從美國教材《化學：概念與應用》看核心概念的建構
——以“物質(zhì)的量”為例

孫安龍

（江蘇省揚州市邗江區(qū)瓜洲中學江蘇揚州225129）

從美國教材《化學：概念與應用》看核心概念的建構
——以“物質(zhì)的量”為例

孫安龍

（江蘇省揚州市邗江區(qū)瓜洲中學江蘇揚州225129）

“物質(zhì)的量”概念本身的特點和學生的認知特點決定了學生學習該概念的困難。美國教材《化學：概念與應用》以故事開篇，從迷你實驗、類比教學、樣例展示、適量習題四個角度幫助學生主動建構“物質(zhì)的量”的概念系統(tǒng)，為我們提供了一個核心概念建構的典型范例。

美國教材；核心概念；物質(zhì)的量；建構

《普通高中化學課程標準（實驗）》對“物質(zhì)的量”的教學要求是：從引入物質(zhì)的量的必要性入手，認識摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，能用于進行簡單的化學計算，體會定量研究的方法對研究和學習的重要作用。

由于摩爾、物質(zhì)的量、微粒、阿伏加德羅常數(shù)等名詞的同時出現(xiàn)，且彼此間聯(lián)系緊密，造成了學生的認知困難。幫助學生建構完整的物質(zhì)的量概念系統(tǒng)，有利于學生運用宏觀和微觀相結合的思維方法思考問題，使化學更貼近生活實際，對整個中學階段的化學學習都將起著非常重要的作用。

如何幫助學生有效建構“物質(zhì)的量”的概念，美國高中主流理科教材《化學：概念與應用》，或許能給我們帶來一點啟示。

一、故事開篇，引入概念

教材以俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛將收藏了65年的40桶硬幣存到銀行，銀行工作人員清點硬幣的方法導入。文字旁的一幅鋪滿硬幣的圖片，更是以強烈的視覺沖擊喚起學生的學習熱情。由此提出問題，正如銀行工作人員清點硬幣一樣，化學家也要計算原子、分子或其他微粒的個數(shù)。但是和銀行工作人員不同的是化學家不會一個一個地數(shù)，因為物質(zhì)的微粒是如此之小而數(shù)量又是如此巨大。那么，不用數(shù)數(shù)的方法，又如何確定一份樣品中物質(zhì)的微粒是多少呢?該教材創(chuàng)設的情境以生活經(jīng)驗為起點，具有真實性、針對性、情感性，能有效調(diào)動學生的有意義學習，為主動建構奠定基礎。

《普通高中化學課程標準（實驗）》在課程的基本理念中也提出：“從學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，幫助學生認識化學與人類生活的密切關系，關注人類面臨的與化學相關的社會問題……”。

二、迷你實驗，認識概念

為了幫助學生進一步認識“物質(zhì)的量”，該教材設計了一個與日常生活緊密聯(lián)系的簡單實驗——計數(shù)一袋紐扣的數(shù)量。實驗步驟：①數(shù)10枚紐扣并稱其質(zhì)量，記錄結果。②稱量并記錄空塑料袋的質(zhì)量。③將袋子裝滿紐扣，并封好口袋。④稱量并記錄其質(zhì)量。分析與討論：①袋子中有多少紐扣?②說明你是如何確定這個數(shù)量的?

該教材中的“迷你實驗”短小精悍，能讓學生切身體會化學的樸素與激情。正如“讀書破萬卷，不如行萬里路”一樣，每個“迷你實驗”都將勝過學生數(shù)小時的苦讀。

三、類比教學，理解概念

圖1 日常生活對小件物體的計數(shù)方法

該教材用日常生活中計數(shù)雞蛋、發(fā)卡、夾子、打印紙等來類比科學家計算原子、分子等微觀粒子的方法（見圖1）。

學生所擁有的有些日常概念可以促成科學概念的學習，因此我們必須將日常概念看成是逐步形成科學概念的一個必要前提和準備階段。如果能將學生的日常概念利用起來，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，還能有效達成對新概念的理解。

四、樣例展示，應用概念

為了幫助學生理解、應用“物質(zhì)的量”，該教材從四個不同的角度設計了4個樣例，每個樣例均提供了規(guī)范的、詳細的解答過程。

樣例1：計算樣品中元素原子的數(shù)目

一根鐵棒的質(zhì)量是16.8s，那么這根鐵棒中含有多少個鐵原子？

樣例2：計算化合物中所含粒子的個數(shù)

一份氧化鐵粉末的質(zhì)量是16.8s，那么其中含有的氧化鐵粒子數(shù)是多少？

樣例3：計算不同物質(zhì)的量的化合物的質(zhì)量

含有7.50 mol H2O分子的水的質(zhì)量是多少？

樣例4：推測產(chǎn)物的物質(zhì)的量

3.75s氮氣與氫氣完全反應時，生成氨氣的物質(zhì)的量是多少？

樣例學習對學生認知技能的獲得有巨大促進作用，能極大調(diào)動學生學習的主動性和積極性，更易為廣大學生所接受。

五、適量習題，鞏固概念

該教材在本節(jié)復習題中從三個角度（理解概念、理性思維、化學應用）設計了5道習題來鞏固“物質(zhì)的量”這一概念。其中包含以日常生活和工業(yè)生產(chǎn)為背景的題目，它們在鞏固、反饋學生所學知識的同時，還能讓學生體會到化學知識的實用性，從而激發(fā)學生更強的學習動力，適量的訓練還有助于提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。

建構主義啟示我們，在教學過程中要注重學生的主體地位，發(fā)揮學生在建構過程中的積極作用，充分借助他們已有的知識經(jīng)驗和學習過程，主動建構概念系統(tǒng)。美國教材《化學：概念與應用》為我們提供了一個典型的范例。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）［S］.北京：人民教育出版社，2003：20-22

［2］王祖浩等.化學概念與應用［M］.杭州：浙江教育出版社，2008

［3］朱亞萍，王后雄，彭慧.美國高中化學教材中“類比圖像”的研究［J］.化學教育，2012，（1）：7-9

［4］梁德娟，張文華，王星喬.美國教科書《化學概念與應用》建構主義思想分析［J］.化學教育，2009，（10）11-14

1008-0546（2014）01-0015-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.005