劉立忠
(廣西柳城縣民族中學(xué),廣西 柳城 545200)
化學(xué)概念主要是將一些相關(guān)實驗經(jīng)過、實驗結(jié)果以簡潔性的方式呈現(xiàn)出來。在化學(xué)教學(xué)的過程中,概念教學(xué)屬于最基本的教學(xué)內(nèi)容之一。在大多數(shù)學(xué)校中,化學(xué)教學(xué)是采用傳統(tǒng)的方式進行,也就是通過教師的口述來完成概念信息的闡述,學(xué)生則是根據(jù)教師口述的情況來記憶。這種教學(xué)方式是一種典型的死記硬背方式,該方式不僅不能對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到幫助作用,甚至?xí)趯W(xué)生學(xué)習(xí)的時候產(chǎn)生一些負面效果,導(dǎo)致學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭棄感。對于這種情況,教師就需要將教學(xué)的整體情況結(jié)合在一起,對教學(xué)方法進行新的研究,既要解決教學(xué)中存在的問題,也要確保學(xué)生的學(xué)習(xí)得到優(yōu)化。
認知同化論的先決條件有兩個:一個是學(xué)生對新舊知識聯(lián)系的認可性。這個條件對學(xué)生學(xué)習(xí)類型的轉(zhuǎn)變有著較大影響,可以推動學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定意義性。另一個是新舊知識的現(xiàn)實連接。這個條件可以確保學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的意義性,促使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再空泛,而是具備明確的方向、明確的目標。
在認知同化論下,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式分為三種:第一種是上位學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式指的是學(xué)生自身的知識結(jié)構(gòu)、知識水平要高于新的知識,這種情況下學(xué)生的能力會與學(xué)生的實際學(xué)習(xí)產(chǎn)生上位關(guān)系。第二種是下位學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式與上位學(xué)習(xí)相反,學(xué)生自身的能力較為薄弱,因此這種學(xué)習(xí)會使學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容形成下位關(guān)系。第三種是組合學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)是區(qū)別于上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)的一種方式,指的是學(xué)生的能力與學(xué)習(xí)的知識存在橫向、縱向方面的關(guān)系。
化學(xué)概念教學(xué)可以使學(xué)生的思維面打開,也可以使學(xué)生的思維能力得以增強,同時對學(xué)生掌握化學(xué)知識也有一定促進作用。就化學(xué)概念的內(nèi)容來看,其邏輯性較強,而且文字的描述比較少,因此這部分內(nèi)容學(xué)生很難直接領(lǐng)會。在這樣的情況下,認知同化論教學(xué)可以將這些概念內(nèi)容拆分開來,這樣就可以在一定程度上將概念教學(xué)的難度降低,促使學(xué)生的概念學(xué)習(xí)得到加強。對此,在概念教學(xué)的過程中結(jié)合認知同化論可以使學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極性,進而使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)。
初中的化學(xué)知識更多的是偏向于基礎(chǔ)性,化學(xué)內(nèi)容主要是分為兩個部分,一部分是化學(xué)反應(yīng),另一部分是元素周期表。在進行化學(xué)概念學(xué)習(xí)的時候,如果學(xué)生能夠?qū)γ恳环N元素具有全面的掌握,那么學(xué)生就可以在很大程度上保證自己的學(xué)習(xí)效果,像元素反應(yīng)現(xiàn)象的預(yù)測、化學(xué)反應(yīng)的推斷等都可以獨立完成。在這種情況下,學(xué)生就可以加強自己對概念知識的理解。在教學(xué)的過程中,認知同化論的應(yīng)用就可以使這一目標得以實現(xiàn),進而使化學(xué)教學(xué)的整體情況得到改善。
