初中化學(xué)概念教學(xué)及概念間關(guān)系的研究

任慧　莊山（科利華中學(xué)　江蘇南京　210009）

初中化學(xué)概念教學(xué)及概念間關(guān)系的研究

任慧莊山
（科利華中學(xué)江蘇南京210009）

摘要：初中化學(xué)是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)思維的關(guān)鍵。在初三化學(xué)中基本概念較多，但是由于受到學(xué)生思維水平、生活經(jīng)驗以及化學(xué)學(xué)科特點的影響，對概念教學(xué)面臨許多困難和問題。要解決這些困難和問題，教師必須采用有效的教學(xué)策略和手段使概念具體化，同時還要重視概念間的關(guān)系，不斷地歸納總結(jié)概念之間的關(guān)系，讓學(xué)生進(jìn)一步系統(tǒng)地、科學(xué)地掌握基本概念。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；概念教學(xué)策略；概念間關(guān)系 ［1］錢揚義等．化學(xué)概念與化學(xué)“學(xué)科”的學(xué)習(xí)與認(rèn)知［M］．北京：科學(xué)出版社，2009．11

一、初中化學(xué)概念教學(xué)的重要性

化學(xué)概念是用簡潔的術(shù)語高度概括出來的，常包括定義、原理、反應(yīng)規(guī)律等［1］?；瘜W(xué)基本概念在整個中學(xué)化學(xué)中占有極其重要的地位，因此化學(xué)概念的教學(xué)成為了化學(xué)教學(xué)的重難點。加強對學(xué)生的基本概念教學(xué)能使學(xué)生對化學(xué)所研究的物質(zhì)及其變化的認(rèn)識不致停留在低級的感性階段，能使學(xué)生更深刻地認(rèn)識化學(xué)所研究的物質(zhì)及其變化規(guī)律，掌握好化學(xué)概念是學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)理論、定律、公式的前提，也是發(fā)展學(xué)生智力，特別是邏輯思維能力的必要條件。

在初中化學(xué)教材中，幾乎每節(jié)都有基本的化學(xué)概念要呈現(xiàn)和掌握，而這些概念都是學(xué)習(xí)化學(xué)必須掌握的基礎(chǔ)知識，因此對于剛接觸新學(xué)科——化學(xué)的初三學(xué)生來講，準(zhǔn)確地理解和掌握概念對于學(xué)好化學(xué)，培養(yǎng)理性思維是十分重要的。因此，化學(xué)基本概念在教學(xué)中占有十分重要的地位，化學(xué)基本概念教學(xué)的成敗關(guān)系到化學(xué)教學(xué)效果的好壞。

但是，對于初三學(xué)生來說剛剛接觸化學(xué)，缺乏理解、接受化學(xué)概念的基礎(chǔ)，往往對概念理解不深，習(xí)慣用機械記憶法應(yīng)付老師的提問，這就更加劇了教師進(jìn)行概念教學(xué)的難度。因此要教師要進(jìn)行有效的概念教學(xué)首先要找出化學(xué)概念學(xué)習(xí)與教學(xué)困難的原因。

二、初中化學(xué)概念學(xué)習(xí)與教學(xué)的困難的原因

首先，教師不能及時正確地捕獲學(xué)生的前概念知識情況。學(xué)生的前概念在很大程度上影響著新知識的學(xué)習(xí)，使新知不能很好地建構(gòu)，而作為初涉化學(xué)的學(xué)生，總是帶著一些直接的生活體驗接觸化學(xué)，但化學(xué)為學(xué)生提供的多是借助新的化學(xué)體系表述的抽象概念和解釋，因此教師若不去了解他們的生活經(jīng)驗，關(guān)注他們的直覺邏輯，就難以使學(xué)生將抽象的認(rèn)知內(nèi)容與已有經(jīng)驗發(fā)生聯(lián)系，從而很難使他們建立對新概念的理解。

