基于學(xué)科理解的概念教學(xué)

摘要：學(xué)科理解是教學(xué)之本，更是學(xué)習(xí)之基?；趯W(xué)科理解的概念教學(xué)，是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的必由之路，具體策略包含加強(qiáng)概念教學(xué)，凸顯學(xué)科理解;巧用原有概念，助力學(xué)科理解;合理改編教材，服務(wù)學(xué)科理解;形象表達(dá)概念，深化學(xué)科理解。概念教學(xué)構(gòu)建一個(gè)有機(jī)整體，學(xué)生才會(huì)學(xué)得明白、真切，從而體現(xiàn)教學(xué)之應(yīng)有“本色”。

關(guān)鍵詞：學(xué)科理解;概念教學(xué);初中化學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094（2021）06B-0075-04

概念教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，其遠(yuǎn)不止是學(xué)習(xí)給各類物體和觀念冠以新的標(biāo)簽或名稱。概念學(xué)習(xí)是建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，是將信息整合進(jìn)綜合的、復(fù)雜的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程。但在現(xiàn)實(shí)中，概念教學(xué)的結(jié)果往往是形成一個(gè)個(gè)零散的客觀的知識(shí)點(diǎn)。概念教學(xué)中必須引導(dǎo)學(xué)生理解概念的“來(lái)歷”，即無(wú)論教概念還是學(xué)概念都要回到學(xué)科理解的范疇，找到概念在學(xué)科中的“根”和“據(jù)”，回到學(xué)科所研究的事物的某些屬性上去。

近日，江蘇省中小學(xué)教研室主辦的《教學(xué)新時(shí)空》欄目向全省直播了蘇州市高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)繆徐老師執(zhí)教的初三“化學(xué)方程式”一課。繆徐老師是教授級(jí)中學(xué)高級(jí)教師、著名化學(xué)特級(jí)教師、江蘇省教學(xué)名師。筆者有幸觀摩學(xué)習(xí)，并受邀現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)，從中受益頗多。

一、加強(qiáng)概念教學(xué)，凸顯學(xué)科理解

一段時(shí)間以來(lái)，忽視或弱化概念教學(xué)的現(xiàn)象比較突出。不少教師感覺(jué)到概念教學(xué)“沒(méi)有什么難度”，或者“沒(méi)有什么可教的”。在沒(méi)有充分理解學(xué)科的前提下，盲目進(jìn)行大量的刷題操練。日常教學(xué)中，教師往往直接告知學(xué)生一些化學(xué)概念，甚至通過(guò)背誦默寫的方式促進(jìn)學(xué)生記憶。概念被異化為知道個(gè)“大概”，然后（讓學(xué)生）“念”或“練”。概念教學(xué)不得要領(lǐng)，化學(xué)概念缺乏根基，概念建構(gòu)基礎(chǔ)脆弱。

執(zhí)教者所在學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)科選用的是人教版教材，該節(jié)課為第五單元課題1質(zhì)量守恒定律第二課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容。人教版教材中“化學(xué)方程式”部分在這一課題中僅占六分之一的篇幅，而在江蘇選用的另一主流版本滬教版教材中，這一部分所占篇幅更少（僅六行字），兩個(gè)版本教材的重心都放在“如何正確書(shū)寫化學(xué)方程式”上。執(zhí)教者舍得在緊張的化學(xué)課時(shí)中專門安排一整堂課的時(shí)間專題教學(xué)，足見(jiàn)其良苦用心，更顯名師匠心。事實(shí)上，化學(xué)方程式是十分重要的化學(xué)概念，是對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)和變化的一種精煉濃縮[1]126，是學(xué)好化學(xué)的重要利器;通過(guò)比較，能體會(huì)化學(xué)方程式在學(xué)科表達(dá)中的優(yōu)越性，感受化學(xué)學(xué)科獨(dú)具的簡(jiǎn)約之美[1]127;通過(guò)化學(xué)方程式，從宏觀、微觀、符號(hào)三重表征上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)，并建立三者之間的有機(jī)聯(lián)系，體現(xiàn)了化學(xué)專屬的學(xué)科理解。