化學(xué)屬于一種變化性學(xué)科,這種變化具有一定規(guī)律性。在教學(xué)的時候,如果學(xué)生對化學(xué)概念掌握的比較好,那么教師就可以在課堂上直接進行知識的遷移,使學(xué)生可以在某一個知識點學(xué)習(xí)的過程中對另一個知識點具有一定的掌握。例如,在《鐵與氯氣反應(yīng)》的教學(xué)中,教師就可以根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物三氯化鐵將變價金屬延伸出來,使學(xué)生可以對元素的變價具有一定掌握;在《二氧化碳性質(zhì)》的教學(xué)中,教師就可以讓學(xué)生對比不同的氧化產(chǎn)物,如二氧化硫和三氧化硫,使學(xué)生可以在氧化產(chǎn)物相似性、差異性的對比中實現(xiàn)知識的遷移。
從本質(zhì)上看,上位概念指的是理論概念的形象化認知,這是一個從具體到抽象的過程,也是一個理論知識實踐搬運的過程。在這個過程中,教師的幫助有著重要作用。在教學(xué)的時候,教師可以借助多種方式來幫助學(xué)生構(gòu)建自己的認知結(jié)構(gòu),像對比教學(xué)、總結(jié)教學(xué)、實驗教學(xué)等方式。通過上位概念的形成,學(xué)生就可以對化學(xué)概念產(chǎn)生具體的感受,進而使后續(xù)學(xué)習(xí)具有基礎(chǔ)保證。比如,在進行《溶解度》這部分內(nèi)容教學(xué)的時候,教師就可以以實驗為基礎(chǔ)來開展。首先,教師可以準備好實驗所需的物質(zhì),像白砂糖、食用鹽、高錳酸鉀粉末、硝酸鉀粉末、燒杯等,之后在課堂上通過這些物質(zhì)的溶解來讓學(xué)生實際觀察到不同物質(zhì)的溶解性,這樣學(xué)生就可以對這些溶解物質(zhì)的溶解度進行掌握。其次,教師可以將硝酸鉀作為實驗主體,之后將硝酸鉀溶解在兩杯不同溫度的水中——一杯為20℃左右,另一杯為50℃左右。在這個實驗的過程中,學(xué)生就可以明白溫度對溶解度產(chǎn)生的影響,促使學(xué)生對溶解度的影響因素有所掌握。最后,需要針對氣體溶解度開展相應(yīng)的實驗,教師可以準備一些碳酸飲料,像可樂、雪碧等,之后讓學(xué)生先打開飲料瓶,觀察有什么現(xiàn)象。學(xué)生會看到有氣泡冒出,教師引導(dǎo)學(xué)生分析瓶內(nèi)外氣壓的大小及有氣泡冒出的原因,學(xué)生就很容易理解氣體溶解度與氣壓的關(guān)系。接著,可讓學(xué)生飲用這些飲料,在飲用完之后,學(xué)生會出現(xiàn)打嗝的現(xiàn)象,這個時候教師就可以將打嗝的原理給學(xué)生講解清楚,使學(xué)生可以從自身出發(fā)正確認識溶解度和溫度的關(guān)系這方面的概念。這種教學(xué)方法的結(jié)合不僅可以將化學(xué)概念直觀具體地展現(xiàn)出來,也可以使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容具有新的認知,進而使學(xué)生的學(xué)習(xí)印象得到加強。
上位概念的形成可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)更為扎實、牢固,在這樣的基礎(chǔ)上,教師可以以上位概念為引子,將下位概念衍生出來,使化學(xué)概念得到拆分與重組,進而使雙方的概念形成一種相呼應(yīng)的狀態(tài),這也就可以使化學(xué)教學(xué)的效果得到增強。在下位概念衍生的過程中,教師需要將教材內(nèi)容連接在一起,促使雙方的概念具有較強的聯(lián)系。比如說在進行《燃燒的合理利用與開發(fā)》這節(jié)內(nèi)容教學(xué)的時候,教師就可以借助上位概念來衍生下位概念。首先,教師可以將氧化反應(yīng)、燃燒的概念引進,使學(xué)生可以在回顧這些概念的時候?qū)σ酝R進行復(fù)習(xí),像燃燒的條件、氧氣的作用等,這樣就可以在一定程度上幫助學(xué)生對化學(xué)概念進行更深層次的掌握。其次,教師可以根據(jù)這些上位概念來進行燃燒利用、開發(fā)的結(jié)合。這個結(jié)合的過程具有一定的漸進性,學(xué)生可以在自己的能力范圍之內(nèi)逐漸加深對概念的認知。例如,讓學(xué)生討論:如何讓木材燃燒更充分?有哪些措施?學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗提出自己的方法。聯(lián)系燃燒的條件進一步讓學(xué)生思考是什么原理。學(xué)生可以得出是增大可燃物與氧氣的接觸面、提供充足的氧氣原理。這樣不僅可以減輕學(xué)生對新概念的恐懼感,也可以使學(xué)生對新概念的掌握得以加強。最后,教師就可以將上位概念、下位概念結(jié)合在一起,使學(xué)生的概念學(xué)習(xí)具有較強統(tǒng)一性,也使學(xué)生對化學(xué)概念具有深層次的領(lǐng)會。對于下位概念的衍生來講,先上后下是必然性原則,在這個原則的驅(qū)使下,學(xué)生就可以對新舊概念進行同化,而且學(xué)生對化學(xué)概念的學(xué)習(xí)也可以得到保證,進而使化學(xué)學(xué)習(xí)的效果得到優(yōu)化。
