《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出“具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,敢于提出并堅(jiān)持自己的見解、勇于修正或放棄錯(cuò)誤觀點(diǎn)、反對(duì)偽科學(xué)的科學(xué)精神”,對(duì)初中化學(xué)教學(xué)指明了方向,避免對(duì)化學(xué)概念、知識(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)知,而應(yīng)該基于文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行證據(jù)推理、建構(gòu)模型來科學(xué)理解并建構(gòu)化學(xué)概念和知識(shí)。筆者通過教學(xué)實(shí)踐得知不少學(xué)生對(duì)某些概念、知識(shí)的理解依舊不夠全面,甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤的概念,即“迷思概念”。西方有句格言:“偏見比無知離真理更遠(yuǎn)”。迷思概念是學(xué)生頭腦中客觀存在的非科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維模式,是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的絆腳石。為搬走“迷思概念”絆腳石,讓學(xué)生形成更準(zhǔn)確、更科學(xué)、更系統(tǒng)的概念和知識(shí),可通過前構(gòu)·解構(gòu)·重構(gòu):轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的實(shí)踐路徑,從而獲得更為全面、科學(xué)、系統(tǒng)的概念認(rèn)知。
一、迷思現(xiàn)象的隱憂
迷思概念是指和現(xiàn)在的學(xué)科概念不同的概念。教學(xué)中把頭腦中存在的與科學(xué)概念不一致的認(rèn)識(shí)叫做“迷思概念”。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,迷思概念通常展現(xiàn)出其難以撼動(dòng)的頑固性和潛藏的隱蔽性。這種頑固性,顧名思義,即一旦迷思概念在學(xué)生的意識(shí)中生根發(fā)芽,便難以徹底拔除,尤其是那些通過日常生活經(jīng)驗(yàn)、直觀感受和實(shí)際操作而深深植入的觀念。比如,學(xué)生們對(duì)于“水能滅火”和“燃燒需火”的傳統(tǒng)看法,即便教師依據(jù)科學(xué)原理提出與之相悖的解釋,學(xué)生會(huì)抱持審慎與懷疑的態(tài)度。隱蔽性則指迷思概念的形成并不依賴于系統(tǒng)的學(xué)習(xí),而是在個(gè)體的成長過程中逐漸萌發(fā)和深化。這些迷思概念在學(xué)生腦海中往往不顯眼,甚至學(xué)生自己也意識(shí)不到它們的存在。然而,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識(shí)時(shí),隱藏的迷思概念可能會(huì)被激活,并影響他們對(duì)新知識(shí)的理解和應(yīng)用。
二、轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的實(shí)踐路徑
初中化學(xué)作為化學(xué)學(xué)科的啟蒙階段,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,常因知識(shí)碎片化、缺乏系統(tǒng)性,易導(dǎo)致學(xué)生建立錯(cuò)誤概念,即“迷思概念”。在這一階段,迷思概念的形成尤為普遍,可以說是“迷思概念”的“高發(fā)區(qū)”。為了有效地轉(zhuǎn)變學(xué)生的迷思概念,筆者提出轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的實(shí)踐路徑。這個(gè)實(shí)踐路徑有三個(gè)部分:前構(gòu)迷思框架、解構(gòu)迷思現(xiàn)象和重構(gòu)學(xué)科知識(shí)。這三個(gè)部分是層層遞進(jìn)、相互關(guān)聯(lián)的。首先需要前構(gòu)迷思框架。這個(gè)環(huán)節(jié)需要收集并分析學(xué)生的主觀想法和經(jīng)驗(yàn),特別是那些與科學(xué)知識(shí)相悖的觀點(diǎn)。通過仔細(xì)審視這些迷思問題,我們可以更清楚地了解學(xué)生的前知和前見,為后續(xù)的步驟奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。接著,進(jìn)入解構(gòu)迷思現(xiàn)象階段。在這一步中,我們創(chuàng)設(shè)問題情境、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索和文獻(xiàn)研究,以引發(fā)他們的認(rèn)知沖突。這樣做的目的是讓學(xué)生深入探究迷思現(xiàn)象的本質(zhì)和根源。再收集各種形式的證據(jù),包括文獻(xiàn)證據(jù)、數(shù)據(jù)證據(jù)和實(shí)驗(yàn)證據(jù),來揭示迷思現(xiàn)象的真實(shí)面貌。最后致力于重構(gòu)學(xué)科知識(shí)。在這一階段,基于之前收集的證據(jù),引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變他們的迷思認(rèn)知,讓學(xué)生自主建立科學(xué)、準(zhǔn)確的概念體系。最終的目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系,將零散的知識(shí)點(diǎn)整合成一個(gè)完整、連貫的知識(shí)框架。
