優化化學概念學習 提高學生學科素養

顧海艷

摘要：在初中化學教學中，概念教學尤為重要。文章從培養學生科學探究能力、空間想象能力、化學學習興趣、分析理解能力等方面闡述了活化化學概念學習的幾種方法，達到在概念教學中培養學生化學科學素養。

關鍵詞：探究驅動；模型構建；趣味游戲；分層剖析

文章編號：1008-0546（2017）02-0072-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.023

初中化學有許多概念，他們是學生走進化學世界的金鑰匙，要想學習好化學，并能很好地應用化學原理指導以后的學習、生活與工作，就必須深刻理解化學概念的內涵和外延。然而，對于初中學生來說，化學概念的記憶也許相對簡單，而要想清楚明白地弄清楚其本質，其實是一項比較困難的任務，因為初中生的空間想象能力，抽象的分析理解能力都較差。所以筆者從如何培養學生科學探究能力、空間想象能力、化學學習興趣、分析理解能力等方面，活化化學概念學習的有效途徑，加深學生對概念的內涵和外延理解，讓化學概念學習成為學生帶得走的素養。

一、 探究驅動，培養科學探究能力

科學探究是最能使學生產生共鳴及知識碰撞的學習途徑，也是初中化學教師在概念教學過程中最青睞的教學手段。教師可以創設生動的問題情景，通過問題驅動，激發學生的探究欲望，讓實驗探究在化學概念學習中發揮其重要作用。

例如，在“催化劑”概念教學設計時，首先讓學生閱讀催化劑的概念，分析討論概念中的關鍵詞，拋出問題：“請設計實驗證明二氧化錳能否做過氧化氫溶液分解制取氧氣的催化劑？”這時就要充分發揮小組成員集體的思維能力、合作能力及實驗設計的能力了。當每個小組完成設計方案后，組間的交流就變得尤為重要，通過各個小組的匯報，學生不僅會發現自己小組在關鍵詞的把握上遺漏了什么，而且會發現實驗方案的設計上有哪些缺陷。此時教師只要再給學生1-2分鐘，他們就會呈現出一套完整合理的實驗方案。在接下來的實驗過程中，學生對他們做到每一步實驗的目的都非常明確，這會進一步加深對概念的理解。在探究了二氧化錳的確能做過氧化氫溶液分解制取氧氣的催化劑后，探究催化劑的概念的任務并沒有結束。教師可以再次追問：“氧化銅能否做過氧化氫溶液分解制取氧氣的催化劑？”學生正處于探究的熱情中，此問題一出，他們馬上會去設計探究方案，再進行方案交流時，會發現方案正確的小組明顯比第一次多了許多，對于出錯的小組正好進行二次強化催化劑的概念必須驗證一變二不變，這三個要素缺一不可。相信經過兩輪的設計與實驗，學生不僅對催化劑的概念有了深刻的了解，而且發現一個反應可以使用不同的催化劑。此時教師可以趁熱打鐵設疑：“催化劑在化學反應中是否都起加快化學反應速率的作用？如何理解改變的含義？”從學生目前探究的情況，學生的確會認為改變就是加快，但教師在這里設疑，對學生的已有認知明顯形成了沖擊，教師可以舉例，如食品中的防腐劑就是起延長食品保質期的作用，減慢氧化反應的速率。經過這樣兩次探究催化劑成立的三要素，及對“改變”的正反舉例，能使學生深刻地理解催化劑含義。像初中化學中的質量守恒定律、飽和溶液、不飽和溶液等概念都可以用實驗探究這種生生互動的學習方式，讓學生在不斷的糾錯和完善中自主建立概念。這樣學生收獲的概念將會成為他們一生有用的知識。