在初中的化學(xué)概念中,存在著一些特殊內(nèi)容,這些內(nèi)容不分上下位,但是具有同類概念,即概念之間的相似性較強。在學(xué)習(xí)這些概念的時候,學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)混淆的情況。對于這種情況,教師就需要對概念知識進行分解,使學(xué)生可以從本質(zhì)上了解概念之間的區(qū)別,也使學(xué)生對這些概念具有明確的認知。比如,在進行《溶液的濃度》這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)的時候,濃溶液與飽和溶液的概念劃分就是一個重點所在。學(xué)生往往誤以為,飽和溶液一定是濃溶液,飽和溶液一定比不飽和溶液濃。對于這兩個概念的區(qū)別,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生通過實驗的方式來完成。首先,教師可以準備兩個燒杯,每個燒杯中均添加300 毫升的水,之后在燒杯中加入食用鹽,其中一個燒杯中加入大量的食用鹽,使該燒杯中的溶液處于較濃的狀態(tài),另一個燒杯則是不斷地加入食用鹽,直至食用鹽不能完全溶解。這個時候教師就可以結(jié)合兩個燒杯的情況,引導(dǎo)學(xué)生分析得出:在“三同”情況下,即同溫度、同溶質(zhì)、同溶劑的情況下,飽和溶液一定比不飽和溶液濃。準備兩個燒杯,每個燒杯中均添加20 毫升的水,分別將食鹽、熟石灰溶解到飽和,比較溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,學(xué)生很快知道,飽和溶液不一定比不飽和溶液濃。通過實驗,教師可以輕松地把濃溶液與飽和溶液的概念講解清楚。其次,讓學(xué)生自己動手完成實驗操作,使學(xué)生可以通過自己的實踐操作對這兩個概念具有更為具體的認知,也使學(xué)生對這兩個概念具有較強的區(qū)分。最后,教師可以將一些課外活動結(jié)合在教學(xué)中,使學(xué)生在參與活動的同時拓展自己的眼界,也使學(xué)生的知識范圍、知識面得到擴展,進而使學(xué)生在遇到相似概念的時候,具有獨立區(qū)分的能力。這種教學(xué)方式不僅可以使學(xué)生對易混淆概念具有較強的鑒別能力,也可以使學(xué)生對化學(xué)概念具有準確的認知,促使學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)得以加強。
在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中,常用的教學(xué)方式有兩種:一種是通過教師口述的方式來進行化學(xué)概念的解析。在這種教學(xué)方式下,學(xué)生對化學(xué)概念的理解偏向于表面化,化學(xué)概念內(nèi)在的知識學(xué)生卻難以掌握。另一種是通過實驗的方式來展現(xiàn)化學(xué)概念。這種教學(xué)方式更多的是趨向于形式化,學(xué)生對實驗的目的、實驗的過程、實驗的現(xiàn)象等均沒有深入了解,這也就造成學(xué)生對化學(xué)概念學(xué)習(xí)上的局限。對此,在進行概念教學(xué)的時候,教師需要對知識概念予以完善,促使學(xué)生的概念學(xué)習(xí)具有較強的全面性。比如說在進行《常見的酸和堿》這部分內(nèi)容教學(xué)的時候,如何理解酸性溶液和堿性溶液呢?教師就可以引導(dǎo)學(xué)生共同參與到實驗中。首先,教師可以讓學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識來進行化學(xué)實驗的設(shè)計,像紫色石蕊溶液、無色酚酞溶液結(jié)合下的實驗就與學(xué)生的經(jīng)驗有著直接關(guān)聯(lián)。通過這種實驗的開展,不僅可以將實驗與學(xué)生的生活結(jié)合在一起,也可以使學(xué)生在實驗中對酸性溶液、堿性溶液具有較為直觀的認識和理解。其次,教師可以讓學(xué)生觀察自己的試驗結(jié)果;在白醋中加入紫色石蕊溶液,白醋會變紅;加入酚酞溶液,白醋沒有明顯的變化。在石灰水中加入紫色石蕊溶液,石灰水會變藍;加入酚酞溶液,石灰水會變紅。根據(jù)這個實驗結(jié)果,教師就可以讓學(xué)生對酸性溶液、堿性溶液的性質(zhì)進行分析,使學(xué)生在分析的過程中加強對這兩種溶液的理解。學(xué)生對酸性溶液一定顯酸性、堿性溶液一定顯堿性是比較容易理解的,但對酸性溶液不一定是酸、堿性溶液不一定是堿難以理解。教師可以通過向碳酸鈉溶液中滴加紫色石蕊溶液或無色酚酞溶液,證實鹽溶液也可以顯堿性;向硫酸銨溶液中滴加紫色石蕊溶液或無色酚酞溶液,證實鹽溶液也可以顯酸性。通過這種教學(xué)方法,實驗教學(xué)的作用可以得到充分展現(xiàn),而且學(xué)生也可以對化學(xué)概念具有深層次的掌握。
