高中生物質結構知識學習中易產生模糊觀念

劉玲　郭海彬

摘 要：模糊觀念是指學生在學習過程中產生的與科學解釋不一致的錯誤的認識結果、不恰當的思維方式以及模糊的價值觀等。相較于其他知識類型，學生在學習物質結構知識的過程中更易產生模糊觀念。

關鍵詞：物質結構知識；模糊觀念

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）08-203-01

一、模糊觀念概念的界定

《辭海》對“模糊”有兩種解釋：1、不清楚；不分明 。2、事物所具有的歸屬不完全的屬性。它表示事物屬性量的不確定性，可以借用精密的數學形式來表達事物模糊性的屬性。《辭海》對“觀念”也有兩種解釋：1、看法、思想。思維活動的結果。2、譯自希臘語idea。通常指思想。有時亦指表象或客觀事物在人腦中留下的概括的形象。在本文中筆者認為，模糊觀念是指學生在學習過程中產生的與科學解釋不一致的錯誤的認識結果、不恰當的思維方式以及模糊的價值觀等。并且模糊觀念是學生學習過程中“偏離科學的認識”，則相異構想、迷思概念和錯誤概念也應該歸屬于模糊觀念，因為他們都是產生于學生學習過程且與科學解釋不一致的認識。已有的學者們通常更為強調模糊觀念是一種結果（即學生學習過程中形成的模糊認識結果），強調這一認識“結果”具有很大的差異性。但筆者認為，學生不僅會產生模糊的認識結果，且思維方式也會存在偏離科學思維方式的狀況，這也應該在模糊觀念之列。

二、高中生物質結構知識學習中易產生模糊觀念

化學模糊觀念是指學生學習化學過程中產生的與科學解釋不一致的認識，其產生與學生已有的知識經驗、認知結構、思維方式、認知能力、情感因素等密切相關。筆者認為，相較于其他知識類型，學生在學習物質結構知識的過程中更易產生模糊觀念。

首先，物質結構知識中涉及的概念都是定義性概念。所謂的定義性概念是由定義聯系起來的一類客體或事件，其中的定義表示的是概念的特征及其功能之間的關系（加涅，1985）。化學定義性概念可分成兩類。一類是原理性定義概念。這類概念是對一類事物內部實質性屬性的表述，這類概念所用的概念名稱往往是化學學科獨有的。例如，“分子間作用力”概念是對物質組成中各微粒之間相互作用的抽象描述，“原子軌道”是對原子核外電子運動狀態的抽象描述。化學定義概念的另一類叫做規則性定義概念，它是人們對物質或物質變化共同具有的規律或規則的反映，如“原子守恒”、“電子守恒”等。定義性概念注重是對眾多事物內部某種本質屬性的描述，不指向某一具體的物質或對象。如只要構成物質的微粒是陰陽離子，且存在著強烈的相互靜電作用就是離子鍵，并不是只有某一種物質具有這種屬性，而是對眾多存在這種作用類型的物質結構屬性的概括。因此，定義性概念的學習，需要學習者在大量的對象中找出相同的屬性或關系，并通過分析、比較、推理、抽象、概括、遷移等多種學習過程，以揭示概念的本質屬性。這是一個由表到里，去粗求精的過程，往往要求學生具備豐富的知識經驗和敏銳的觀察能力、判斷能力以及歸納能力。如果在此過程中概念的本質屬性歸納錯誤，就很容易出現模糊觀念。

其次，物質結構知識體系中存在許多相近的概念，這些概念往往描述的對象或揭示的物質屬性有相近的地方，而學生往往難以分別這些細微的差異。如離子鍵和共價鍵、離子晶體和離子化合物、σ鍵和π鍵、晶格能和電離能等，學生在學習的過程中，常將這些概念的內涵和外延加以混淆，如“帶相反電荷的離子與原子團之間不存在離子鍵”、“離子化合物中不存在共價鍵”、“離子晶體就是離子化合物”、“σ鍵就是單鍵，π鍵就是雙鍵”等都是學生常見的模糊認識。

第三，物質結構知識揭示的是物質的微觀結構和微觀運動規律，需要學習者具有一定的空間想象能力。空間想象能力是人們對客觀事物的空間形式（如大小、形狀、結構、位置等）進行觀察、分析、抽象思維，對頭腦中由對客觀事物的經驗所形成的空間表象進行加工、創造，從而形成新思想、新形象的能力。其中“表象是指當事物不在眼前時，人們在頭腦中出現的事物的形象”。在物質結構知識的學習中，需要學生具有的空間想象能力，不僅包括能夠在頭腦中正確建構出一些物質的空間構型的能力，還包括能夠將化學符號和化學用語在頭腦中再造和形象化的能力。我們可以看出良好的空間想象能力需要同時具備良好的聯想能力、觀察能力和想象能力，而這些能力將進一步影響到學生對信息的提取、加工和遷移，學生如果缺乏空間想象力或者在聯想、觀察、想象時出現了偏離，模糊觀念也就由此產生。如在學習晶體的堆積方式時，學生如果想象不出晶體的真實空間結構或者將簡單立方堆積與體心立方堆積、六方堆積與面心立方堆積混淆，都容易導致模糊觀念的產生。

第四，由于物質結構知識比較抽象，相關的學習資料或者教師在講述時，通常會通過具體的、宏觀的事例加以呈現來幫助學生理解，但宏觀事實與微觀運動之間是類比關系，如果學生將兩者等同起來，也容易產生模糊觀念。如在學習電子的繞核高速運動時，老師以行星繞太陽旋轉為例來說明，但是學生在物理課上學過行星是按照固定軌道繞太陽運轉的，因此就產生了電子繞核的高速運動是有固定軌道的認識。再如在學習電子云時，老師以蜜蜂繞花的飛行來形象說明電子云，但忽略了蜜蜂是真實具體的，而電子云也并不表示電子的實際運動軌跡，而是電子在核外空間單位體積內出現機會多少的形象化表示法，是電子行為的統計結果。

參考文獻：

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