| 标题 | 概念主题理念下的化学概念教学的实践与思考 |
| 范文 | 薛青峰 孙美华 摘要： “概念主题”是在一定主题统摄之下的学科相关概念的集合，它反映了相关概念之间的逻辑关系和发展关系。通过对概念主题的建构和剖析，既可以加强教师对有关概念的认识和理解，又可以帮助学生全面而准确地掌握相关概念。通过对必修教材中“强电解质和弱电解质”概念建构的教学设计过程和教学流程的剖析，探讨了一定概念主题下的有关化学概念教学的一般策略。 关键词： 概念主题； 观念建构； 化学概念教学； 强弱电解质 文章编号： 10056629（2018）8004504 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 化学概念是将事实性化学知识经过类比分析、归纳比较、科学抽象而形成的一种理性知识，它反映了化学事实或化學现象的本质属性，是化学学科知识系统的骨架。任何一个化学概念都不是孤立的存在，而是与其他有关概念相互交织、共同作用而形成一个个概念群组。随着教学内容的不断深入，这些概念群组进而形成具有一定主题的概念串或概念集合，即概念主题。教师在进行有关概念教学时，不仅要了解该概念在概念主题中的位置，更要理解该概念主题的发展脉络，这样才能准确把握相应教学背景下概念教学的深度和广度。下面以高中必修教材“强、弱电解质”概念教学为例谈谈概念主题理念下的化学概念教学的设计思路[1～3]。 关于强、弱电解质的识别与区分是中学化学重要的教学内容[4]，是学习有关溶液中离子反应的基础性概念，是正确书写离子方程式的前提条件，同时也是培养学生掌握物质分类方法的良好契机。在教学过程中，不仅要关注教学结果的实效性，更要关注教学过程的价值功能，即对教学结果的理解和对后续教学的影响。 1 厘清概念主题内核心知识发展脉络与层级水平之间的关系 强电解质和弱电解质是中学化学核心概念“电解质”的两个子概念，都从属于“溶液中的离子反应”这一概念主题，该概念主题中核心知识发展脉络与层级水平关系如图1所示。 在该概念主题中，离子反应是核心概念，电解质是次核心概念，而强电解质和弱电解质是为深化理解电解质和离子反应而建构的一个重要概念群组。在高中化学必修要求中，针对“强电解质和弱电解质”只要求知其然（即“是什么”的问题），而知其所以然（即“为什么”的问题）则是高中选修的要求，即要求学生能够从电解质在溶液中以微粒存在的形态区分强电解质和弱电解质。微粒观是“溶液中离子反应”知识体系建构的核心观念。 2 把握概念主题内相关概念与学科观念之间发展层级的关系 在建构主义理论中，学科概念的建构与学科观念尤其是观念性知识的建构是密不可分的。中学阶段关于电解质概念主题（属于溶液中的离子反应概念主题之下的次级概念主题）的发展过程与微粒观视角下的学科观念或观念性知识发展过程的关系见图2。 由上述关系图可以看出，学生在学习强、弱电解质概念之前，已经具有对其上位概念“电解质”及其溶于水后微观粒子的行为表现的认识，这是强、弱电解质概念建立的基础。分析观念性知识的建构及发展过程可以看出： 强电解质与弱电解质的本质差别就是其溶于水时电离程度的不同，而这个差别是通过测定符合一定条件的电解质溶液的导电能力来确定溶液中离子浓度的不同，进而得到相关电解质的电离程度的不同，因此“在离子所带电荷数相同的情况下，溶液中离子浓度越大，溶液的导电能力越强”这一学科观念性知识是建构强、弱电解质概念的重要前提，但在具体教学内容中没有支撑这一观念的事实，因此在教学过程中非常有必要补充这一关键性证据。 3 强电解质和弱电解质概念建构的教学思路 3.1 创设情境，引发认知冲突 宏观的、具体的事物易被学生接受，容易激发学生的学习兴趣，教学处理应尽可能地从宏观入手。强、弱电解质是物质分类过程中形成的两个相对的化学概念，它们是电解质阵营内两个集团的称谓，相关概念的建立最重要的是让学生找到两个集团划分的依据和标准，因此设计对比性实验，让学生预先获得感性认识并形成认知冲突，是引入这组概念的最佳方法。 该实验旨在帮助学生建立后续学习（概念建构）所必须依托的宏观表征，在理论分析与实验现象的对比研究中，产生认知冲突，激发出强烈的求知欲望，为后续学习建立情感依托。