在化學(xué)概念教學(xué)中,在認知同化論的驅(qū)使下,教師可以在學(xué)生完成實驗驗證之后再將相應(yīng)的概念知識告知學(xué)生,使學(xué)生可以結(jié)合自己的實驗來進行化學(xué)概念的分析,進而使學(xué)生對化學(xué)概念的學(xué)習(xí)具有較強的理解。比如說在進行《酸和堿的中和反應(yīng)》這部分內(nèi)容教學(xué)時,教師就可以先讓學(xué)生在實驗室中完成酸性溶液與堿性溶液的中和。在實驗的過程中,由于可溶性的酸和堿反應(yīng)常常沒有明顯的實驗現(xiàn)象,學(xué)生會自發(fā)對這兩種溶液進行研究。教師可以先進行實驗演示,讓學(xué)生明確無現(xiàn)象后,設(shè)計實驗證明酸和堿的確發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這又涉及到酸、堿和指示劑作用的知識,學(xué)生知道:先在堿溶液中滴加無色酚酞溶液,溶液變紅;再向紅色溶液中逐滴加入酸性溶液,紅色溶液又變?yōu)闊o色,可以證明酸堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)。在這樣的情況下,學(xué)生就可以對酸性溶液、堿性溶液的性質(zhì)具有自己的理解與掌握。在實驗完成之后,教師就可以結(jié)合學(xué)生的實驗結(jié)果來進行宏觀和微觀的講解。酸和堿的中和,宏觀上反應(yīng)后的溶液顯中性,依據(jù)是無色酚酞溶液不變色。通過分析化學(xué)反應(yīng)前溶液中存在的離子和反應(yīng)后溶液中存在的離子,很明顯可以發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前的氫離子和氫氧根離子結(jié)合生成了水,所以中和反應(yīng)的實質(zhì)是氫離子和氫氧根離子結(jié)合生成了水,促使學(xué)生對這個概念具有自己的深層次的理解。比如說在進行《常見的酸和堿》教學(xué)的時候,教師就可以在學(xué)生實驗的過程中讓學(xué)生從另一個角度來認識酸與堿。教師在課堂上,分別展示濃硫酸、濃鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣,讓學(xué)生從外觀、形態(tài)、味道、用途等角度進行了解,這樣學(xué)生對酸與堿的概念就具有多個維度的認識和理解,進而使學(xué)生的概念理解、概念掌握更加具象化。再比如說在進行《金屬的化學(xué)性質(zhì)》教學(xué)的時候,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生回憶鐵在氧氣中燃燒、鎂在空氣中燃燒等金屬和氧氣的反應(yīng),寫出酸和鋅的反應(yīng)方程式。設(shè)計在活潑金屬與不活潑金屬中加入稀鹽酸,在不活潑金屬鹽溶液中加入較活潑金屬。在實驗的同時對金屬進行觀察,使學(xué)生能夠?qū)⒔饘俚恼w性質(zhì)領(lǐng)會出來,如物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì),這樣學(xué)生就可以在對比這兩種性質(zhì)的時候加深對化學(xué)性質(zhì)的理解,促使學(xué)生對這些方面的概念具有自己的掌握。在這種教學(xué)方法的影響下,學(xué)生可以從多個角度來進行化學(xué)概念的分析,從而使學(xué)生對化學(xué)概念的學(xué)習(xí)得到較強保證。
在進行初中化學(xué)概念教學(xué)的時候,認知同化論的結(jié)合可以產(chǎn)生較好的效果,不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以加強學(xué)生對知識概念的理解,同時對于學(xué)生的知識遷移也有著一定幫助。對于認知同化論在化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用來講,本文根據(jù)平時的教學(xué)經(jīng)驗主要針對五個策略進行分析:第一是上位概念的形成,第二是下位概念的衍生,第三是上下概念的組合,第四是知識概念的完善,第五是知識概念的理解。通過這五個策略的結(jié)合,就可以在很大程度上加強化學(xué)概念教學(xué)的效果,也可以在教學(xué)效果提升的基礎(chǔ)上增強學(xué)生對化學(xué)的興趣,進而使學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)具有新的認識。