其次，有些概念的獲得與學(xué)生的思維發(fā)展水平之間存在差異。學(xué)生個體之間經(jīng)驗的習(xí)得方式與認(rèn)知能力存在著差異，初三學(xué)生的思維能力正處于從具體運算到形式運算的關(guān)鍵發(fā)展階段，個體之間的思維發(fā)展并不均衡，不少學(xué)生由于缺乏科學(xué)學(xué)習(xí)的具體經(jīng)驗積累，難以直接接受抽象概念并運用概念進(jìn)行思考和高級的認(rèn)知建構(gòu)。

第三，化學(xué)學(xué)科具有感性與理性并存的鮮明特點，經(jīng)常要跨越宏觀與微觀來實現(xiàn)對某一概念意義的融通，來達(dá)到感性與理性的和諧統(tǒng)一，而學(xué)生對這樣的學(xué)科體系邏輯不適應(yīng)。

第四，從教師的教學(xué)來看，教學(xué)的指導(dǎo)思想和教學(xué)方法往往僅立足于教材本身，目標(biāo)定位在對教材內(nèi)容的掌握，很少考慮將學(xué)生、教材以及教師教法有機地統(tǒng)一。教師往往只關(guān)注自己教了什么，學(xué)生應(yīng)該記住什么，而對學(xué)生進(jìn)行概念理解所需的信息處理、加工能力的要求不高，更極少關(guān)注跟日常經(jīng)驗的聯(lián)系［1］。因此最后就忽視了學(xué)生對于學(xué)習(xí)方法或方式的掌握以及對化學(xué)思維的培養(yǎng)。

在概念教學(xué)的過程中這些現(xiàn)實的困難是真實存在的，但這也是教師經(jīng)常忽視或者難以克服的。一旦教師忽視這些困難，教師的概念教學(xué)的效果和學(xué)生對概念的掌握都將是停留在“文字的表象”，到最后會發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生的基本化學(xué)素養(yǎng)沒有養(yǎng)成，因此現(xiàn)在概念教學(xué)的當(dāng)務(wù)之急就是解決這些困難，采取行之有效的教學(xué)策略進(jìn)行概念教學(xué)。

三、促進(jìn)化學(xué)概念教學(xué)的幾種策略

1．由感性升華到理性

上述我們已經(jīng)了解化學(xué)學(xué)科具有感性與理性并存的特點。其中化學(xué)概念屬于理性認(rèn)識，它的形成依賴于學(xué)生的感性認(rèn)識。教學(xué)過程中，各種形式的直觀教學(xué)是提供豐富正確的感性認(rèn)識的主要途徑。所以在講述新概念時，引導(dǎo)學(xué)生從感性出發(fā)，逐步剖析、歸納、總結(jié)得到理性的認(rèn)識，從而掌握概念的本質(zhì)。由此可見教師要進(jìn)行有效的概念教學(xué)，途徑之一就是通過提供學(xué)生能直觀獲取到的感性知識，使學(xué)生對感性知識進(jìn)行不斷的加工從而獲得理性認(rèn)識，掌握基本化學(xué)概念。基于化學(xué)學(xué)科的特點，教學(xué)中能有效地提供給學(xué)生感性認(rèn)識的方法主要有以下三方面。

一是創(chuàng)設(shè)情境，架設(shè)概念理解的橋梁。真正的學(xué)習(xí)，必須讓學(xué)生成為信息加工的主體、意義的主動建構(gòu)者，教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主建構(gòu)的課堂情境。建構(gòu)主義認(rèn)為：學(xué)習(xí)在本質(zhì)上是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)心理表征的過程，是主體以已有的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過與外部世界的相互作用而主動建構(gòu)新的理解、新的心理表征的過程。為此，教師在教學(xué)過程中就必須激活和調(diào)動相關(guān)生活經(jīng)驗來促進(jìn)學(xué)生對新知的理解與建構(gòu)而且能及時鞏固和深化概念。因此“情境”既可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念的感性知識基礎(chǔ)提供化學(xué)概念建構(gòu)的情境，又可以作為化學(xué)概念表征的原型降低新學(xué)內(nèi)容的難度，促進(jìn)概念的同化。