二、巧用原有概念，助力學(xué)科理解

前科學(xué)概念簡(jiǎn)稱前概念（Preconcept），是指學(xué)生在接受正式的科學(xué)概念之前對(duì)學(xué)科的粗略認(rèn)識(shí)[2]。前概念會(huì)對(duì)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極或消極的影響，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生已有的概念并進(jìn)行學(xué)科化甄別。后喻時(shí)代的備課面臨挑戰(zhàn)，學(xué)生在某些領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)比教師更為豐富，了解學(xué)情需要“實(shí)證研究”而非主觀臆斷，教師必須走近學(xué)生并向他們學(xué)習(xí)。優(yōu)秀教師善于利用學(xué)生頭腦中原有的正確的或錯(cuò)誤的先前認(rèn)識(shí)，就好似借助學(xué)生已有的認(rèn)知“種芽”，提供一片肥沃的信息“土壤”，幫助學(xué)生生成通往科學(xué)概念的生長(zhǎng)“支架”，促進(jìn)概念認(rèn)知不斷發(fā)展。同時(shí)，化學(xué)概念作為學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域用語(yǔ)，必然存在著特殊的內(nèi)涵和屬性，與前概念之間存在諸多不同之處。

在此前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了用“文字表達(dá)式”表示化學(xué)反應(yīng)，執(zhí)教者引導(dǎo)學(xué)生嘗試用“符號(hào)表達(dá)式”表示化學(xué)反應(yīng)。這一環(huán)節(jié)中，僅少數(shù)學(xué)生在化學(xué)式的書(shū)寫上存在一些問(wèn)題，經(jīng)糾偏及時(shí)解決。旋即，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“符號(hào)表達(dá)式”不符合前課學(xué)習(xí)的質(zhì)量守恒定律，執(zhí)教者引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，從而引發(fā)出“化學(xué)計(jì)量數(shù)”在“化學(xué)方程式”書(shū)寫中的重要性。從化學(xué)學(xué)科視角審視，這三種表達(dá)式的衍變是一個(gè)逐步遞進(jìn)的過(guò)程，遞進(jìn)的結(jié)果是對(duì)化學(xué)反應(yīng)表達(dá)的日趨完美。這一歷程的比較研究，超越學(xué)科事實(shí)，體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)，讓學(xué)生切實(shí)感受到，概念是不斷“生長(zhǎng)”著的。有了“化學(xué)方程式”，前兩種表達(dá)方式就可以退出歷史舞臺(tái)了。

三、合理改編教材，服務(wù)學(xué)科理解

葉圣陶先生講“教材無(wú)非是個(gè)例子”，但教材又是一個(gè)重要的例子。教師需要研讀不同版本的教材，包括國(guó)外教材以及上下學(xué)段的教材甚至相近學(xué)科的教材。在比較研究的基礎(chǔ)上，教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況特別是學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，可對(duì)教材進(jìn)行重組或改編，選取建立在學(xué)生知識(shí)背景和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的建立概念的最佳例子和最佳“非例子”，以服務(wù)于學(xué)科理解的需要。

人教版化學(xué)教材九年級(jí)上冊(cè)中，正文部分（P93）的例子為木炭在氧氣中燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)，討論部分（P94）出現(xiàn)了硫在氧氣中的燃燒反應(yīng)、鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)、粗銅絲表面的氧化銅與氫氣在加熱條件下的反應(yīng)。以上四個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式中各反應(yīng)物、生成物前的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為“1”，教材的考慮可能是為了循序漸進(jìn)，但是由于缺少“配平”這一環(huán)節(jié)，在引導(dǎo)學(xué)生理解“化學(xué)方程式”的內(nèi)涵方面是存在不足的。執(zhí)教者在備課中將正文部分的例子改為“氫氣在氧氣中燃燒生成水的反應(yīng)則需要‘配平”，繼而為研究微觀上的微粒個(gè)數(shù)比以及宏觀上的物質(zhì)質(zhì)量比打下良好的基礎(chǔ)。執(zhí)教者同時(shí)指出所有化學(xué)方程式都不能直接表示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所伴隨的現(xiàn)象，如氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式不能直接表達(dá)出“淡藍(lán)色火焰”。

