化學(xué)概念教學(xué)中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”

成斌斌

摘要：概念是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。化學(xué)概念教學(xué)可以與情境教學(xué)進行有機結(jié)合，在教學(xué)過程中實現(xiàn)“情境化”“去情境化”和“再情境化”的思維培養(yǎng)路徑，掌握概念的特征和本質(zhì)，加深對概念的理解和運用。從“情境化”到“去情境化”的轉(zhuǎn)變過程，實際上就是通過情境歸納既有知識與經(jīng)驗，形成概念;從“去情境化”到“再情境化”的轉(zhuǎn)變過程，實際上就是通過概念與遷移情境相結(jié)合，進一步對概念進行辨析和應(yīng)用。概念的抽象性與情境的生動性有機結(jié)合起來，能賦予概念更強的活力，使學(xué)生對概念的理解更透徹。

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)，情境化，去情境化，再情境化，溶解，乳化

文章編號：1008-0546（2020）05-0043-04 中圖分類號：G632.41 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.01 1

概念是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)?；诔踔袑W(xué)生的知識基礎(chǔ)和能力水平，化學(xué)概念教學(xué)既要讓學(xué)生從紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)普遍規(guī)律并總結(jié)成概念，實現(xiàn)從情境到概念的理論構(gòu)建（即從“情境化”到“去情境化”的過程），又要能將概念還原到現(xiàn)實情境中用于解決實際問題，實現(xiàn)從概念到應(yīng)用的經(jīng)驗還原（即從“去情境化”到“再情境化”的過程）。本文以“物質(zhì)在水中的分散”為例，對化學(xué)概念教學(xué)中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”進行分析。

一、概念教學(xué)的特點與困境

概念是人類在認(rèn)識過程中，從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，將事物的共同本質(zhì)特點抽象出來加以概括后形成的，其特點是用詞或詞組來對共性進行表達。如“溶液”的定義為“物質(zhì)以分子、離子的形式均勻分散到另一種物質(zhì)中形成的均一、穩(wěn)定的混合物”，從概念中抽取出的關(guān)于溶液特征的有效詞組有“均一”“穩(wěn)定”，關(guān)于溶液形成本質(zhì)的有效詞組有“以分子、離子形式分散”“混合物”。這就是人們從氯化鈉溶液、蔗糖溶液、高錳酸鉀溶液等分散系中提取出來的共性，同時還可以利用這些共性去繼續(xù)其他思維活動，如溶液的導(dǎo)電性分析、濁度分析、溶解度分析等等。

初中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平處于具體運算和形式運算的過渡階段，對于從未接觸過的抽象概念缺乏興趣和理解力，需要大量感性認(rèn)識的支撐。情境正是提供感性支撐的最佳途徑。從學(xué)習(xí)心理角度看，有趣的情境能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，維持學(xué)習(xí)活動的持續(xù)進行;從學(xué)習(xí)經(jīng)驗角度看，熟悉的情境為學(xué)生提供了感性認(rèn)知的基礎(chǔ)，促進了概念形成;從學(xué)習(xí)發(fā)展角度看，情境的變化能帶動知識的遷移，發(fā)展學(xué)生的思維。但僅靠學(xué)生在情境中對概念進行輪廓性的概括是不夠的，還需要通過語言文字對概念進行科學(xué)化概括，體會思維方法，形成知識體系。若不能及時去情境化，還原對概念的理性認(rèn)知，學(xué)生就難以實現(xiàn)感性認(rèn)識到理性認(rèn)知的轉(zhuǎn)化過程;同理，知識的遷移能力需要在情境的發(fā)展和變化中反復(fù)錘煉，只有通過“再情境化”，創(chuàng)設(shè)與初始情境相關(guān)聯(lián)的遷移情境，利用所學(xué)概念解決新的問題，才能加深對概念的理解和運用能力，真正實現(xiàn)概念教學(xué)的意義和作用。

二、基于“情境化”“去情境化”“再情境化”的邏輯框架構(gòu)建

情境包括環(huán)境、參與主體及其之間的相互作用與動態(tài)演化。從“情境化”到“去情境化”的轉(zhuǎn)變過程，實際上就是通過情境歸納既有知識與經(jīng)驗，形成概念的雛形;再將概念雛形帶人到具體案例中進行辨析，突顯概念的本質(zhì)與特征的過程。從“去情境化”到“再情境化”的轉(zhuǎn)變過程，實際上就是通過概念與遷移情境相結(jié)合，進一步對概念進行辨析和應(yīng)用，對概念雛形中的細(xì)節(jié)進行調(diào)整，最終形成科學(xué)而系統(tǒng)的化學(xué)概念，并對概念的本質(zhì)特征和思維方式進行鞏固和應(yīng)用。整體流程的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：