学生通过观察比较几种电解质溶液导电时所表现出来的宏观现象，根据灯泡的明亮程度分组，知道不同电解质溶液导电能力存在差异性的事实，引导他们思考与探究，进而找出差异产生的本质，为建立强、弱电解质的概念确立依据和标准。 3.2 建构模型，探寻理论假说 设计系列问题引导学生思索与探究现象背后的原因，用化学的视角建构相关模型，解释有关现象，使学生能够在微观层面上认识化学概念所反映的事物本质，真正理解化学概念的内涵和外延，这是学生建立准确而稳定化学概念的关键。 问题1： 请你解释实验中各溶液能导电的原因。 问题2： 向50mL蒸馏水中慢慢滴加10mL 0.2mol·L-1 NaCl溶液，你会观察到什么现象？请用实验验证你的猜想。据此你能得出怎样的结论？ 问题3： 根据醋酸溶液的导电能力远远低于等物质的量浓度的盐酸这一事实，你能得出怎样的结论？请你提出一个合理的假说并设计实验验证你的假说。 问题4： 如果据此让你将电解质分类，你的分类依据和分类标准分别是什么？ 问题1是引导学生回忆电解质溶解过程的行为表现以及电解质溶液导电的原因，为解决后面相关问题进行适当的铺垫。问题2是为了补充概念主题中“缺失的证据”，让学生认识到电解质溶液导电能力与溶液中离子浓度有关，浓度越大溶液的导电能力越强，该结论是沟通本实验的实验现象与实验结论的桥梁。问题3是本实验的核心问题，通过上述有关问题的解决，学生不难得出醋酸溶液中离子的浓度远小于等物质的量浓度的盐酸，其原因是CH3COOH的电离程度远小于HCl，即醋酸只发生了部分电离。但得不出盐酸完全电离的结论，在必修教学中，这个结论可以告知学生，思维的严密性是化学核心素养的重要组成部分。物质分类不仅要确定分类依据，更重要的是确定分类标准，通过问题4，一方面培养学生概括、总结、分类的能力，另一方面加深学生对强、弱电解质本质差异的理解。 3.3 研讨表征①，完善概念建构 化学符号作为学科语言，它是对宏观和微观信息的一种抽象和概括，它将丰富的宏观和微观信息浓缩成一种最简练的形式，简明地表达了宏观现象、微观本质以及数量的关系，成为沟通宏观和微观的中介和桥梁，是化学概念学科化的表现形式。 问题5： 强、弱电解质在溶液中电离程度有所不同，如何用化学学科符号来描述这一行为差异？ 电离方程式和化学方程式都是用化学符号来描述物质在一定条件下的变化行为、变化过程和变化结果的符号表征系统。学生通过联想与对比、交流与研讨，“创造性”地将“可逆符号”引入弱电解质的电离方程式中，真正明白了“强”和“弱”的涵义。通过这一过程，学生对强电解质和弱电解质电离特点理解得更加清晰，为准确理解复分解型离子反应发生的条件和离子方程式书写规则打下基础，也为后续弱电解质的电离平衡特点的教学埋下伏笔。 提高学生化学学科素养是上述教学设计的重要理念，具体教学过程紧紧围绕“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”两大学科核心素养的培育，同时渗透了对“科学探究与创新意识”“变化观念与平衡思想”的培养。 基于“概念主题”理念的化学概念建构教学常常需要与化学观念（或观念性化学知识）的建构同步推进。在教学设计时，教师需要变“知识立意”为“素养立意”。在教学过程的推进上，要以“宏观表征”为起点、“问题驱动”为方法、“模型建构”为途径、“意义理解”为目标，让学生在经历观察、建模、研讨、探究等活动中，水到渠成地生成相关化学概念，而不是为概念而教概念。努力使课堂教学过程由“教授过程”转变为“学悟过程”，从而提高化学概念学习的系统性和有效性。 参考文献： [1]支瑶， 王磊. 高中化学概念教学设计思路与方法研究[C].全国化学教育专题学术研讨会， 2008. [2]吴星. 对高中化学核心素养的认识[J]. 化学教学， 2017，（5）： 3～7. [3]吴俊明. 初中化学的育人功能与观念渗透[J]. 化学教学， 2017， （2）： 8～15. [4]王祖浩主编. 普通高中课程标准实验教科书·化学1[M]. 南京： 江苏凤凰教育出版社， 2014. |
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