化學概念轉變理論研究對高中化學教學的啟示

劉洋++高敏++何彬

摘 要：概念轉變的理論研究以及教學實踐已經如火如荼地進行了數十年，但國內對此的研究開始較晚。在查閱了大量的有關化學概念轉變的文獻后對此進行了簡單梳理，以期對此問題進行深入研究。

關鍵詞：概念轉變；前概念；教學策略

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2017）01-001-01

化學概念是從大量化學事實及邏輯思維結果中概括出來的，是化學本質屬性和共同特征的科學抽象。對每年化學高考和歷次考試數據進行分析后，我們發現學生對化學基本概念的掌握不盡人意。

概念轉變理論及實踐仍處于比較年輕的領域，在概念轉變理論及實踐中的研究中，針對物理概念轉變研究的文獻較多，研究化學概念轉變的文獻較少。

一、“前概念” 的特點及來源

在教學中需要進行概念轉變的原因之一是因為學生在學習之前，頭腦中已存在“前科學概念”（或稱“前概念”），也有學者稱之為“迷思概念”或“相異構想”、“錯誤概念”。有研究證實“前概念”廣泛存在于學生的認識中，它與學生學習成績的好壞并無太大的關系[1]，有些“前概念”隨著學生學習經驗的增加也并不會發生轉變[2]。

1、“前概念”的特點

對“前概念”的特點比較普遍的認識集中在以下幾個方面[3] [4] [5] [6] [7]：廣泛性、內隱性、頑固性、自發性，也有研究者認為“前概念”還存在如下特點：學生的前科學概念與科學發展史上的某些概念存在著相似性。

2、“前概念”的來源

據研究“前概念”的主要來源于日常經驗、日常語言、社會環境、學校教學、大眾傳媒、個人認知因素等[3] [6] [8]。如 “綠色化學”、“白色污染”說明日常語言是“前概念”的一個主要來源，而教師自身的“前概念”、教師的語言、學習的相互影響及教科書的編排這幾方面也是“前概念”產生的來源。

二、“前概念”測查結果

國內研究者對前概念探查主要涉及純凈物與混合物、溶解及溶液有關性質、燃燒、構成物質的微粒、物質變化及其微觀解釋、質量守恒定律、身邊的化學物質、化學平衡、電解質等主題。在對前概念的研究中，國內學者得出的主要觀點如下：

學生在溶液的相關性質、純凈物和混合物、分子的相關性質、質量守恒定律、燃燒條件等概念存在“相異構想”[9]，學生很難從微觀上理解事物的本質，對難以理解的內容往往會選擇使用概念屬于進行掩飾，在新的背景下學生很難對概念進行準確的運用[10]，閱讀習慣的影響使學生只是從簡單的字面意思去理解概念造成了“相異構想”[11]，當既有的知識與待學的知識之間沒有可共享的屬性，單純的依靠一般的科學教育是很難轉變的[9]。

三、概念轉變教學模式及教學方法

1、概念轉變教學模式

在概念轉變過程中可以采用如下兩種模式進行教學，即四步教學模式[4]和“6C”教學模式[12]。在四步教學模式中首先由學生描述他們的理解和認識，然后教師與學生重新建構理解和認識并對新的理解和認識加以應用，最后將新的理解和認識與以前的理解和認識做比較；錢揚義在四步教學模式基礎上提出了針對微觀世界概念的“6C”教學模式，包括如下步驟通過學生的大膽地描述（characterize）、小組合作交流（communicate）得出小組共同認可的結論（conclude），進而不斷地建構（construct）自己的理解和認識；然后教師應創設相似微觀情景幫助學習者鞏固（consolidate）和內化概念；最后給學習者提供比較（compare）新舊理解的機會，實現概念有效科學地轉變。

2、概念轉變教學方法

Gable、Weaver、Johnstone認為演示討論、小組討論、合作性學習、使用概念圖、使用V形圖以及教師指導下的探究性學習等方法均對學生的概念轉變有作用[10]；李雁冰、刁彭成提出將學生組織為學習共同體并進行科學探究，有助于學生迷思概念的轉變 [5]，麻昌愛的研究中也提到了概念圖、合作學習對概念轉變的作用[13]。

在針對具體化學概念轉變教學中，付超群等人通過實驗說明了“玩牌游戲”用于化學平衡教學中，可以起到轉變學生概念的效果[14]；任紅艷、李廣洲等針對電化學教學特別提出了要注意物理學相關知識的影響[2]；鄧峰等認為手持技術可幫助學生理解化學概念[15]。

四、啟示

1、“前概念”是造成學生對概念理解出現偏差的一個重要原因，對“前概念”的探查主要以初中化學概念為主，對高中化學概念涉及較少，因此在今后的教學中可以采用相應的量表對學生的“前概念”進行探查，以期在教學工作中收到更好的效果；

2、針對化學學科尤其是針對微觀世界概念提出的教學模式仍未形成完整的體系，在今后的教學工作中可以以此為切入點尋求具有化學學科特點的教學模式；

3、新的教育技術如手持技術的運用在一定程度上能對某些概念的轉變起到了積極的作用，但是如何開發出更多新技術以及新技術如何更廣泛的應用還有待研究。

參考文獻：

[1] 洪燕珍.淺析中學化學概念轉變教學[J].化學教學，2009（02）

[2] 任紅艷，李廣洲，付超群.關于電化學錯誤概念的探查與分析[J].化學教育，209（3）

[3] 曲慧嫻，畢華林.化學學習中的概念轉變研究[J].山東師范大學學報（自然科學版），2004（6）

[4] 李雁冰，刁彭成.科學教育中“迷思概念”初探[J].全球教育展望，2006（5）

[6] 麻5昌愛.基于建構主義理論的初中化學概念轉變學習策略研究[J].中學化學教學參考，2008（11）

[6] 王磊，蘇伶俐，黃燕寧.初中生化學前科學概念的探查——科學學習心理的研究[J].心理發展與教育，2000（01）

[7] 羅秀玲，錢揚義.高一學生部分核心化學概念相異構想的探查[J].化學教育，2005（10）

[8] 陳勇.高中化學學習中相異構想的研究[D].山東師范大學，2006

[9] 錢揚義，鄧峰，劉秀苑等.日常生活概念“平均”對科學概念“8 電子穩定結構”學習的影響——關于高一學生“8 電子穩定結構”化學概念相異構想的研究[J].化學教育，2006（4）

[10] 付超群，李廣洲，任紅艷等.一種新穎的類比活動在“化學平衡”教學中的嘗試[J].中學化學教學參考，2008（06）

[11] 鄧峰，錢揚義，鐘映雪.基于手持技術環境的化學課堂教學例析——冰醋酸電離過程實質的探究[J].化學教育，2009（1）