三、基于“情境化”“去情境化”“再情境化”的概念教學(xué)設(shè)計

本課設(shè)計時首先“情境化”，通過蛋糕原料、制作步驟、操作細(xì)節(jié)等情境的創(chuàng)設(shè)，將概念的建立分散在有趣的生活化的情境中，通過問題鏈的設(shè)置循序漸進地幫助學(xué)生理解溶液、懸濁液、乳濁液的本質(zhì)特征;再“去情境化”，通過概念辨析對其進行細(xì)節(jié)打磨;最后“再情境化”，通過情境的回歸和遷移體會分散系的特點、變化和用途，為高中對分散系的進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

1.“情境化”

本節(jié)課所選情境需要將溶液、懸濁液、乳濁液三種體系均包含在內(nèi)。蛋糕原料中包含：蔗糖、食鹽、面粉、植物油、雞蛋、牛奶。其中，糖和鹽在水中形成的是溶液，面粉在水中形成的是懸濁液，植物油在水中形成的是乳濁液，牛奶和蛋清中含膠體。此外，蛋糕制作過程中需要將面粉過篩，說明固體顆粒越小，其分散后形成的懸濁液越穩(wěn)定;使用研磨后的糖粉而不使用顆粒較大的白砂糖可引發(fā)對溶解速率影響因素的討論;蛋黃中的卵磷脂是乳化劑，能實現(xiàn)油、水、大分子的蛋白質(zhì)均勻混合，引發(fā)對乳化的學(xué)習(xí)。因此，用制作蛋糕作為本課的情境是比較合適的。本節(jié)課中情境對概念的引領(lǐng)作用如下所示：

（1）情境引發(fā)對物質(zhì)分散的學(xué)習(xí)

教師提問：蛋糕吃起來又香又甜，你知道做蛋糕時需要加什么物質(zhì)嗎？

學(xué)生回答：糖。

教師提問：在蛋糕配料表中確實找到了“蔗糖”。整個蛋糕的甜度是非常均勻的，如果你是糕點師傅，如何處理糖能達到這樣的效果呢？

學(xué)生回答：將糖變成糖水再混入面粉中。

教師引導(dǎo)：我們將糖分散到水里形成糖水的過程稱為物質(zhì)的分散，形成的是各種分散系。

（2）情境引發(fā)對溶液、乳濁液、懸濁液特征的學(xué)習(xí)

教師引導(dǎo)：是不是所有物質(zhì)分散后都能變得均一和穩(wěn)定呢？今天老師帶來了蛋糕制作原料中的面粉、食用油、蔗糖、食鹽，請同學(xué)們對不同物質(zhì)在水中的分散進行觀察和研究。

學(xué)生分組實驗：實驗用品：一次性水杯、一次性筷子、吸管

實驗藥品：面粉、食用油、蔗糖、食鹽

交流與討論：

教師提問：如何確定蔗糖在水中的分散是均勻的？

學(xué)生回答：用吸管品嘗上下層的甜度是否相同

教師提問：你能將這些分散系根據(jù)其特征分為兩大類嗎？

學(xué)生回答：蔗糖、高錳酸鉀是一類，其特征是均一、穩(wěn)定;面粉、泥土、食用油、汽油是一類，其特征是不均一、不穩(wěn)定。

教師小結(jié)：分散后形成的均一、穩(wěn)定的混合物我們稱為溶液，不均一、不穩(wěn)定的混合物由于是渾濁的，因此稱為濁液。其中，面粉、泥土這些固體形成的濁液稱為懸濁液，食用油、汽油這些液體形成的濁液稱為乳濁液。

（3）情境引發(fā)對分散形式的探索

教師提問：為何溶液是澄清透明的，濁液卻是混濁的呢？我們將兩種濁液分別置于顯微鏡下，觀察到不同的現(xiàn)象，老師將這些現(xiàn)象畫成示意圖展示給大家看，可以觀察到濁液中分散的顆粒大小不一，分布不均。而溶液通過顯微鏡無法觀察到顆粒，說明其分散成了極其微小、肉眼無法觀察的微粒。

