化學概念新授課中的變式教學三部曲

摘""" 要： 化學概念性變式教學有助于優化學生的思維品質，提高學生解決化學問題的能力。結合教學實踐，作者以物質的量為例，提出化學概念的變式教學三部曲：創設置化學情境，揭示概念本質;拓展化學概念外延，再現概念不變的屬性內涵;概念初步認識之后，建構化學概念的內在體系。

關鍵詞： 化學概念""" 變式教學""" “物質的量”

一、問題的提出

“授人以魚，僅饗食一餐;授之以漁，方助人終生”。西方著名的天才科學家伯爾納曾指出良好的方法能促使更好地發揮才能，而拙劣的方法則可能妨礙才能的發揮。足見，引導學生掌握正確的、科學的化學學習方法，培養學生深刻、敏捷的化學思維品質，讓學生變化學知識為利用化學解決問題的能力，對學生的成長和化學科學素養的提高非常重要。結合教學實踐經驗，筆者發現在化學概念新授課過程中，適當靈活引入變式教學，讓學生在“概念變的過程”中掌握“概念不變的本質”，對學生的思維品質優化和化學問題解決能力的培養有很大幫助。

二、化學概念性變式教學的概述

化學變式教學即授課過程中保持化學概念、基本原理、規律和方法、化學思維成果等一點或者多點的本質性特征不變，不斷更換問題情境、問題呈現方式或者問題的思維角度、深度等非本質特征，而對學生采用一種教學方式。這種教學方式有助于學生對化學概念本質的深刻認識，改變化學思維定勢，改進化學思維方式，提高學生解決化學問題的能力。其實無論是教育學還是心理學專家對變式教學的研究已經有比較長的一段時間，其中特別提到顧泠沅，他是國內最早比較系統地研究變式教學的專家之一，他指出變式教學可分為概念性變式教學和過程性變式教學。化學概念性變式往往是在化學新概念的授課過程中采用的一種針對化學概念的內涵、化學概念外延集合及與化學概念對象有非本質屬性相似點的非概念外延集合而采用的變式教學方式。過程性變式則是在學生化學概念形成之后，教師更深層次地推進概念的認識，幫助學生積累化學活動經驗和策略，形成化學知識網絡的教學方式。在采用化學概念性變式教學的過程中，應該遵循目標性原則、思維啟發性原則、科學探究價值性原則及學生為主體性原則等。筆者結合教學實踐經驗和前人的研究成果，針對化學概念新授課的教學設計，提出化學概念變式三部曲，以大家所熟知的高中重要概念點物質的量為例。

三、化學概念性變式教學在新授課中的三部曲

1.創設化學情境，揭示概念的本質。

（1）化學概念情境的創設

化學概念是化學教學的重要內容，是學生化學認知思維的基礎。對一切化學問題的分析、推理和解決的過程都應該建立在掌握化學概念的基礎上。但是由于化學概念比較抽象，理論性較強，化學概念一直是學生學習化學的難點。根據建構主義理論，化學概念的新授課應該從學生已有的生活經驗出發，為化學新概念的本質特征創設相應的情境。這是化學概念性變式教學的切入點，教師可以提供具體直觀的生活實例或者概念的具體簡單應用例子，盡可能讓學生挖掘概念的本質屬性。如在物質的量的教學中，可以提供以下變式創設物質的量概念的情境。

①1molO■中有阿伏伽德羅常數個氧氣分子，約有6.02×10■個氧氣分子。

②1molC中有阿伏伽德羅常數個碳原子，約有6.02×10■個碳原子。

③1molNaOH中阿伏伽德羅常數個Na■和阿伏伽德羅常數個OH■，約有6.02×10■個Na■和6.02×1023個OH■。

這三個例子是物質的量的在化學中的簡單具體應用，化抽象的物質的量為具體的化學實例。從這三個實例變式，學生容易總結歸納出1mol物質含有1個阿伏伽德羅常數個微觀粒子（包括分子、原子、離子），而1mol物質約含有6.02×1023個微觀粒子，即1個阿伏伽德羅常數約等于6.02×1023。