二、模型構建，培養空間想象能力

初中學生由于年齡特征原因，他們的思維主要以直觀為主，空間想象能力較差。因此，在進行微觀概念教學時，要盡量利用直觀手段慢慢提升學生的空間想象能力。

例如，在進行微觀粒子分子、原子、離子等概念的構建時，怎樣將這些看不見、摸不著的微觀粒子能夠在學生的大腦中快速呈現出來，成為教師的首要任務。這就需要教師首先能培養學生的空間想象能力。在這時候，老師可以給學生展示幾種代表不同種類原子模型的小球，讓學生先構建可將原子放大成一個個小球的空間想象能力，然后引導學生去搭建水分子、氧氣分子、氫氣分子、二氧化碳分子、氨氣分子等模型，在搭建的過程中學生會發現，分子是由原子構成的，一個分子是由兩個或兩個以上的原子構成，一個分子可以由同種原子構成，也可以由不同種原子構成。此時教師可以設疑：“水的蒸發和水通電分解成氫氣和氧氣的過程中水分子變化情況是否相同？”小組合作用搭建成的水分子模擬這兩個變化過程，在模擬過程中，學生不僅收獲物理變化過程中分子本身不變，分子間的間隔改變。化學變化過程中分子本身改變，破裂成原子，原子不再改變，重組成新的分子。從微觀層面發現物理變化與化學變化的區別；而且獲得了分子和原子的概念，即分子是保持物質化學性質的最小粒子，原子是化學變化中的最小粒子。為了進一步用模型提升學生的空間想象能力，可以讓學生用模型來表示純凈物和混合物，從而從分子種類的層面認識這兩個概念。用模型來幫助學生認識原子、分子等微觀粒子的結構，可以讓化學反應過程清楚地展示出來，讓純凈物和混合物的差別凸顯出來。讓哪些看不見摸不著的微觀粒子和變化過程變得直觀化，還培養了學生對微觀的世界有了一定的空間想象能力。

三、趣味游戲，培養化學學習興趣

在化學概念的教學中，能通過學生小組合作完成的任務，教師盡量不要通過講解的方式完成，前者收獲的是學習的能力、方法及終身不忘的知識，后者收獲的僅僅是短期有效的知識。因此，合理地組織一些游戲活動，有助于活躍課堂氣氛、激發學生的參與積極性，強化教學節奏，幫助學生由感性認識向抽象思維層面過度，減少思維難度，強化理解概念的含義。

例如，在學習化合反應的概念時，可以讓幾個小組的學生到講臺前面扮演角色，讓他們小組將學習這個概念的過程演成一場小小的話劇，他們有一個人扮演單質的，有兩個或多人扮演化合物的，有的小組會將化合反應演成由物質合成一種物質，這些組的演出馬上會遭到其他演出小組的改進，他們會提出可由多種物質合成一種物質，而且反應物可以是單質，也可以是化合物。雖然通過游戲活動學習化學概念花費的時間較長，但它帶給學生的不僅僅是知識的牢牢掌握，還培養了學生活動的設計參與能力，與他人的合作能力及思維的抽象能力。在后面再學習分解反應、置換反應及復分解反應的概念時，學生就會輕松地設計出一個個游戲來演繹這些抽象的概念，在演繹這些概念時，學生收獲的是一生都帶著走的知識，他們永遠都不會忘記，因為這些知識是他們自己設計，自己演繹，自己歸納總結后得到的。

將趣味游戲學習法應用在初中化學概念的教學中，可有效啟發學生的探究性思維能力，培養其學習興趣，并有利于學生養成良好的學習品質。

四、分層剖析，培養分析理解能力

對于一些含有多個關鍵詞且關鍵詞應按先后順序把握的概念，要進行逐層剖析，深入理解，才能提高學生剖析概念、分析問題、理解問題的能力。

例如，在學習元素概念時，學生往往會將概念的重點落實在質子數相同上。這時老師可以讓學生在圖紙上設計一個小區，里面每戶代表一種元素。然后老師開始分層設疑：

1.門口的門衛會將分子、原子、原子得失電子形成的離子、原子團這四種粒子中的哪些粒子放入小區？

2.每一戶元素又會讓什么粒子進入自己的家？教師可以和學生一起分析一個H2O分子，一個NH3分子，一個 Ne原子中所含有的質子數相同，一個Na原子，一個Na+離子，一個NH4+的質子數也相同，但學生會發現H2O分子， NH3分子，NH4+離子不能進入元素小區，從而形成元素是原子和原子形成的離子的一類粒子的總稱，如何將進入小區的粒子分入每家每戶呢？這時學生馬上會提出按照原子含有的質子數分類，此時教師可以追問。

3.為什么說一類原子，而不是一種原子？教師可以帶領學生認識C-12、C-13、C-14的相同點和不同點。

經過這樣的分層剖析，學生掌握了判斷幾種粒子是否屬于同一種元素，首先看它們是不是原子，再看它們核內質子數是否相同，而中子數不可作為判斷的依據。在學習單質合化合物的概念時也可以用分層剖析的學習方法，將概念中的關鍵詞分層剖析，最終形成一個完整的概念。

經常使用這樣的分層剖析的學習方法，可以啟發學生去積極思維，反復推敲概念的內涵和外延，由此可加深對概念的理解，更有利于培養學生分析理解的能力。