20个化学元素顺口溜 [让学生参与化学概念的形成过程]
[摘要] 只有创设问题情境,启动学生的思维,让学生参与化学概念的形成过程,运用比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等思维方法,才能有效揭示概念本质,全面掌握概念。本文结合新课程教学实践,从遵循化学概念教学的基本原则、探析影响高中化学概念的形成因素等方面探讨了让学生参与概念的形成过程,有效学习化学概念的问题。
[关键词] 高中化学 概念教学 学生参与
布鲁纳曾经指出:“不论我们教什么学科务必使学生理解学科的基本结构。”而化学概念是高中化学学科基本结构中非常重要的一部分,是化学知识网络中的骨架。这部分知识不仅有利于学生对事实性知识的理解和应用,更有利于使所习得的知识网络化、系统化,并且对物质及变化认识不仅仅停留在感性认识阶段,使学生能更深刻、更准确地认识物质变化的规律,有助于学生透过现象看本质。更重要的是在概念形成的过程中,通过激发学生的学习兴趣,改变学生的学习方式,发展学生逻辑思维能力,有利于提高学生的科学素养,这正是新课程理论所倡导的。因此,我们必须让学生参与概念的形成过程,有效学习化学概念,这样有利于学生在后续学习中的应用与创新。
一、遵循化学概念教学的基本原则
1.注意化抽象为具体。概念是同类事物本质属性的概括,是从大量生动直观的现象中抽取出来的本质东西。所以概念具有抽象性。而且化学又有着不同于其它学科的特征,如物质的微观结构(若非借助现代的尖端仪器)既看不见又摸不着,且化学变化又是在原子的基础上重新组合的结果,因此单靠语言和文字描述,学生难于理解。所以,在教学中教师可以通过演示实验,利用模型、图表、幻灯、计算机软件进行动画模拟等手段,向学生提供大量生动直观的感性材料,丰富学生表象,变抽象为形象,让学生直观形象地认识微观世界,了解化学变化的实质。
2.注意概念教学的阶段性。学生的认识遵循着由具体到抽象、由浅入深、由现象到本质的发展规律。新教材对有些概念采取螺旋上升式编排,目的在于分散化学概念教学难点,使概念呈现阶段性。这种编排符合学生的认识规律,有利于概念的教学。因此教师在概念教学中不要过分强调定义的严密性,而要注重概念教学的阶段性,要认识到随着学生知识水平的提高及其认识的不断发展,对概念的认识也是不断发展的。例如在苏教版化学1中的概念知识同以往的较大变化在于知识的深广度不同。由于高中化学新课程由必修和选修构成,大部分课程内容必然分为螺旋上升的两个阶段。当然,注重概念阶段性并不能忽视其科学性,必要时可向学生指出某些概念存在的知识局限性。
【表1】 化学1中的主要概念与选修的层级发展关系
教师在进行某概念知识的教学设计时,一定要清晰地知道该内容在化学1和化学2中应该处理到何等程度,更深入地介绍分布在哪个选修模块。这样,实施教学时才能游刃有余。
3.注意概念教学的系统性。学生头脑中的概念不是孤立的,概念之间都存在着内在联系。弄清概念间的联系和区别,可帮助学生更好地理解和应用概念。对于一些相似或易混淆的概念,教师要引导学生经常采用分析和比较的方法,找出概念间的相同点和相异点,从而加深对概念内在联系的理解,这样就容易在学生已有的概念体系基础上构建新的概念体系,引导学生发展和深化概念,在应用中建立概念系统。学生在头脑中的概念形成联系就构成了概念的系统,即编织成了概念网络。概念网络的形成有助于知识的系统化,也有助于学生对新概念的理解和掌握。
二、探析影响高中化学概念的形成因素
1.概念的定义性特征。概念的定义性特征是影响概念形成的重要因素。一般来说,越复杂的概念定义性特征越多,无关特征也越多,因此不容易分辨。概念的有关特征越清晰,学生学习概念越容易。
