【初中化学】初中化学概念理解困难的原因与对策

【初中化学】初中化学概念理解困难的原因与对策
化学作为一门自然科学,其引人入胜之处就在于当认知这一充满感性的科学世界时,需
要认知者丰富而抽象的理性智慧。

这种对学习者认知能力的跨度要求,构成了认知过程的
和谐统一,但也造成了部分学生的认知困难。

学好一门科学,关键在于理解它的概念。

化学
为学生引入了许多新的概念和术语,对初涉化学的学生来说,它们是陌生的,因为它们在化
学中的意义跟其在生活中的意义是不同的。

化学教学,乃至科学教学的宗旨就在于帮助学
生转变对身边生活世界的日常观点,形成科学理解。

但是,实际的化学教学并不是一种简单、容易的实践,学生们常常对一些基本的化学概念不能建构起正确的理解,从而使对化学的深
入学习缺乏可依赖的基础。

这样,如何根据学生的思维能力和认知水平,设计合理的教学途
径与方法,引导学生建构科学理解,就成为搞好化学教学的关键。

一、概念学习与教学困难成因的实践思考
初中化学
概念教学一直是一个难点。

当对抽象的理论和概念进行教学时，学生的学习兴趣和成
绩开始出现明显的差异。

例如，在教授原子结构、价态和化学式时，这种差异尤其突出。

是什么导致了这种差异？通过对多年教学实践的反思，笔者认为可能有以下几个原因：
首先,学生的已知(即前概念)作为新知建立的基础在很大程度上影响着新内容的学习。

作为初涉化学的学生,总是带着一些直接的生活体验和观念接触化学,而化学为学生引进的
多是一些借助新的话语体系表述的抽象概念和解释。

如果教师不了解学生的已有经验,不
关注他们的直觉逻辑,就难以使学生将抽象的认知内容与已有经验发生联系,从而很难使他
们建立认知理解。

第二，学生在获得经验和认知能力方面存在差异，
初三
学生的思维能力处于从具体操作到正式操作的关键发展阶段。

个体之间的思维发展不
平衡。

由于缺乏科学学习的具体经验积累，许多学生很难直接接受抽象概念并将其用于思
维和高级认知建构。

第三,化学学科本身也有着极端感性和极端理性的特点,经常要跨越宏观与微观来实现
对某一概念意义的融通,来达到两个极端的和谐统一,学生对这样的学科体系逻辑不适应。

第四，从教师教学的角度来看，教学的指导思想和教学方法往往只基于教材本身，目
的是掌握教材的内容，很少考虑学生、教材和教师教学方法的有机统一。

教师往往只关注
他们如何教、教什么、学生应该记住什么，而很少考虑学生在遇到这些内容时会如何学习。

在不经意间，他们往往忽略了引导学生探索各种原因和后果之间的关系，从而启发他们问
为什么，或者遇到需要深入理解的事情，这只是一个粗略的介绍。

第五,有些需要理解的内容与升学考试无关,从而使一些学校和教师只是针对考试目标,强制学生识记一些概念和用法,而对学生进行概念理解所需的信息处理、加工能力的要求
不高,更极少关注跟日常经验的联系。

有的教师甚至采用“解题”的方式教化学,学生可以
不理解化学,只要能解出题。

这种一时的“好成绩”,不过是无源之水、无根之木,随着时
间的推移,问题就暴露了出来:当遇到需要寻找解决实际或复杂问题的依据和方法时,相当
一部分学生便迷失了方向,甚至发现不少学生根本没有养成基本的化学素养。

这种教学与
评价所追求的内容效度长期两立的现状也造成教师的教学设计的自我中心和缺乏远见。

在
课堂上,学生只能是被动接受知识的客体,这不仅对学生的成长与发展不利,也制约了教师
自身的成长与发展。

二、促进理解化学概念的策略。

1.建立三个水平理解之间的联系
寻找概念理解困难的原因引起了国内外许多学者的关注。

国外对科学教育的研究表明，从表征的角度来看，对化学概念和现象的理解有三个或三个层次：
●符号水平:包括图像式表征、代数式和术语符号表征等;
● 对特定原子、电子和分子的描述
●宏观水平:包括对学生日常经验的表征。

研究发现，许多学生在改变这些水平上有困难。

为了理解化学，我们需要阐明无形和
不可触及的事物的含义。

为了正确地解释一个化学反应，我们需要开发一个心智模型或图
式来表示观察到的宏观物质中不可见的微粒。

不幸的是，学生们经常把物质的宏观性质转
移到微观粒子上。

例如，他们认为硫是黄色的，所以硫原子也是黄色的。

研究还发现，学
生在宏观层面的解释多于微观层面的解释，微观层面的解释多于符号层面的解释。

也就是说，学生们更相信宏观层面上对化学现象的描述。

这些研究提醒我们，我们必须认真对待
学生的日常经验，通过大量的例子（包括正面和负面的例子），帮助学生建立对化学现象
三个层次的理解之间的联系，在教学中尽可能减少学生的机械记忆，并注意引导学生在了
解规律的基础上，找到各种现象之间的联系，进行记忆。