三、轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的教學(xué)實(shí)施
筆者以《燃燒的條件》為例,探討轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的實(shí)踐路徑。
1.教學(xué)思路(下圖)。
2.教學(xué)過程。(1)前構(gòu)迷思框架,收集分析根源。筆者在進(jìn)行《燃燒的條件》教學(xué)設(shè)計(jì)前,收集到學(xué)生的迷思問題如下:I.物質(zhì)燃燒一定需要點(diǎn)燃;II.“水火不相容”;III.物質(zhì)燃燒一定需要氧氣;IV.濕的物品不能燃燒。這些迷思問題反映了學(xué)生對(duì)燃燒現(xiàn)象的常見誤解。其實(shí),I.物質(zhì)燃燒需要點(diǎn)燃。但自燃現(xiàn)象表明,某些物質(zhì)可在無直接點(diǎn)火情況下燃燒。II.“水火不相容”通常指水可滅火。但實(shí)際上,在特定條件下某些物質(zhì)也可燃燒。III.物質(zhì)燃燒常需氧氣。但在太空或其他無氧環(huán)境中,某些物質(zhì)仍可燃燒。IV.濕的物品不易燃燒。但某些液體可以燃燒。(2)解構(gòu)迷思現(xiàn)象,探究迷思證據(jù)。為提升學(xué)生批判思維能力,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑和多角度思考。在進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐時(shí),筆者引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)推理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。迷思概念I(lǐng):物質(zhì)燃燒一定需要點(diǎn)燃?!緦W(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)證據(jù)I:如圖3所示,將一張濾紙浸入含有白磷的二硫化碳溶液中,充分吸收后,再固定在鐵架臺(tái)上,觀察現(xiàn)象?!窘處熁顒?dòng)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何?有沒有點(diǎn)燃白磷?【學(xué)生活動(dòng)】經(jīng)過仔細(xì)觀察,濾紙緩緩地燃燒起來?!窘處熁顒?dòng)】白磷的自燃現(xiàn)象,說明燃燒的發(fā)生一定依賴于外部的點(diǎn)燃嗎?請同學(xué)們思考。迷思概念I(lǐng)I:“水火不相容”。【學(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)證據(jù)II:先把白磷放入80℃水中,過一會(huì)兒,再通入氧氣?!窘處熁顒?dòng)】80℃水中白磷有沒有燃燒?再通入氧氣后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又如何?【學(xué)生活動(dòng)】在80℃的水溫下,白磷未展現(xiàn)出燃燒的跡象。但當(dāng)氧氣被引入后,水下的白磷卻迅速燃燒起來。觀察這一變化,重新構(gòu)建關(guān)于燃燒所需條件的科學(xué)認(rèn)知?!窘處熁顒?dòng)】在這種條件下,白磷在水下依然能夠燃燒。請同學(xué)們再次審視并糾正自己的迷思概念。迷思概念I(lǐng)II:燃燒一定需要氧氣?!緦W(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)證據(jù)III:用坩堝鉗夾取一根用砂紙打磨過的鎂條,將點(diǎn)燃的鎂條迅速插入裝滿二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶內(nèi),觀察現(xiàn)象?!窘處熁顒?dòng)】在二氧化碳環(huán)境中點(diǎn)燃的鎂條能繼續(xù)燃燒嗎?【學(xué)生活動(dòng)】觀察到鎂條劇烈燃燒?!窘處熁顒?dòng)】從鎂條在二氧化碳中的燃燒現(xiàn)象,說明燃燒一定依賴于氧氣嗎?請同學(xué)們重新審視自己的迷思概念。迷思概念I(lǐng)V:濕的物品不能燃燒?!緦W(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)證據(jù)IV:將2體積95%的酒精和1體積的水混合.把一塊棉布手帕浸入配好的混合液中,浸透后取出,輕輕擰干,用坩堝鉗夾持,在酒精燈上點(diǎn)燃?!窘處熁顒?dòng)】浸濕的手帕能夠燃燒嗎?【學(xué)生活動(dòng)】浸濕的棉布手帕燃燒起來。【教師活動(dòng)】既然浸濕的棉布手帕能夠燃燒,說明物品的“干或濕”是不是燃燒的條件?請同學(xué)們重新審視自己的迷思概念。(3)重構(gòu)學(xué)科知識(shí),建立科學(xué)概念。通過實(shí)驗(yàn)探究、小組討論等方式,讓學(xué)生觀察、思考,引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù),深入思考燃燒的本質(zhì)和條件,助力學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)燃燒條件的科學(xué)性。
責(zé)任編輯 邱 麗