初中化學(xué)概念理解困難的原因與對(duì)策

1、初中化學(xué)概念理解困難的原因與對(duì)策化學(xué)作為一門自然科學(xué),其引人入勝之處就在于當(dāng)認(rèn)知這一充滿感性的科學(xué)世界時(shí),需要認(rèn)知者豐富而抽象的理性智慧。這種對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力的跨度要求,構(gòu)成了認(rèn)知過程的和諧統(tǒng)一,但也造成了局部學(xué)生的認(rèn)知困難。學(xué)好一門科學(xué),關(guān)鍵在于理解它的概念?；瘜W(xué)為學(xué)生引入了許多新的概念和術(shù)語(yǔ),對(duì)初涉化學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō),它們是陌生的,因?yàn)樗鼈冊(cè)诨瘜W(xué)中的意義跟其在生活中的意義是不同的。化學(xué)教學(xué),乃至科學(xué)教學(xué)的宗旨就在于幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變對(duì)身邊生活世界的日常觀點(diǎn),形成科學(xué)理解。但是,實(shí)際的化學(xué)教學(xué)并不是一種簡(jiǎn)單、容易的實(shí)踐,學(xué)生們常常對(duì)一些根本的化學(xué)概念不能建構(gòu)起正確的理解,從而使對(duì)化學(xué)的深入學(xué)習(xí)缺乏可依

2、賴的根底。這樣,如何根據(jù)學(xué)生的思維能力和認(rèn)知水平,設(shè)計(jì)合理的教學(xué)途徑與方法,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)理解,就成為搞好化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。一、概念學(xué)習(xí)與教學(xué)困難原因的實(shí)踐反思初中化學(xué)概念教學(xué)一直是一個(gè)難點(diǎn),當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到抽象的理論、概念時(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、成績(jī)開始出現(xiàn)明顯的分化。如:當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到原子結(jié)構(gòu)、化合價(jià)與化學(xué)式時(shí),這種分化就尤為突出。是什么原因?qū)е铝诉@種分化呢?筆者基于對(duì)多年教學(xué)實(shí)踐的反思,認(rèn)為可能有這樣幾個(gè)原因:首先,學(xué)生的(即前概念)作為新知建立的根底在很大程度上影響著新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。作為初涉化學(xué)的學(xué)生,總是帶著一些直接的生活體驗(yàn)和觀念接觸化學(xué),而化學(xué)為學(xué)生引進(jìn)的多是一些借助新的話語(yǔ)體系表述的抽象概

3、念和解釋。如果教師不了解學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn),不關(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(yàn)發(fā)生聯(lián)系,從而很難使他們建立認(rèn)知理解。其次,學(xué)生個(gè)體之間經(jīng)驗(yàn)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(yùn)算到形式運(yùn)算的關(guān)鍵開展階段,個(gè)體之間的思維開展并不平衡,不少學(xué)生由于缺乏科學(xué)學(xué)習(xí)的具體經(jīng)驗(yàn)積累,難以直接接受抽象概念并運(yùn)用概念進(jìn)行思考和高級(jí)的認(rèn)知建構(gòu)。第三,化學(xué)學(xué)科本身也有著極端感性和極端理性的特點(diǎn),經(jīng)常要跨越宏觀與微觀來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)某一概念意義的融通,來(lái)到達(dá)兩個(gè)極端的和諧統(tǒng)一,學(xué)生對(duì)這樣的學(xué)科體系邏輯不適應(yīng)。第四,從教師的教學(xué)來(lái)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

4、,目標(biāo)定位在對(duì)教材內(nèi)容的掌握,很少考慮將學(xué)生、教材以及教師的教法有機(jī)地統(tǒng)一。教師們常常只關(guān)注自己怎么教、教了什么,學(xué)生應(yīng)該記住什么,而很少考慮學(xué)生遇到這些內(nèi)容會(huì)怎么學(xué),在不經(jīng)意之中,常常無(wú)視引導(dǎo)學(xué)生探索各種因果之間的聯(lián)系,去啟發(fā)他們追問一些為什么,或者遇到需要深層理解的東西只是蜻蜓點(diǎn)水一帶而過。第五,有些需要理解的內(nèi)容與升學(xué)考試無(wú)關(guān),從而使一些學(xué)校和教師只是針對(duì)考試目標(biāo),強(qiáng)制學(xué)生識(shí)記一些概念和用法,而對(duì)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(yàn)的聯(lián)系。有的教師甚至采用“解題的方式教化學(xué),學(xué)生可以不理解化學(xué),只要能解出題。這種一時(shí)的“好成績(jī),不過是無(wú)源之水、無(wú)根之木