2.概念间的联系。新学习的概念能否与学生认知结构中的原有概念建立联系是影响概念学习的一个重要的因素。正如奥苏贝尔所说:影响学生学习的最重要的因素是学生已经知道了什么。如果学生头脑中缺乏起固定作用的概念,就去学习新知识,则学生头脑中原有概念无法与新概念建立联系,就会导致学生机械学习而不是有意义学习。所以,在学习新知识前教师一定要了解学生头脑中知识准备的情况。如果学生头脑中缺乏知识准备,教师就要想办法在新旧知识间搭一个“支架”,使学生顺利地学习新知识;如果学生能建立概念的网络,把新概念纳入到已知的概念系统中,那么新概念就容易理解和记忆。
3.学生学习概念的方式。如果教师一味地讲解概念的意义,学生被动地接受,不利于其学习概念。如果让学生知道化学概念形成的途径,了解概念形成的过程,则会有利于学生学习概念。在教学过程中,教师要根据学生已掌握的概念,善于创设问题情境,提出启发性问题,引导学生质疑、释疑,通过观察、分析、综合、概括、抽象等一系列活动形成概念。让学生参与概念的形成过程不仅符合学生的认知规律,而且能使学生领悟知识形成过程中所蕴涵的思想方法,有利于提高科学素养。
三、让学生参与化学概念的形成过程
学生只有理解了概念,才能牢固地掌握概念。而要使学生理解概念,就必须使学生掌握概念的本质。直观材料是建立概念的基础,但概念不能从直观材料中直接得出,必须通过学生的思维才能把感性认识升华到理性认识,这是认识的飞跃,是使学生形成概念的关键一步。要实现这一飞跃,可以通过创设问题情境启动学生的思维,让学生参与化学概念的形成过程,运用比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等思维方法揭示概念的本质,全面地掌握概念。
1.直观生动,引入概念。概念的引入是课堂教学中很关键、很重要的一步。不能直接把概念“灌”给学生,这样会使课堂显得枯燥,而且学生得到的将不是理性知识,而是肤浅的、表面现象的认识,在头脑中只是过眼烟云,不能真正理解和掌握。因此,教师应尽可能地做到启发学生情感,启迪学生思维,创设问题情境,循序渐进地引入概念。比如我们可以通过学生实验和教师语言创设问题情境,激活学生原有知识,启迪积极思维。如:“酸的水溶液呈酸性,碱的水溶液呈碱性,那么,盐的水溶液呈什么性?”此时教师不必评论学生的判断,而是设计一个学生实验,测定纯水、NaCl、CH3COONa、NH4Cl溶液的PH值。学生通过亲自动手实验,发现盐的水溶液也有酸碱性,与原有认知结构产生矛盾,探求知识的欲望被激发出来,从而进入了认真分析、积极思考的学习过程。
其实,教学中引入的方法要不断创新,让学生在学习中始终保持一种新鲜感,并以积极的状态参与概念的学习。在教学中可以用一幅图画、一首古诗、一条谜语、一则小故事等为引导,再加上生动直观的语言、形象的描述、恰当的比喻,给学生一个想象的空间,然后通过对感性材料的分析、比较、概括以及严密的逻辑推理,使学生明白为什么引入这个概念、引入这个概念有什么好处,由此建立一个新的概念自然是水到渠成的事情。
2.启发点拨,建立概念。当学生的思路被教师引入矛盾之中时,思维高度活跃,急于寻求答案;但是受知识水平、思维方式、心理素质等因素影响,不一定能找到解决问题的途径。此时教师发挥主导作用,给学生一套事先设计好的由表及里、层层深入,能够揭示事物本质的思考题,启发、诱导学生自己进行分析、推理和判断。例如,当学生寻求CH3COONa溶液呈碱性的原因时,可以设计这样一组问题,为学生提示思维的方向:(1)醋酸钠溶液中有哪些离子?溶液中有哪些电离过程?(2)它们能否结合成难电离物质?(3)离子相互作用时对水的电离平衡有何影响?(4)最终会引起溶液中[H+]与[OH-]如何变化?学生通过对这组问题的探讨和分析,找到CH3COONa溶液呈碱性的原因,初步形成盐的水解的概念。