2.做好化学实验,指导概念探究
化学实验是化学课程的重要组成部分。

精心挑选的化学实验可以为所教的化学概念提
供宏观的例子。

由于化学概念和现象通常是从微观和符号层面来解释的，化学实验已经成
为学校化学学习中化学概念和现象的主要且通常是唯一的宏观层面表征。

然而，由于实验
通常与学年考试或进入高等学校无关，因此它通常被设计为“处方”任务。

只要学生只是
按照教学指示去做，而不理解他们在做什么，实验就失去了这一重要功能。

为此，我们必
须进行改革，使化学实验真正成为激发学生学习化学、理解化学、提高科学素养的重要途径。

建构主义教学思想为实验教学提供了许多有效的策略。

例如，允许学生表达自己的个
人观点，以便教师能够准确地了解学生的前概念并指导概念的发展；提出具有挑战性的问
题，激发学生对实验现象和结果的预测，激发学生自主设计实验，进行自主探索或合作，
了解科学研究的过程；鼓励学生公开表达自己的远见和探索过程，解释科学理解的形成等。

这些策略对增强团队精神、培养科学兴趣和自信心具有重要意义。

三、引导学生学会反思,进行概念固定
过去，教师在做演示实验时，一般强调对实验现象的观察和对结果的认可，这无疑是
重要的，但同时，他们也忽视了另一条更重要的线索，即引导学生反思为什么在这种情况
下会发生这种现象？我的理解有什么问题？这就导致了元认知的问题。

元认知是指学习者
以自己的思维过程为认知对象，确定已知知识，自主探索如何“学会学习”的高级认知策略。

它通常包括使用认知活动，如检查、监督、计划和预测来控制自己的思维过程和学习
活动。

一些元认知策略可以用来引导学生，比如：
●为学生提供结构化的“反思提示物”:譬如,在实验报告单上写明提醒学生反思的短语:你在研究中尝试了哪些方法?这些方法中哪个最有效?你是怎么找到这个方法的?
● 教师巡视学生的探究过程，随时观察他们的研究进展，并经常问：进展如何？你
遇到了什么问题？这些问题是如何产生的？你是怎么解决的？
学生通过对教师提出的这些问题的思考,可以把解决问题的最好方法固定在认知结构中,会把对现象的宏观观察自觉地深入对变化原因的理性探究中,从而形成对概念和方法的
实质性理解。

四、以学生的整体体验为基础，拓展个体概念学习的空间
如果要求所有学生无条件地跨越由极端感性到极端理性的鸿沟,无疑是不现实的,这必
然导致教学的失败,对部分学生来说,化学这门新的充满感性与理性和谐之美的新学科则会
因其概念、理论的晦涩而使相当一部分学生望而却步,表象的感性愉悦总是短暂的,这部分
学生还没来得及体验感性与理性合奏的交响乐所带来的深沉与持久之美,便已心生去意,失
去了主观能动性的学生,又如何能学好这门新的学科呢?所以,在教学中如遇到较为抽象的
概念、理论时,教师要主动地建构一种适合学生总体认知能力的模式,用学生已有的知识、
经验为材料,运用类比的方法陈述抽象的理论、概念,抛砖引玉,激发他们的想象力和创造力,由他们自己来由此及彼地得出结论、定义,而后与书上的理论、概念加以对比,这样学
生就有了一个认识自己评价自己的机会,作为教师再不失时机地加以点评和鼓励,就能顺利
地引导学生建构起由感性到理性的桥梁。

五、创造情境，架起理解的桥梁
真正的学习,必须让学生成为信息加工主体、意义的主动建构者,教师应努力创设有助
于学生自主建构的课堂情境。

然而,究竟什么样的课堂情境才是教学所需?――因内容而异、因学生而异、因教师而异。

现以“化合价和化学式”一节的教学为例,谈谈创设促进学生
自主建构的课堂情境的几个策略。

● 激活体验和类比迁移
第一阶段,教师提出问题,学生讨论回答:
问：你对考虑的字面理解是什么？
答:是商品的价格、价值;
问：价格应该体现什么样的基本原则？
答:公平原则;
问：交易什么时候开始？
答:发生在有供需要求时;
问：商品价值的体现是什么？
答:货币。

第二阶段是进行模拟交易活动。

教师提出驱动性问题:假如有甲、乙、丙三位同学各持有1元(甲)、2元(乙)、3元(丙)面值的货币各若干枚,市场上有a、b、c单价为1元(a)、2元(b)、3元(c)的商品三种,问:在不找零的前提下,最简单的成交方式共有几种?用甲、乙、丙,a、b、c,1、2、3这九个符号组合在一起表达成交情况,看哪一组的表达方式最简洁明了。

将学生分成四人一组进行讨论，然后要求一些小组的代表公开讨论结果。

通过这样的类比,学生基于个人经验来理解化合价这一抽象概念就有了表象依附,新知便附于旧。