圖片展示：

教師小結(jié)：濁液之濁在于不透光，即濁液中分散的顆粒較大，直徑都在100nm以上，對光線有較強的吸收和反射作用。溶液之清在于物質(zhì)以更加細(xì)小的微粒分散進去，微粒的直徑都在1nm以下，對光線幾乎沒有吸收和反射作用。

動畫演示：蔗糖、食鹽溶解過程的微觀模擬

實驗驗證：用數(shù)字傳感器對蔗糖溶液和食鹽溶液電導(dǎo)率分別進行測定，發(fā)現(xiàn)蔗糖溶液幾乎不導(dǎo)電，而食鹽溶液有較強的導(dǎo)電性。說明蔗糖溶液中分散的微粒是分子，食鹽溶液中分散的微粒是離子。

學(xué)生小結(jié)：懸濁液中分散的是固體小顆粒（見圖1）;乳濁液中分散的是液體小液滴（見圖2）;溶液中分散的是分子或離子。

（4）情境引發(fā)對乳化的學(xué)習(xí)

教師提問：做蛋糕時，用過篩后的面粉混合能分散得更加均勻和穩(wěn)定，說明固體顆粒越細(xì)小，懸濁液越穩(wěn)定。這也是生活中豆?jié){的制作原理之一。能否用同樣的原理增強乳濁液的均一性和穩(wěn)定性呢？

實驗演示：油水混合物用電動攪拌器攪拌

實驗現(xiàn)象：攪拌時混合得更為均勻，但靜置后仍然很快出現(xiàn)了分層現(xiàn)象。

教師引導(dǎo)：要使乳濁液更加均勻穩(wěn)定，除了通過攪拌、振蕩使油滴變得更加細(xì)小，還要加入乳化劑將細(xì)小的油滴包裹住，使其不能互相融合，使乳濁液更加穩(wěn)定。生活中清洗油漬所用的洗滌劑中就含有乳化劑的成份。

分組實驗：

動畫演示：乳化原理

老師引導(dǎo)：生活中的乳化應(yīng)用非常廣泛，如清洗衣物、化妝品的制作、乳制品、石油開采、紡織印染、制造藥物等。乳化劑的種類也多種多樣，如蛋糕原料中蛋黃里所含的卵磷脂就能使油和水這兩種不相溶的物質(zhì)穩(wěn)定結(jié)合而不分離，達到乳化的效果。

2.“去情境化”

“去情境化”是指將知識從具體情境中分離抽象出來，超越具體情境，形成概括性的知識的過程。情境化能幫助學(xué)生感性認(rèn)識“溶液”等概念，但尚未能形成具有概括性的知識體系。因此，還需幫助學(xué)生脫離情境，構(gòu)建抽象化、概念化的知識體系。在“去情境化”的過程中涉及到科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)思維的學(xué)習(xí)，一般可采用對比變異策略、抽象與概括策略、猜想假設(shè)與驗證策略。如本節(jié)課在學(xué)生通過情境初步形成溶液的概念時，常常將溶液定義為“一種物質(zhì)分散在水中形成的均一、穩(wěn)定的混合物”。在此基礎(chǔ)上通過有效策略對其進行概念辨析和實驗驗證，就能實現(xiàn)溶液概念的深入理解和科學(xué)定義。實例如下：

（1）對比變異策略實現(xiàn)“去情境化”

教師提問：溶液一定是物質(zhì)分散到水中形成的嗎？

學(xué)生回答：是的

實驗演示：將食用油與汽油相互混合

學(xué)生分析：食用油和汽油相互混合后形成的混合物是均一、穩(wěn)定的，因此是溶液。該實驗說明溶液不一定是物質(zhì)分散到水中形成的。

對比變異策略是通過關(guān)注差異（改變非本質(zhì)特征，求同存異）來進行“去情境化”。本課情境中都是物質(zhì)在水中分散形成的不同分散系，通過演示實驗改變不屬于溶液本質(zhì)特征的溶劑種類來對溶液的形成方式進行補充，完善學(xué)生腦海里對溶液概念的理解，實現(xiàn)“去情境化”。

（2）抽象與概括策略實現(xiàn)“去情境化”

教師提問：你能根據(jù)溶液的基本特征、物質(zhì)形成溶液的分散形式、溶液的本質(zhì)屬性對溶液進行定義嗎？

學(xué)生回答：溶液的基本特征是均一性、穩(wěn)定性;物質(zhì)在溶液中是以分子或離子的形式進行分散的，溶液是物質(zhì)分散后形成的混合物。因此，溶液是指物質(zhì)以分子、離子的形式分散到另一種物質(zhì)中形成的均一、穩(wěn)定的混合物。