二是做好化學(xué)實驗，引導(dǎo)概念探究。在初中化學(xué)教材中，概念總是以靜態(tài)的文字呈現(xiàn)給學(xué)生，這些文字都是化學(xué)家通過長期的實驗研究進(jìn)行高度概括的，具有抽象性。單從文字上掌握概念那是沒有任何作用的，如何將文字剖析還原回最初的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，這就需要化學(xué)實驗了，通過化學(xué)實驗讓學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)概念的動化形成過程，使靜態(tài)概念動態(tài)化。學(xué)生在實驗過程中也能將感受到的直觀現(xiàn)象、獲得直接的數(shù)據(jù)，加工成靜態(tài)的概念，從而更加深入地掌握化學(xué)概念。

另外從學(xué)生的思維水平來看，初中生的思維處于具體運算階段，而化學(xué)概念是抽象的，因此，在化學(xué)概念的學(xué)習(xí)過程中，一些初中生由于受生活經(jīng)驗的影響，很容易對一些相近的化學(xué)概念產(chǎn)生錯誤的理解。針對這一種現(xiàn)象，在教學(xué)中，教師還要善于利用化學(xué)對比實驗幫助學(xué)生對這一些相近的實驗現(xiàn)象進(jìn)行對比分析，使抽象的化學(xué)概念形象化，為學(xué)生掌握概念提供感性材料，從而促使他們形成正確的化學(xué)概念。

三是建立宏觀－微觀的有效聯(lián)系。在初中化學(xué)概念中，還有一些至關(guān)重要的化學(xué)微觀概念是看不見摸不著的，比如說分子、原子和離子等。對于這些概念的教學(xué)，如果只靠實驗的手段是很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。因此對于這一些微觀的化學(xué)概念教師就要善于運用演示實驗或者實物模型，使微觀概念宏觀化。

從認(rèn)識論上說，從宏觀表征過渡到微觀表征是學(xué)習(xí)者對物質(zhì)由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的一次飛躍，但是由于微觀概念的主體是看不到摸不著的，很難從生活實際上感受它們，因此對微觀概念的教學(xué)和學(xué)習(xí)都存在著極大的困難。微觀雖然是我們感受不到的世界，我們也很難通過實驗手段獲得深切的感受，但是我們可以借助實物模型、動畫模擬等先進(jìn)的手段展示微觀粒子，演示微觀粒子的運動，例如在教授分子是由原子構(gòu)成的這一概念時，教師可以拿出水分子模型讓學(xué)生觀察，這樣學(xué)生很快將概念掌握?？傊@些手段都是將微觀宏觀化，學(xué)生通過了解、感受宏觀的現(xiàn)象去掌握微觀世界。

2．注意概念的系統(tǒng)歸類，找出概念間的內(nèi)在聯(lián)系

上述主要講述了有效進(jìn)行概念教學(xué)時所采用的手段和方法。但是化學(xué)中的基本概念并不是相互孤立的，概念與概念之間是有著聯(lián)系的，除了有效進(jìn)行概念教學(xué)外，教師還應(yīng)該對于一段時間所學(xué)習(xí)的概念進(jìn)行系統(tǒng)地歸納總結(jié)，找出概念之間的本質(zhì)屬性，建立概念之間的聯(lián)系，只有不斷地對學(xué)習(xí)的概念進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，學(xué)生才會真正系統(tǒng)地掌握概念。同時對于教師而言，根據(jù)概念間的相互聯(lián)系對學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)的教學(xué)，才是科學(xué)、準(zhǔn)確和高效的。因此，概念間關(guān)系在概念教學(xué)中也起到了巨大的作用。

