化学概念转变理论研究对高中化学教学的启示

刘洋++高敏++何彬

摘 要：概念转变的理论研究以及教学实践已经如火如荼地进行了数十年，但国内对此的研究开始较晚。在查阅了大量的有关化学概念转变的文献后对此进行了简单梳理，以期对此问题进行深入研究。

关键词：概念转变；前概念；教学策略

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2017）01-001-01

化学概念是从大量化学事实及逻辑思维结果中概括出来的，是化学本质属性和共同特征的科学抽象。对每年化学高考和历次考试数据进行分析后，我们发现学生对化学基本概念的掌握不尽人意。

概念转变理论及实践仍处于比较年轻的领域，在概念转变理论及实践中的研究中，针对物理概念转变研究的文献较多，研究化学概念转变的文献较少。

一、“前概念” 的特点及来源

在教学中需要进行概念转变的原因之一是因为学生在学习之前，头脑中已存在“前科学概念”（或称“前概念”），也有学者称之为“迷思概念”或“相异构想”、“错误概念”。有研究证实“前概念”廣泛存在于学生的认识中，它与学生学习成绩的好坏并无太大的关系[1]，有些“前概念”随着学生学习经验的增加也并不会发生转变[2]。

1、“前概念”的特点

对“前概念”的特点比较普遍的认识集中在以下几个方面[3] [4] [5] [6] [7]：广泛性、内隐性、顽固性、自发性，也有研究者认为“前概念”还存在如下特点：学生的前科学概念与科学发展史上的某些概念存在着相似性。

2、“前概念”的来源

据研究“前概念”的主要来源于日常经验、日常语言、社会环境、学校教学、大众传媒、个人认知因素等[3] [6] [8]。如 “绿色化学”、“白色污染”说明日常语言是“前概念”的一个主要来源，而教师自身的“前概念”、教师的语言、学习的相互影响及教科书的编排这几方面也是“前概念”产生的来源。

二、“前概念”测查结果

国内研究者对前概念探查主要涉及纯净物与混合物、溶解及溶液有关性质、燃烧、构成物质的微粒、物质变化及其微观解释、质量守恒定律、身边的化学物质、化学平衡、电解质等主题。在对前概念的研究中，国内学者得出的主要观点如下：

学生在溶液的相关性质、纯净物和混合物、分子的相关性质、质量守恒定律、燃烧条件等概念存在“相异构想”[9]，学生很难从微观上理解事物的本质，对难以理解的内容往往会选择使用概念属于进行掩饰，在新的背景下学生很难对概念进行准确的运用[10]，阅读习惯的影响使学生只是从简单的字面意思去理解概念造成了“相异构想”[11]，当既有的知识与待学的知识之间没有可共享的属性，单纯的依靠一般的科学教育是很难转变的[9]。

三、概念转变教学模式及教学方法

1、概念转变教学模式

在概念转变过程中可以采用如下两种模式进行教学，即四步教学模式[4]和“6C”教学模式[12]。在四步教学模式中首先由学生描述他们的理解和认识，然后教师与学生重新建构理解和认识并对新的理解和认识加以应用，最后将新的理解和认识与以前的理解和认识做比较；钱扬义在四步教学模式基础上提出了针对微观世界概念的“6C”教学模式，包括如下步骤通过学生的大胆地描述（characterize）、小组合作交流（communicate）得出小组共同认可的结论（conclude），进而不断地建构（construct）自己的理解和认识；然后教师应创设相似微观情景帮助学习者巩固（consolidate）和内化概念；最后给学习者提供比较（compare）新旧理解的机会，实现概念有效科学地转变。

2、概念转变教学方法

Gable、Weaver、Johnstone认为演示讨论、小组讨论、合作性学习、使用概念图、使用V形图以及教师指导下的探究性学习等方法均对学生的概念转变有作用[10]；李雁冰、刁彭成提出将学生组织为学习共同体并进行科学探究，有助于学生迷思概念的转变 [5]，麻昌爱的研究中也提到了概念图、合作学习对概念转变的作用[13]。

在针对具体化学概念转变教学中，付超群等人通过实验说明了“玩牌游戏”用于化学平衡教学中，可以起到转变学生概念的效果[14]；任红艳、李广洲等针对电化学教学特别提出了要注意物理学相关知识的影响[2]；邓峰等认为手持技术可帮助学生理解化学概念[15]。

四、启示

1、“前概念”是造成学生对概念理解出现偏差的一个重要原因，对“前概念”的探查主要以初中化学概念为主，对高中化学概念涉及较少，因此在今后的教学中可以采用相应的量表对学生的“前概念”进行探查，以期在教学工作中收到更好的效果；

2、针对化学学科尤其是针对微观世界概念提出的教学模式仍未形成完整的体系，在今后的教学工作中可以以此为切入点寻求具有化学学科特点的教学模式；

3、新的教育技术如手持技术的运用在一定程度上能对某些概念的转变起到了积极的作用，但是如何开发出更多新技术以及新技术如何更广泛的应用还有待研究。

参考文献：

[1] 洪燕珍.浅析中学化学概念转变教学[J].化学教学，2009（02）

[2] 任红艳，李广洲，付超群.关于电化学错误概念的探查与分析[J].化学教育，209（3）

[3] 曲慧娴，毕华林.化学学习中的概念转变研究[J].山东师范大学学报（自然科学版），2004（6）

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

[6] 麻5昌爱.基于建构主义理论的初中化学概念转变学习策略研究[J].中学化学教学参考，2008（11）

[6] 王磊，苏伶俐，黄燕宁.初中生化学前科学概念的探查——科学学习心理的研究[J].心理发展与教育，2000（01）

[7] 罗秀玲，钱扬义.高一学生部分核心化学概念相异构想的探查[J].化学教育，2005（10）

[8] 陈勇.高中化学学习中相异构想的研究[D].山东师范大学，2006

[9] 钱扬义，邓峰，刘秀苑等.日常生活概念“平均”对科学概念“8 电子稳定结构”学习的影响——关于高一学生“8 电子稳定结构”化学概念相异构想的研究[J].化学教育，2006（4）

[10] 付超群，李广洲，任红艳等.一种新颖的类比活动在“化学平衡”教学中的尝试[J].中学化学教学参考，2008（06）

[11] 邓峰，钱扬义，钟映雪.基于手持技术环境的化学课堂教学例析——冰醋酸电离过程实质的探究[J].化学教育，2009（1）