摘要:從高中化學(xué)“前概念”的成因和特點出發(fā),提出基于“前概念”的有效概念教學(xué)策略,來幫助學(xué)生進(jìn)行概念的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞:前概念;化學(xué);教學(xué)策略
高中學(xué)生通過生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)儲備了相當(dāng)多的有關(guān)化學(xué)的經(jīng)驗和知識,即化學(xué)前概念。這些前概念,有些是正確的,具有正遷移作用,能夠促進(jìn)學(xué)生新知識的構(gòu)建,而有些是相異構(gòu)想,如果在教學(xué)中得不到有效轉(zhuǎn)化,會阻礙新知識的構(gòu)建,甚至形成錯誤的概念,所以教師有必要研究前概念的特點與轉(zhuǎn)化條件,采取正確的教學(xué)策略展開教學(xué)。
一、 化學(xué)前概念的成因與特點
對某些化學(xué)概念的認(rèn)識,學(xué)生可以通過多渠道獲得信息,在潛移默化中形成一種源自他們的直接經(jīng)驗,先入為主的認(rèn)識,這種認(rèn)識屬于化學(xué)前概念的范疇,這些前概念具有普遍性、隱蔽性、頑固性、局限性的特點。筆者通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生形成化學(xué)前概念的途徑主要有以下幾點:
(一) 源于學(xué)生的生活經(jīng)驗
化學(xué)與生活息息相關(guān),學(xué)生可以通過直接觀察獲取一些化學(xué)現(xiàn)象或感知一些物質(zhì)的性質(zhì),這些日常生活獲取的有關(guān)化學(xué)的感性認(rèn)識構(gòu)成了化學(xué)前概念,如:煤氣能燃燒、醋是酸的、鐵會生銹、酒精會揮發(fā)等,這類前概念具有廣泛性的特點。在學(xué)習(xí)過程中,當(dāng)涉及這些概念時,學(xué)生會自動進(jìn)行概念的遷移,但這種遷移與實際的概念可能不相一致,對科學(xué)概念的形成可能具有積極作用,也有可能產(chǎn)生負(fù)面影響。
(二) 源于學(xué)生的理解臆測
概念是用一定的詞語來描述的,在進(jìn)行新概念學(xué)習(xí)時,學(xué)生對描述新概念的陌生詞語會從字面去理解或進(jìn)行主觀臆測,望文生義是學(xué)生前概念形成的重要原因。比如:堿是咸的、合金是金屬的合成、液態(tài)的物質(zhì)都是溶液、電離與電解都需要通電等。來自直覺的化學(xué)前概念,是在潛移默化中形成的,較為隱蔽,且易形成思維定勢,在教學(xué)中要使其轉(zhuǎn)變成科學(xué)概念就會比較困難,因此這類概念具有頑固性、隱蔽性的特點。
(三) 源于權(quán)威的信息解讀
教材或教師為了讓學(xué)生在某一階段理解一些較為抽象的內(nèi)容,會拿一些具體的宏觀的物質(zhì)來對比或類比,但在創(chuàng)設(shè)情境時,由于考慮不周過分強(qiáng)調(diào)某一方面或忽略了后續(xù)知識的學(xué)習(xí),使學(xué)生形成停留于表面的由點及面式的前概念,如:為了形象常常描述原子相對大小,通常會用地球與乒乓球來做對比,在這個對比過程忽略了原子半徑的數(shù)量級以及原子的結(jié)構(gòu),將宏觀物質(zhì)的性質(zhì)遷移到了微觀粒子上面,使學(xué)生對后續(xù)原子結(jié)構(gòu)的理解造成困擾。
此外,學(xué)生可通過電視、網(wǎng)絡(luò)獲取有關(guān)化學(xué)概念的感性認(rèn)識,但是由于受專業(yè)水平所限,網(wǎng)絡(luò)媒體所給出的概念與科學(xué)概念差距很大,甚至相悖,而學(xué)生受認(rèn)知水平所限,缺乏科學(xué)的判斷能力,易形成錯誤的前概念。如:將化學(xué)物質(zhì)等同于化工產(chǎn)品,純天然的物質(zhì)等同于不含化學(xué)成分。
二、 化學(xué)前概念的轉(zhuǎn)化依據(jù)
任何實踐都離不開有效的理論指導(dǎo),關(guān)于前概念轉(zhuǎn)變的理論有:皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展觀、奧蘇貝爾的認(rèn)知同化理論和建構(gòu)主義理論等。
(一) 皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展觀
瑞士的心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為學(xué)習(xí)本質(zhì)上是個體在認(rèn)知主動建構(gòu)的過程中,當(dāng)已有的知識和經(jīng)驗不足以解決新問題時,就產(chǎn)生了不平衡狀態(tài),個體通過同化或者順應(yīng)來調(diào)整這種狀態(tài),以達(dá)到平衡。個體的發(fā)展過程也就是個體在平衡與不平衡兩種狀態(tài)之間的交替中逐漸地構(gòu)建和完善個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu),達(dá)到認(rèn)知發(fā)展的目的。依據(jù)概念轉(zhuǎn)變模型,要促使學(xué)生進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變,必須提供以下四個條件:①學(xué)生對前概念不滿意;②學(xué)生對新概念有最低限度的理解;③新概念初次出現(xiàn)時顯得合情合理;④新概念具有解釋和語言的功能。