四、形象表達(dá)概念，深化學(xué)科理解

利用學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已具備同化新概念的適當(dāng)觀念，教師形象化揭示出新概念的本質(zhì)特征，使艱澀枯燥的概念教學(xué)變得鮮活生動(dòng)、淺顯易懂。形象表達(dá)概念，能拉近化學(xué)學(xué)科與學(xué)習(xí)者之間的距離，有效降低學(xué)生對(duì)新概念的陌生感，深化概念的學(xué)科理解，以達(dá)“淺入深出”之妙。形象表達(dá)概念還能有效緩解審美疲勞和厭學(xué)情緒，走出教師苦教、學(xué)生苦學(xué)的教學(xué)沼澤。

執(zhí)教者將“元素符號(hào)”比作“字”，將“化學(xué)式”比作“詞”，將“化學(xué)方程式”比作“句”，從“元素符號(hào)”到“化學(xué)式”就是“由字組詞”，從“化學(xué)式”到“化學(xué)方程式”就是“連詞造句”（同時(shí)指出，要以客觀事實(shí)為依據(jù)）?！白?、詞、句”這一系列形象化表達(dá)能讓學(xué)生體會(huì)出化學(xué)概念逐漸“長(zhǎng)大”的過(guò)程，還能為后續(xù)學(xué)習(xí)中探究化學(xué)的“章”及“經(jīng)史子集”打下伏筆，最終在學(xué)生的頭腦中構(gòu)建起化學(xué)學(xué)科的“四庫(kù)全書(shū)”。又比如在對(duì)“化學(xué)方程式”意義的探究中，執(zhí)教者引導(dǎo)學(xué)生將宏觀物質(zhì)的層面比作“粗看”，將微觀粒子的層面比作“細(xì)看”，這樣的類比非常形象貼切，概念的形成自然而然，概念的刻畫入木三分，概念的掌握根深蒂固。

五、適度概念練習(xí)，鞏固學(xué)科理解

概念練習(xí)的目的是幫助學(xué)生理解概念并明確概念的本質(zhì)屬性和特征，促進(jìn)概念在不同情境中的熟練應(yīng)用，有效促進(jìn)概念學(xué)習(xí)由陳述知識(shí)學(xué)習(xí)階段上升到智能技能應(yīng)用階段。概念練習(xí)教學(xué)中要緊緊圍繞目的展開(kāi)，反對(duì)“多多益善”的刷題行為，力求少而精準(zhǔn)的深度刻畫。適度練習(xí)以后，還要回扣概念的學(xué)科理解，教師要指引學(xué)生克服做題做到“情不自禁”甚至“不能自拔”的不良現(xiàn)象。

在化學(xué)方程式的讀法教學(xué)環(huán)節(jié)，執(zhí)教者繼續(xù)以氫氣和氧氣的反應(yīng)為例。從物質(zhì)變化的層面（宏觀），讀作“氫氣與氧氣在點(diǎn)燃條件下生成水”，也可聯(lián)系前面已學(xué)的反應(yīng)類型讀作“氫氣與氧氣在點(diǎn)燃條件下化合生成水”;從微觀層面可讀作“每?jī)蓚€(gè)氫分子與一個(gè)氧分子在點(diǎn)燃條件下生成兩個(gè)水分子”;從宏觀計(jì)量層面可讀作“每四份質(zhì)量的氫氣與三十二份質(zhì)量的氧氣在點(diǎn)燃條件下完全反應(yīng)生成三十六份質(zhì)量的水”。根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算是化學(xué)學(xué)科理解的重要部分，執(zhí)教者又引導(dǎo)學(xué)生分析鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵、鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂、磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷這三個(gè)化學(xué)方程式，要求學(xué)生計(jì)算各物質(zhì)間的質(zhì)量比，驗(yàn)證這些反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。