5、,隨著時(shí)間的推移,問題就暴露了出來(lái):當(dāng)遇到需要尋找解決實(shí)際或復(fù)雜問題的依據(jù)和方法時(shí),相當(dāng)一局部學(xué)生便迷失了方向,甚至發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生根本沒有養(yǎng)成根本的化學(xué)素養(yǎng)。這種教學(xué)與評(píng)價(jià)所追求的內(nèi)容效度長(zhǎng)期兩立的現(xiàn)狀也造成教師的教學(xué)設(shè)計(jì)的自我中心和缺乏遠(yuǎn)見。在課堂上,學(xué)生只能是被動(dòng)接受知識(shí)的客體,這不僅對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)與開展不利,也制約了教師自身的成長(zhǎng)與開展。二、促進(jìn)化學(xué)概念理解的策略。1. 建立三個(gè)水平理解之間的聯(lián)系尋找概念理解困難的原因一直吸引了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的注意力。國(guó)外科學(xué)教育研究揭示,從表征方式角度看,對(duì)化學(xué)概念及現(xiàn)象的理解有三個(gè)水平或?qū)哟?符號(hào)水平:包括圖像式表征、代數(shù)式和術(shù)語(yǔ)符號(hào)表征等;微觀水平:包

6、括可以用于描述電子、分子、離子及原子運(yùn)動(dòng)的特定表征宏觀水平:包括對(duì)學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)的表征。研究發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生在這些水平的轉(zhuǎn)變上存在困難。理解化學(xué)需要對(duì)看不見摸不著的事物進(jìn)行意義制定,假設(shè)要對(duì)某一化學(xué)反響做出適當(dāng)解釋,就要開發(fā)出心智模型或圖式來(lái)表征所觀察到的宏觀物質(zhì)中的看不見的微觀粒子。不幸的是,學(xué)生們經(jīng)常把物質(zhì)的宏觀性質(zhì)遷移給它的微觀粒子,譬如,認(rèn)為硫是黃色的,所以硫原子也是黃色的。研究還發(fā)現(xiàn),學(xué)生做出宏觀水平的解釋多于微觀水平的解釋,而微觀水平的解釋又多于符號(hào)水平的解釋。這就是說(shuō),學(xué)生們更相信在宏觀水平上對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的描述。這些研究提醒我們,必須真正認(rèn)真對(duì)待學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn),通過大量的例證(包括正例

7、和反例),幫助學(xué)生們?cè)陉P(guān)于化學(xué)現(xiàn)象三個(gè)水平的理解之間建立連接,在教學(xué)中盡可能地減少學(xué)生的機(jī)械記憶量,注意引導(dǎo)學(xué)生尋找各種現(xiàn)象之間的聯(lián)系,在理解規(guī)那么和規(guī)律的根底上,來(lái)進(jìn)行識(shí)記。2. 做好化學(xué)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)概念探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的重要組成局部,經(jīng)過仔細(xì)選擇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以為所教授的化學(xué)概念提供宏觀實(shí)例。由于通常是從微觀和符號(hào)水平來(lái)解釋化學(xué)概念及現(xiàn)象的,化學(xué)實(shí)驗(yàn)就成為學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)中主要的、且往往是唯一的化學(xué)概念及現(xiàn)象的宏觀水平表征。但是,由于實(shí)驗(yàn)通常跟學(xué)年考試或升學(xué)無(wú)關(guān),而常常被設(shè)計(jì)成“照方抓藥式的任務(wù),學(xué)生只要簡(jiǎn)單地遵循教學(xué)指令,而不必理解自己在做什么,從而使實(shí)驗(yàn)喪失了這一重要的功能。對(duì)此必須做出