(二) 奧蘇貝爾的認(rèn)知同化理論
奧蘇貝爾認(rèn)為,有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生的前提是教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生聯(lián)系,這個聯(lián)系是新知識與已有經(jīng)驗產(chǎn)生內(nèi)在聯(lián)系,而并非是一種表面聯(lián)系,學(xué)習(xí)者能夠主動地將新舊知識進(jìn)行連接,最終使得新舊知識經(jīng)驗同化。
(三) 建構(gòu)主義理論
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)生是帶著已有的知識和經(jīng)驗進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,他們所具備的認(rèn)知水平是學(xué)習(xí)新知識的生長點,教師只有進(jìn)行有效的引導(dǎo),才能幫助學(xué)生實現(xiàn)由前概念到科學(xué)概念的有效轉(zhuǎn)換。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)的過程同時包含新知識的意義建構(gòu)以及舊知識的重組。
三、 化學(xué)前概念的轉(zhuǎn)變策略
(一) 揭示學(xué)生的前概念
在進(jìn)行概念教學(xué)時,教師可以通過小組討論、提問、問卷查等方法了解學(xué)生頭腦中已形成的前概念,判斷這些前概念的合理性,有選擇性地利用前概念,順應(yīng)的學(xué)生想法,歸納出與事實相悖的結(jié)論,暴露學(xué)生的前概念的缺陷,然后引導(dǎo)學(xué)生修正概念,完善概念,從而幫助學(xué)生構(gòu)建新的概念。氧化還原反應(yīng)是學(xué)好元素化合物、電化學(xué)等知識的重要基礎(chǔ),但高一學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的理解存在偏差,他們認(rèn)為“氧化反應(yīng)必有氧氣參加”,將氧氣、氧化物、氧化反應(yīng)中的“氧”均當(dāng)作“氧元素”,這時教師基于學(xué)生的前概念,引導(dǎo)學(xué)生從概念的外部特征過渡到概念的本質(zhì)屬性,從而完成氧化還原反應(yīng)概念的建構(gòu)。
(二) 引發(fā)認(rèn)知沖突
根據(jù)波斯納的概念轉(zhuǎn)變模型的理論,引發(fā)認(rèn)知沖突是糾正學(xué)生錯誤概念的有效教學(xué)策略。概念轉(zhuǎn)變教學(xué)過程中認(rèn)知沖突策略的教學(xué),按以下順序進(jìn)行的:從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)——創(chuàng)設(shè)一定的問題情境——建構(gòu)正確的科學(xué)概念——嘗試練習(xí),鞏固提高,使科學(xué)概念主動建構(gòu)到學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。此外,學(xué)生之間也可通過小組合作學(xué)習(xí),通過彼此之間的思維碰撞引發(fā)認(rèn)知沖突,反思自己的想法,從而摒棄前概念,認(rèn)知正確的概念。如:在講化學(xué)平衡時,有些學(xué)生認(rèn)為當(dāng)一個反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,反應(yīng)速率為零,反應(yīng)停止,而有些則不這樣認(rèn)為,從而引發(fā)認(rèn)知沖突,此時教師應(yīng)引導(dǎo)大家充分討論,通過實例辨析,從而明確化學(xué)平衡的概念。
(三) 及時跟蹤反饋
化學(xué)概念的學(xué)習(xí)具有階段性和復(fù)雜性。因此教師要通過提問、課堂小測、課后訪談等方法及時跟蹤考查學(xué)生的概念掌握情況,然后采取合適手段,幫助學(xué)生鞏固練習(xí)所學(xué)到的概念與知識。如對于易混淆概念,可通過畫概念圖將層次理順,使之結(jié)構(gòu)化。如:在講完原電池原理后,可讓學(xué)生畫出原電池模型圖并設(shè)計一個原電池來考查學(xué)生掌握的情況。
關(guān)于前概念的轉(zhuǎn)化策略有很多種,在教學(xué)過程中,教師要根據(jù)概念的特征以及學(xué)生的認(rèn)知情況,靈活選擇有效的教學(xué)策略來幫助學(xué)生進(jìn)行概念的轉(zhuǎn)變。
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作者簡介:
陳騰杰,福建省廈門市,廈門市海滄中學(xué)。