（2）化學概念和概念適用范圍的提出

從概念情景出發，學生可進行番地概念的演繹推理，初步獲得化學概念基本結論，包括概念的一些本質特征、概念衍生的定理和公式。

①歸納總結

1個阿伏伽德羅常數個微粒的物質的量為1mol，1mol物質約為6.02×10■個微粒。

物質的量表示的是微粒的集合，符號為n，單位為mol。

②推理公式定理

nmol物質表示有n倍阿伏伽德羅常數個微粒，約有n×6.02×10■個微粒。

N（微粒數）=n*NA≈n*6.02×10■。

③化學概念的適用范圍

物質的量適用于表示一定數目微觀粒子的集合，用物質的量表示宏觀物質的數目是沒有意義的。

2.拓展化學概念外延，再現概念不變的屬性內涵。

（1）化學概念的簡單外延

外延是相對于化學概念的內涵而言人，內涵是概念的本質屬性，而外延是概念適用的客觀事物的全部對象。化學概念外延簡單還是復雜，并沒有很清楚的分界線，只在于教師的把握量度。筆者在這里將概念外延分成簡單和復雜，只是強調新概念授課變式教學應該由易到難、由簡到繁，層次遞進。

①0.5molH■中有氫分子多少個？

②1molH■SO■中有氧原子多少個？

③1mol氧元素說法正確嗎？

前兩個變式是針對于物質的量的概念推導出的公式應用，引導學生理解物質的量轉化為微粒數關系式N=n*NA≈n*6.02×10■。而第三個變式主要是針對物質的量的適用范圍，物質的量只能用來表示一定數目微觀粒子的集合，不適用宏觀物質。元素是宏觀概念。

（2）化學概念的復雜外延

與化學概念的簡單外延相比，概念的復雜外延難度比較大，有向過程性變式教學過渡的傾向。概念的復雜外延變式往往要求學生的思維參與度比較高，有助于學生思維敏捷性、深刻性品質的培養。

①0.1molNa■SO■中有離子有多個？陽離子和陰離子的物質的量分別為多少？

②0.5molHCl有多少個電子？

③多少molO■所含的氧原子數與2molCO■中所含的氧原子數相同？

④3mol的NH■■中含有多個質子數和電子數？

這四個變式還停留在對物質的量和微粒數的相互轉化關系上的應用，并沒有與其他知識點進行整合，所以還是屬于概念性變式，而不是過程性變式。概念的復雜外延變式與簡單外延變式所要表達的概念本質特征是基本一樣的，都是物質的量和微粒數的相互轉化。但是概念的復雜性外延是概念更大范圍的應用，學生所要訓練的知識層面比較大，邏輯推斷能力要求比較高，是對概念的簡單外延變式的升華。

在進行完概念的復雜外延變式之后，物質的量的新授課基本接近45分鐘的尾聲，物質的量這節課的重點基本完成。但是筆者認為這并不意味著物質的量的概念性教學的結束，在課后或者下節課，教師還是有必要進行進一步的變式。

3.概念初步認識之后，建構化學概念的內在體系。

（1）化學概念的逆向變式

在化學概念的變式教學的前面兩部曲中，對概念的闡述都是正向思維方式，容易被學生理解和接受，但卻容易形成思維定勢，所以有必要對化學概念進行逆向變式教學。

①1.204×10■個氧氣分子的物質的量是多少？

②多少mol的H■SO■能夠電離出9.03×10■個正電荷？

③多少mol的NH■含有3.01×10■個電子？

前兩部曲中的變式是從1mol微粒含有微粒數NA個，約等于6.02×10■，nmol微粒含有微粒數n*NA，約等于n*6.02×10■個的正向思維推導而成的變式。而概念逆向的三個變式，則從反向的思維角度出發，如果已知物質的微粒數，又如何逆向導出物質的量？概念的逆向變式更能加深學生對概念本質的正面理解。

（2）化學概念應用的異形變式

化學概念應用的異形變式，旨在通過該化學概念與其他簡單知識融合的情景變式過程，拓展化學概念的綜合利用。

①2mol的碳在空氣中充分燃燒，最多能生產多少個二氧化碳分子？

②12g碳含有阿伏伽德羅常數個碳原子，一個碳原子的質量大概是多少g？

③要產生4molO■，至少需要KClO■的物質的量多少？

這三個變式把物質的量的概念放在具體的問題情境中，又整合化學方程式和化學反應的已知知識點，綜合性比較強，學生需要提取情景中的關鍵信息，建立概念之間的內在聯系。該階段的變式其實已經是簡單的過程性變式。

化學概念的變式教學三部曲就好比音符中的1、2、3，變式的層次逐步提高，對學生的思維訓練深度逐步加深，解決問題的能力鍛煉強度逐步加大。而這三部曲必須按音階順序演練，以符合學生的認知特點，便于學生建構化學概念的知識體系。

參考文獻：

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