8、改革,要讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正成為激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)、理解化學(xué)、提升科學(xué)素養(yǎng)的重要方式。建構(gòu)主義的教學(xué)思想為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了許多有效的策略,比方,允許學(xué)生發(fā)表個(gè)人見解,以使教師準(zhǔn)確獲知學(xué)生的前概念,有的放矢地引導(dǎo)概念開展;提出具有挑戰(zhàn)性的問題,引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的預(yù)測(cè),啟發(fā)他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開展獨(dú)立探究或相互協(xié)作,了解科學(xué)研究過程;鼓勵(lì)學(xué)生公開表達(dá)自己的預(yù)見和探究過程,闡釋科學(xué)理解的形成,等等。這些策略對(duì)增進(jìn)團(tuán)隊(duì)精神、培養(yǎng)科學(xué)興趣和自信具有重要意義。三、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思,進(jìn)行概念固定以往在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師一般強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和對(duì)結(jié)果的認(rèn)同,這無(wú)疑是重要的,但同時(shí)也無(wú)視了另一條更重要的線索,即引導(dǎo)

9、學(xué)生去反思為什么在這種條件下會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象?我的理解錯(cuò)在哪里?這就步及到元認(rèn)知問題。元認(rèn)知是指學(xué)習(xí)者以自己的思考過程為認(rèn)知對(duì)象,確定,自主探求如何“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的高級(jí)認(rèn)知策略,它通常包括利用檢查、監(jiān)督、規(guī)劃、預(yù)測(cè)等認(rèn)識(shí)活動(dòng),來(lái)控制自己的思維過程和學(xué)習(xí)活動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,可以采用一些元認(rèn)知策略,如:為學(xué)生提供結(jié)構(gòu)化的“反思提示物:譬如,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上寫明提醒學(xué)生反思的短語(yǔ):你在研究中嘗試了哪些方法?這些方法中哪個(gè)最有效?你是怎么找到這個(gè)方法的?教師在學(xué)生的探究過程中進(jìn)行巡視,隨時(shí)觀察他們的研究進(jìn)展,經(jīng)常過問:進(jìn)展得怎樣?遇到哪些問題?這些問題是怎么產(chǎn)生的?你們是怎么解決的?學(xué)生通過對(duì)教師提出的這

10、些問題的思考,可以把解決問題的最好方法固定在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,會(huì)把對(duì)現(xiàn)象的宏觀觀察自覺地深入對(duì)變化原因的理性探究中,從而形成對(duì)概念和方法的實(shí)質(zhì)性理解。四、以學(xué)生的總體經(jīng)驗(yàn)為教學(xué)基點(diǎn),為個(gè)體的概念學(xué)習(xí)拓展空間如果要求所有學(xué)生無(wú)條件地跨越由極端感性到極端理性的鴻溝,無(wú)疑是不現(xiàn)實(shí)的,這必然導(dǎo)致教學(xué)的失敗,對(duì)局部學(xué)生來(lái)說(shuō),化學(xué)這門新的充滿感性與理性和諧之美的新學(xué)科那么會(huì)因其概念、理論的晦澀而使相當(dāng)一局部學(xué)生望而卻步,表象的感性愉悅總是短暫的,這局部學(xué)生還沒來(lái)得及體驗(yàn)感性與理性合奏的交響樂所帶來(lái)的深沉與持久之美,便已心生去意,失去了主觀能動(dòng)性的學(xué)生,又如何能學(xué)好這門新的學(xué)科呢?所以,在教學(xué)中如遇到較為抽象的概

11、念、理論時(shí),教師要主動(dòng)地建構(gòu)一種適合學(xué)生總體認(rèn)知能力的模式,用學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為材料,運(yùn)用類比的方法陳述抽象的理論、概念,拋磚引玉,激發(fā)他們的想象力和創(chuàng)造力,由他們自己來(lái)由此及彼地得出結(jié)論、定義,而后與書上的理論、概念加以比照,這樣學(xué)生就有了一個(gè)認(rèn)識(shí)自己評(píng)價(jià)自己的時(shí)機(jī),作為教師再不失時(shí)機(jī)地加以點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì),就能順利地引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起由感性到理性的橋梁。五、創(chuàng)設(shè)情境,架設(shè)理解的橋梁真正的學(xué)習(xí),必須讓學(xué)生成為信息加工主體、意義的主動(dòng)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。然而,究竟什么樣的課堂情境才是教學(xué)所需?因內(nèi)容而異、因?qū)W生而異、因教師而異?，F(xiàn)以“化合價(jià)和化學(xué)式一節(jié)的教學(xué)為例,談?wù)?/p>