抽象和概括是建立在有足夠感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上的，并且需要在老師的引導(dǎo)下進行。抽象是抽取研究對象最本質(zhì)的屬性，概括是將抽象出來的屬性連接起來，成為具有一般規(guī)律的共性。如本課在情境化學(xué)習(xí)中研究的蔗糖溶液、食鹽溶液、高錳酸鉀溶液，其共性包括基本特征、分散形式、本質(zhì)屬性。引導(dǎo)學(xué)生對其進行抽取和概括后，溶液的概念自然也就形成了。

（3）猜想假設(shè)與驗證策略

教師提問：溶液、懸濁液、乳濁液之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎？

學(xué)生回答：應(yīng)該可以。比如將食鹽水進行蒸發(fā)，食鹽固體會析出。

實驗驗證：實驗①飽和石灰水加熱，溶液變成懸濁液

實驗②石灰乳中加稀鹽酸，懸濁液變成溶液

實驗總結(jié)：所謂的均一穩(wěn)定是在溫度等外界條件不變的前提下。若改變溫度、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，三種分散系也可能會相互轉(zhuǎn)化。

學(xué)生對知識的掌握程度往往取決于生活經(jīng)驗。要想將個別現(xiàn)象變成普遍規(guī)律，甚至形成科學(xué)理論，就需要給學(xué)生提供更多的經(jīng)驗，在情境中進行合理的猜想與假設(shè)，并輔以實驗驗證，促使學(xué)生的認(rèn)知從經(jīng)驗層面上升到理論層面，從而實現(xiàn)“去情境化”。

3.“再情境化”

“再情境化”是概念的實踐過程，是將抽象化概念具體化的過程，是要培養(yǎng)學(xué)生利用概念的本質(zhì)核心解決實際問題的能力。再情境化時所進入的情境不能與原有情境完全脫離，而是要創(chuàng)設(shè)與原始情境相關(guān)聯(lián)，有共性的遷移情境，以陳促新，加深學(xué)生對概念的理解和運用，實現(xiàn)知識的遷移和能力的提升。如本節(jié)課在溶液概念形成的基礎(chǔ)上，還可以繼續(xù)研究：（1）如何加快溶解的速率，（2）將物質(zhì)分散成溶液后再使用的優(yōu)點等問題。

（1）創(chuàng)設(shè)問題情境實現(xiàn)“再情境化”

教師提問：蛋糕制作過程中，常用糖粉（將白砂糖研細(xì)后得到的極細(xì)的粉末）來制作蛋白霜。你能說一說原因嗎？

學(xué)生回答：分散更均勻，溶解速率更快。

教師提問：除了研細(xì)這種方法外，還有哪些方法可以加快固體的溶解速率？

學(xué)生回答：攪拌、加熱。

（2）創(chuàng)設(shè)生活情境實現(xiàn)“再情境化”

圖片展示：農(nóng)業(yè)上噴灑農(nóng)藥、配制農(nóng)藥波爾多液

教師提問：日常生活中常常將物質(zhì)配成溶液后再使用。你能說說這樣做的優(yōu)點嗎？

學(xué)生回答：物質(zhì)分散后能使接觸面積更大，吸收更快，化學(xué)反應(yīng)速率也更快。

（3）創(chuàng)設(shè)實驗情境實現(xiàn)“再情境化”

實驗展示：泥土和水混合靜置分層后的上層液體仍然渾濁，靜置很長時間仍不分層。

實驗演示：去上層懸濁液，加入明礬并攪拌，靜置后分層。

教師提問：上層懸濁液不易分層的原因是什么？

學(xué)生回答：其中分散的固體小顆粒很細(xì)小，懸浮在水中難以沉降。

教師提問：這就給自來水廠的凈水帶來了困難。為何加入明礬就能促使其分層？

學(xué)生回答：用明礬凈水，可以將懸浮小顆粒凝聚成大顆粒并沉降下來。

四、結(jié)束語

化學(xué)概念教學(xué)的抽象性與概括性，與情境教學(xué)的生動性與實用性有機結(jié)合起來，能賦予概念更強有力的靈活性和科學(xué)性。情境的靈活運用使得學(xué)生對概念的理解更深入更透徹，在此基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)更高層次的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。