六、把握概念內(nèi)涵，貫通學(xué)科理解

任何學(xué)科都要通過(guò)概念來(lái)揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律[3]。把握概念內(nèi)涵，就是在掌握概念定義的基礎(chǔ)上前掛后聯(lián)、形成脈絡(luò)。為此，教師要在理解、把握教材編寫設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，確定學(xué)習(xí)主題，對(duì)學(xué)科概念施以適當(dāng)?shù)闹亟M、整合以進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計(jì)[4]76。設(shè)計(jì)中教師要注意揭示新概念與已學(xué)概念間的內(nèi)在聯(lián)系，先學(xué)的概念要為后續(xù)概念的學(xué)習(xí)留下伏筆與懸念，后學(xué)的概念在教學(xué)時(shí)要注意以舊引新，幫助學(xué)生理解新老概念間的內(nèi)在聯(lián)系，了解概念的發(fā)展脈絡(luò)。教師引導(dǎo)學(xué)生從點(diǎn)狀的概念形態(tài)，逐步延伸擴(kuò)展，由點(diǎn)連線、由線到面、由面構(gòu)體，形成結(jié)構(gòu)化的概念體系[4]77，真正實(shí)現(xiàn)貫通學(xué)科理解。

學(xué)生初步掌握“化學(xué)方程式”概念以后，執(zhí)教者趁勝追擊，引導(dǎo)學(xué)生分析“化學(xué)方程式”的內(nèi)涵屬性。粗看“化學(xué)方程式”，看到反應(yīng)物和生成物分別是什么;細(xì)看“化學(xué)方程式”，看出反應(yīng)物和生成物各微粒間的比例關(guān)系;通過(guò)“化學(xué)方程式”計(jì)算，得到反應(yīng)物和生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量比。執(zhí)教者利用定性研究與定量研究相結(jié)合的方法，加深了學(xué)生對(duì)“化學(xué)反應(yīng)方程式”的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)。學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到，“化學(xué)方程式”能將化學(xué)反應(yīng)的研究由定性分析升格為定量分析。學(xué)生鞏固以上結(jié)論后，執(zhí)教者進(jìn)一步總結(jié)闡釋“化學(xué)方程式”作為符號(hào)表征的一種重要形式，在溝通宏觀和微觀之間的獨(dú)特作用。從“元素符號(hào)”到“化學(xué)式”，從“化學(xué)式”到“化學(xué)方程式”是一個(gè)概念整合、遞進(jìn)的過(guò)程，縱觀這一歷程便于學(xué)生順利構(gòu)建完整的學(xué)科概念體系。

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的自然科學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)科理解包括學(xué)科性質(zhì)以及學(xué)科思維方法兩個(gè)方面：學(xué)科性質(zhì)應(yīng)該是學(xué)科研究的本質(zhì)內(nèi)涵，也就是學(xué)科研究的特定的事物的屬性;學(xué)科的思維方法總體上也是由研究對(duì)象決定的。學(xué)科思維方式是學(xué)科理解的核心和關(guān)鍵?；趯W(xué)科理解，是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)在化學(xué)概念教學(xué)中的基礎(chǔ)工程。如果教師在教授每一個(gè)概念的時(shí)候都能帶領(lǐng)學(xué)生回到學(xué)科的特定屬性和范疇理解概念的“來(lái)歷”，學(xué)生就會(huì)對(duì)知識(shí)產(chǎn)生一種歷史親近感[5]。不僅如此，當(dāng)所有的概念的理解都朝向?qū)W科的特定屬性和范疇時(shí)，學(xué)生就能把握核心概念和概念間的內(nèi)在聯(lián)系。整個(gè)學(xué)科的概念就能構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，學(xué)生才會(huì)學(xué)得明明白白、真真切切，從而體現(xiàn)概念教學(xué)之應(yīng)有“本色”。

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責(zé)任編輯：石萍

收稿日期：2021-03-24

作者簡(jiǎn)介：李志華，南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校（江蘇蘇州，215133），正高級(jí)教師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)教育。