在現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論中占有重要地位的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，人的學(xué)習(xí)過程是在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)與周圍環(huán)境的相互作用而構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程?？梢?，學(xué)習(xí)不僅要學(xué)某一知識是什么，還要搞清楚這個知識與其他知識有什么關(guān)系。恰好概念關(guān)系就能夠?qū)⒅R間的有機聯(lián)系清楚地表達(dá)出來，從而實現(xiàn)建構(gòu)學(xué)習(xí)。

四、概念間的關(guān)系的三種表示方法

在初中階段雖然概念比較多，但是大部分是比較容易理解的，在歸納整理概念間的聯(lián)系，進(jìn)行有效的概念教學(xué)時主要采用以下三種方法。

1．框架式表示法

初中化學(xué)的概念都是最基本的概念，在學(xué)習(xí)這些基本概念時，可能并不是連貫的，很多初三學(xué)生掌握了后面的概念，就遺忘了前面的概念，而且會將這些相互關(guān)聯(lián)的概念混淆，因此教師在進(jìn)行這部分概念教學(xué)時，不要孤立的講完每個概念就結(jié)束，對于那些沒

有連貫性的學(xué)習(xí)但又有著千絲萬縷的聯(lián)系的概念，我們往往采用框架式歸納總結(jié)這些概念間的關(guān)系以便讓學(xué)生進(jìn)一步的理解和掌握。

例如，在學(xué)習(xí)空氣時學(xué)生理解了混合物和純凈物的概念，在學(xué)習(xí)水的組成時又學(xué)習(xí)了化合物、氧化物以及單質(zhì)的概念，學(xué)到這就有很多同學(xué)分不清混合物、化合物、氧化物的區(qū)別和聯(lián)系，這時學(xué)生認(rèn)為高錳酸鉀是混合物，或者認(rèn)為高錳酸鉀是氧化物。特別是學(xué)習(xí)了酸堿鹽以及有機物之后，學(xué)生對于這些概念就更加的不清晰，許多學(xué)生認(rèn)為酸堿鹽是溶液是混合物。針對上述的概念不難看出，這些概念貫穿了整個初三化學(xué)，如果能有效地將這些概念進(jìn)行逐一分類，用框架的形式展現(xiàn)給學(xué)生，相信一定會起到事半功倍的效果。

圖1　物質(zhì)的分類框架圖

通過圖1我們可以清晰的掌握概念之間的相互關(guān)系，對整個概念體系能準(zhǔn)確的把握，對學(xué)生加深概念的理解起著重要的作用。

2．對比式表示法

框架表示法只能宏觀地表示概念之間的邏輯關(guān)系，并不能具體地闡述這些概念之間的本質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系。因此，我們除了用上述方法外，我們還可以采用對比式表示法。這種方法主要適用于容易使學(xué)生產(chǎn)生混淆的兩個概念，通過表格的形式將兩個概念最本質(zhì)的區(qū)別和聯(lián)系列舉出來，讓學(xué)生通過最直觀的對比，掌握兩個概念的異同。在初中階段學(xué)生最容易混淆的概念是：混合物與化合物，分子與原子以及元素與原子。以下表1、表2和表3分別采用對比式表示法將概念間的聯(lián)系與區(qū)別呈現(xiàn)出來。

表1　混合物與化合物的對比

表2　分子與原子的概念比較

表3　元素與原子的比較

通過表格的方式，學(xué)生很容易的找出概念的異同點以及概念間的關(guān)系，這樣學(xué)生就能抓住概念的本質(zhì)，對概念的理解也會更加的深入，由其是在應(yīng)對化學(xué)考試時會倍感輕松。

3．模型式表示法

在初三化學(xué)概念教學(xué)中本人發(fā)現(xiàn)還有一些概念對于學(xué)生來說非常容易理解，但是在單純的概括某些概念之間的關(guān)系時，學(xué)生很難表達(dá)，而且找不到、找不準(zhǔn)它們之間關(guān)系的所屬類型，在近幾年的化學(xué)考試中本人也發(fā)現(xiàn)對于概念關(guān)系的考查有所加大，但是通過學(xué)生對這類題目的解答情況來看并不盡人意，因此教師應(yīng)該思考在概念教學(xué)中采用哪種更直觀的表示方法，簡單、準(zhǔn)確科學(xué)的表示概念間關(guān)系。本人借助智能教學(xué)系統(tǒng)中的知識關(guān)系模型以及相關(guān)的測試題目中所使用的方法，綜合整理了以下四種概念關(guān)系模型。

