(xué)生體會到探索概念要講究嚴(yán)謹(jǐn)性，能夠舉一反三，從而培育了學(xué)生“科學(xué)精神”的學(xué)科素養(yǎng)。

在課后，有的同學(xué)發(fā)出感慨：“在這種教學(xué)模式下，老師講我們聽，老師寫我們記，老師教后我們背的機(jī)械學(xué)習(xí)方式和徹底改變；我們在老師預(yù)設(shè)的教學(xué)情境中，按老師指引的方向，積極思考認(rèn)真探索。雖然剛開始我們還不能從老師提供的正反例證中快速準(zhǔn)確地歸納概念的本質(zhì)屬性，有時甚至是荒謬可笑的假設(shè)，但是在學(xué)習(xí)的過程中，我們已初步懂得比較的出發(fā)點(diǎn)和歸納的依據(jù)，學(xué)會組織語言文字表達(dá)自己的思路和看法。我們能與老師和同學(xué)們交流分享，對我們的自信心是莫大的鼓舞，同時激發(fā)了我們的學(xué)習(xí)欲望。學(xué)習(xí)在機(jī)械的傳授方式下已異化為我們的負(fù)擔(dān)，但現(xiàn)在我們正漸漸地喜歡上她?！?/p>

在進(jìn)行高一化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)時，為讓學(xué)生更好地深入理解氧化還原反應(yīng)中的各種概念，筆者在初中得氧、失氧角度基礎(chǔ)上分析并復(fù)習(xí)氧化和還原反應(yīng)概念，并且指出化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，既然有物質(zhì)獲得氧，肯定就有物質(zhì)失去氧，所以氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)一定是同時發(fā)生的。接著提出疑問：氧化還原反應(yīng)是否一定伴隨著得氧和失氧呢？筆者明確告訴學(xué)生氧化還原反應(yīng)不一定伴隨著得氧和失氧，例如金屬鈉在氯氣中燃燒就是氧化還原反應(yīng)，但這個反應(yīng)中并沒有氧氣參加。這時向?qū)W生呈現(xiàn)正反例證：

請同學(xué)們認(rèn)真觀察下列反應(yīng)中鐵元素發(fā)生的變化，并從中尋找氧化還原反應(yīng)發(fā)生的特征。

由于題干有明確的問題指向，學(xué)生通過積極思考，對照比較，能輕松發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)的是反應(yīng)中鐵元素化合價發(fā)生變化的情況，化合價發(fā)生變化的是氧化還原反應(yīng)，鐵元素化合價沒有發(fā)生變化的是非氧化還原反應(yīng)，由此總結(jié)得出：有元素化合價發(fā)生變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。接著讓學(xué)生進(jìn)行概念確認(rèn)，然后呈現(xiàn)一組化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)生分析所呈現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)：

學(xué)生運(yùn)用自己歸納的結(jié)論驗證假設(shè)，當(dāng)自己的假設(shè)得到確認(rèn)時，興奮之情溢于言表，激發(fā)著學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情，學(xué)習(xí)動機(jī)和探究欲望空前高漲，個個摩拳擦掌，期待著知識的推進(jìn)。概念本質(zhì)屬性的發(fā)現(xiàn)過程往往是曲折和艱辛的，但對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)卻是有利的，成功地培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，靈活應(yīng)用知識分析問題、解決問題的能力，有效地發(fā)展了學(xué)生證據(jù)推理等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

當(dāng)學(xué)生正確理解氧化還原反應(yīng)的概念后，筆者因勢利導(dǎo)：如何從化合價發(fā)生變化的角度認(rèn)識氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)及氧化劑和還原劑呢？以初中C還原氧化銅反應(yīng)為例，反應(yīng)中C得氧被氧化，C元素的化合價從0價升高到+4價；CuO失去了氧被還原，銅元素的化合價從+2價降低到0價。在筆者的啟發(fā)下，學(xué)生由此得出：反應(yīng)中元素化合價升高的物質(zhì)被氧化，發(fā)生的是氧化反應(yīng)；元素化合價降低的物質(zhì)被還原，發(fā)生的是還原反應(yīng)。同時教師指出：還原劑是所含元素的化合價升高的物質(zhì)，而氧化劑是所含元素的化合價降低的物質(zhì)。

四、反思與建議

概念獲得模式遵循教學(xué)的基本規(guī)律，把具體問題抽象化，再把抽象概念落實到具體問題情境?；瘜W(xué)學(xué)科教學(xué)要講究情境性、過程性、開放性和體驗性，概念獲得模式在高中化學(xué)課堂上的嘗試，一定程度彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中的部分缺陷和不足，發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，更培養(yǎng)和調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性和主動性，點(diǎn)燃其學(xué)習(xí)熱情，鞏固學(xué)生的主體地位。與此同時，教師在課堂思考交流過程中基于化學(xué)概念創(chuàng)設(shè)情境促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

教學(xué)有法但無定法，貴在得法，概念獲得教學(xué)模式固然有其長處，但探究的過程是漫長的，有時甚至一整節(jié)課學(xué)生都不能提出合理正確的假設(shè)。因此，我們不能采取“拿來主義”，要學(xué)會“舍棄”，更要創(chuàng)造性地運(yùn)用。