12、創(chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)的課堂情境的幾個(gè)策略。激活經(jīng)驗(yàn),類比遷移第一階段,教師提出問題,學(xué)生討論答復(fù):問:從字面上看你對(duì)價(jià)的含義的理解是什么?答:是商品的價(jià)格、價(jià)值;問:價(jià)格應(yīng)該表達(dá)一種什么樣的根本原那么?答:公平原那么;問:什么時(shí)候交易會(huì)發(fā)生?答:發(fā)生在有供需要求時(shí);問:商品價(jià)值的表達(dá)是什么?答:貨幣。第二階段,進(jìn)行模擬交易活動(dòng)。教師提出驅(qū)動(dòng)性問題:假設(shè)有甲、乙、丙三位同學(xué)各持有1元(甲)、2元(乙)、3元(丙)面值的貨幣各假設(shè)干枚,市場(chǎng)上有A、B、C單價(jià)為1元(A)、2元(B)、3元(C)的商品三種,問:在不找零的前提下,最簡(jiǎn)單的成交方式共有幾種?用甲、乙、丙,A、B、C,1、2、3這九個(gè)符號(hào)

13、組合在一起表達(dá)成交情況,看哪一組的表達(dá)方式最簡(jiǎn)潔明了。將學(xué)生分成四人一組進(jìn)行討論,然后請(qǐng)局部小組的代表公開研討的結(jié)果。通過這樣的類比,學(xué)生基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解化合價(jià)這一抽象概念就有了表象依附,新知便附于舊識(shí)之上,找到了適當(dāng)?shù)摹肮讨c(diǎn),認(rèn)知便水到渠成。由此及彼,架設(shè)橋梁對(duì)學(xué)生的公示結(jié)果給予恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)后,請(qǐng)學(xué)生回憶化學(xué)變化的本質(zhì):原子的重新結(jié)合。告訴學(xué)生這種重新結(jié)合就是一種交換,在確定條件下的雙贏甚至多贏交換,其結(jié)果是:變幻出自然與生命世界的萬(wàn)千氣象。這種交換公正、合理,絕無(wú)打折與討價(jià)還價(jià)。而后,教師展示新的問題:元素的價(jià)是由什么因素決定的?產(chǎn)生正、負(fù)價(jià)態(tài)的原因何在?如果沒有元素間的化合,價(jià)存在嗎?

14、看看你所學(xué)過的化學(xué)式,交易公平嗎?這種買賣的貨幣是什么?如何簡(jiǎn)潔、明了地記錄這種買賣?請(qǐng)結(jié)合帶著這些問題閱讀教材、積極探討、得出結(jié)論。協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律組織學(xué)生以小組的形式,認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容,展開充分的協(xié)商、研討,聯(lián)系他們已有的經(jīng)驗(yàn),在小組意見統(tǒng)一的根底上,由小組學(xué)生代表概括出本節(jié)知識(shí)的要點(diǎn)和規(guī)律,看看還有沒有遺漏的或不夠全面的地方,然后加以歸納整理。在共享集體思維成果的根底上到達(dá)對(duì)當(dāng)前所學(xué)概念比擬全面、正確的理解,即最終完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。驗(yàn)證練習(xí),效果評(píng)價(jià)教師可以設(shè)計(jì)如下的練習(xí)活動(dòng):給出氯、溴、硫、氧的負(fù)價(jià),鈉、鎂、鈣、鐵、鋁的正價(jià),請(qǐng)小組代表在黑板上寫出元素間兩兩化合所得物質(zhì)的化學(xué)式;判斷以下物質(zhì)中氯元素的化合價(jià):HCl、Cl2 、HClO、HClO3、NaClO4 。由于大多數(shù)學(xué)生積極地參與了認(rèn)知的過程,且類比的方法在日常經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知對(duì)象之間架起了通暢的橋梁,所以,練習(xí)的進(jìn)展會(huì)比擬順利,學(xué)生參與面廣、積極投入、結(jié)論根本正確。這時(shí),教師尤其要注意對(duì)存在潛在的學(xué)習(xí)困難或容易喪失學(xué)習(xí)動(dòng)力的學(xué)生給予個(gè)別輔導(dǎo)和積極地肯定與表?yè)P(yáng)。對(duì)諸如化合價(jià)一類的概念教學(xué),教師要切忌拋棄認(rèn)知規(guī)律、脫離主體經(jīng)驗(yàn)而讓學(xué)生死記一些元素的價(jià)態(tài)或化學(xué)式、或者某個(gè)概念表達(dá)。指望學(xué)生們?cè)诒粍?dòng)的機(jī)械記憶的乏味學(xué)習(xí)中,在感官的表象感知中,真正理解化學(xué)