（1）包含關(guān)系：指一個概念的內(nèi)涵包含另一個概念的內(nèi)涵，例如，化合物與氧化物的關(guān)系。

（2）交叉關(guān)系：指有且只有部分內(nèi)涵相同的兩概念間的關(guān)系稱之為交叉關(guān)系。類似于兩個集合中的交集。例如，化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)。

（3）并列關(guān)系：指沒有任何相關(guān)性的兩個同等級的概念之間的關(guān)系。例如置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。

（4）等同關(guān)系：指兩個或多個概念所表達(dá)的意思相同，比如化學(xué)變化與化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)然這種關(guān)系類型在初中階段并不常見。

上述只是以文字的形式介紹了四種關(guān)系模型，這種文字形式不直觀，在概念教學(xué)中我采用集合的形式，用圖形“圓”給學(xué)生呈現(xiàn)概念的四種關(guān)系模型。圖2、3、4、5表示的就是四種關(guān)系模型。

圖2　包含關(guān)系

圖3　交叉關(guān)系

圖4　并列關(guān)系

圖5　等同關(guān)系（重合）

通過這四種關(guān)系模型我們可以清晰地掌握概念之間關(guān)系，比如酸堿鹽與化合物、中和反應(yīng)與復(fù)分解反應(yīng)的關(guān)系我們就利用圖2的模型；置換反應(yīng)與還原反應(yīng)等屬于圖3的模型；混合物與純凈物、飽和溶液與不飽和溶液以及有機物與無機物等屬于圖4的關(guān)系模型。上述關(guān)系模型只是表示兩個概念的關(guān)系，其實利用上述模型我們還可以表示多個概念間的關(guān)系，比如飽和溶液、不飽和溶液、濃溶液與稀溶液四個概念之間的關(guān)系，我們依舊可以用上述的模型來表示，如圖6。

圖6　

通過圖6我們很直觀地可以掌握飽和溶液與不飽和溶液、濃溶液和稀溶液之間是并列關(guān)系，飽和溶液與濃、稀溶液之間是交叉的關(guān)系，不飽和溶液與濃、稀溶液之間的關(guān)系也是交叉關(guān)系，由此圖形我們就可以知道飽和溶液不一定是濃的也不一定是稀溶液。由此可見概念間的關(guān)系模型，可以幫助學(xué)生更進(jìn)一步地掌握概念間的關(guān)系，從而更能直觀地掌握概念的本質(zhì)。

化學(xué)概念教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重中之重，但是由于化學(xué)概念具有抽象性和高度概括性的特點，在教學(xué)中往往存在著許多困難和問題，而這些困難和問題必須是教師和學(xué)生面對和克服的，其實只要把握住概念學(xué)習(xí)的本質(zhì)，采取創(chuàng)設(shè)情境、探究實驗以及微觀粒子宏觀化等有效的教學(xué)策略使抽象的概念具體化、宏觀化，讓學(xué)生從感性認(rèn)知中獲得對概念的學(xué)習(xí)。當(dāng)然每個化學(xué)概念不是孤立的，概念與概念之間有著一定的聯(lián)系，我們在教學(xué)過程中還要不斷地歸納總結(jié)概念之間的關(guān)系，這樣既可以讓學(xué)生從整體上系統(tǒng)地把握整個初三化學(xué)的概念體系，又能更深層次地理解概念，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。總之，化學(xué)教師要充分重視化學(xué)概念教學(xué)，面對概念教學(xué)的困難和問題，要不斷地去思考，找到行之有效的教學(xué)策略和方法，不斷完善概念的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）02-0015-04G632．41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．02．004

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