概念是反映事物本质属性的思维产物,也是人类在认识过程中把所感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括完成的。我们要给学生提供丰富的合乎实际、能够理解的感性材料,这是形成准确概念的前提。由于教材中有些概念的引入与实例有一定的片面性和局限性,使学生易产生一些错误认识,这就要求我们在教学中要有敏锐的调查力,善于捕捉教材中的信息,给学生提供尽可能全面的感性材料。如饱和烃与不饱和烃《有机基础》,因教材有一定的局限性,仅限于链烃,我们需把这一信息及时补充给学生。再如,教材对于溶液所举的实例都是无色溶液,我们应及时补上一些有色溶液,更正学生的认识。其次,我们还需用准确的语言叙述概念,避免因口误而形成错误的概念。如弱电解质是在溶液中只有一部分电离的电解质,而不是在溶液里不完全电离的电解质。
3.加强辨析,深化概念。当学生面对新的学习任务时,倘若其认知结构中已经具有了同化新知识的适当概念,但原有概念不清晰或不巩固,学生难以应用或者对新旧概念之间的关系辨别不清,则可以设计一个指出新旧概念异同的比较活动。例如必修2同系物概念的学习,学生头脑中已有“同位素、同素异形体、同分异构体、同一物质”的概念,学生对新学概念感到既熟悉又陌生,很容易引起新旧概念的混淆。因此可提供有关五个概念的比较活动(见表2),以提高新旧概念间的可辨别性,从而保证学生获得精确的概念。
【表2】 五个化学概念的比较
辨析概念要深刻、到位,而且教师尽量用简洁明了的语言介绍概念,避免简单的问题复杂化,加重学生的心理压力。教师应该着手每一个概念的关键字词的含义、概念的适用范围。如电解质的定义“在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物叫电解质”,关键强调解释。又如“化学平衡常数是一定温度下,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数”,应着重强调解释特定温度。再如同系物的是“结构相似,分子组成相差一个或若干CH2原子团”,应着力于强调解释结构相似。还有气体摩尔体积着重四要素等。再如必修1专题一第一单元物质的分类及转化中化学反应的四种基本类型,概念较长,可用字母、符号加以对比,从而保证学生获得正确的概念。
概念是人们从某一角度下一个科学的准确的定义,概念有其自己的适用范围。教师在指导学生辨析时应处理好以下关系:⑴处理好“一般”与“特殊”的关系。如共价化合物中只有共价键,但共价键不一定存在于共价化合物中;再如能电离的H-离子的未必是酸,如NaHCO3。⑵处理好精确语言与模糊语言的辩证关系。我们应做好中学化学教学中的原理应用和普遍性与教材和教学实例的共性,应理解教材中“一般”、“通常”、“大多数”或“许多”等的含义。如选修模块中《化学反应原理》关于大多数放热反应是自发进行的,大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。
4.科学训练,运用概念。学生的能力并不完全随着知识的获得而自行产生,它是教师有意识培养的结果。我们应加强规律性认识,通过凝聚和升华产生认识上的飞跃,并形成一定的观点。这要求我们在训练中注意选题与方法。我们应选择一些有针对性和代表性的例题,同时注意方法,发挥学生的主体作用,让学生由表及里深入熟练地掌握并运用概念。
我们要高度重视学生参与概念的形成过程,有效学习化学概念。只有学好基本概念和理论,深刻理解概念的内涵和外延,把握概念的本质属性,才能扎实地掌握相关的知识内容。也只有这样,才能真正落实以学生发展为本的课改理念,逐步改变教师的教学方式和学生的学习方式。
[参考文献]
1.朱嘉泰李俊《化学教学艺术论》[M](广西教育出版社2002)
2.张竹云《有意义学习理论在化学概念教学中的应用》[J](《中学化学教学参考》2003.10)
3.徐土根《建构主义与化学概念教学》[J](《中学化学教学参考》2003.5)
(作者单位:浙江省台州市天台中学)
