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简谈化学教学中的“错误概念”

2017-09-27方永明

课程教育研究·新教师教学 2015年3期

方永明

【摘要】化学的基本概念是学生学习化学的支撑点,也往往是课堂教學的切入点。但由于学生认知的局限性,课本中给出的概念并不一定非常严密。学生常常会遇到已有经验无法解释的新现象、新观点。因此,本文从概念教学的问题产生出发,通过归纳、辨析几类化学教学中常见的、易混淆的“错误概念”,从而达到准确运用概念的目的,继而帮助教师掌握化学概念教学中的特点方法。

【关键词】化学概念;学生认知;概念辨析

G633.8

化学概念能深刻地反映化学过程中的最基本的特征,是人们思维的结晶。化学基本概念是服从于培养目标和教学意图,主要是由教材的理论体系决定的。某些概念的形成是分段的,螺旋上升的发展过程。正因为如此,当学生遇上新概念之时,并非只是全盘吸收的过程,而像是火星撞地球式的抵触、消融、摒弃和吸收、巩固的过程。学生脑子并非一张白纸,脑袋中装有一些已知或认知概念。

特别值得一提的是“教学前概念”,教学前概念是指学生在教学之前就已持有的概念。教学前概念又可分为前概念和错误概念。前概念是学生未接受系统的科学教育,依托于对日常生活的观察与感知,这些经验在他们的大脑中逐渐深化发展,经过感知,直觉表象阶段而最终形成的概念。错误概念通常是指学生在先前的正式教学中形成的错误理解,它的存在使得学生在学习科学知识时产生许多障碍和困难的缘由。化学教学中基本概念都有它们各自的内涵和外延,概念与概念之间的关系也是比较复杂的,加之许多概念比较抽象,学生对部分概念的理解存在很大的困难。遇到具体的问题情境时显得束手无策,尤如陷入概念丛林之中,无从突围。因此,本人期望从多年的教学经验出发,阐述自己的一点心得,让学生对化学概念有一个重新的认识,从发展的角度以提高逻辑思维能力,系统牢固地掌握概念。

一、物质的性质与变化方面的概念

1.混合物和纯净物

借助于直观和学生的直观与学生的直觉想象来形成的概念。有时真得很难让人区分和理解。如H2O和D2O混合算是什么?水和冰混合呢?当概念的层次出现问题,就会出现盲点。

2.化学变化和物理变化

化学变化的本质是旧键的断裂和新化学键的生成。如NaCl晶体受热熔化是否存在键的断裂,是什么变化?NaCl晶体投入水中溶解,是否存在键的断裂和生成,是什么变化?CH3COONa晶体投入水中呢?又如硫酸铜晶体投入浓硫酸中由蓝变白,浓H2SO4的吸水性还是脱水性?是物理变化还是化学变化?

二、酸碱盐及氧化物概念与性质辨析

1.酸的氧化性与氧化性酸、含氧酸

酸一般来说都是具有氧化性的(H+)而所谓的氧化性酸,以前提是含氧酸,其中的中心原子能体现氧化性。如HNO3 、H2SO4 (浓) 是氧化性酸,H2SO4 (稀) 、H3PO4是非氧化性酸。

2.氧化物辨析

(1) 酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、成盐氧化物、不成盐氧化物、特殊氧化物、金属氧化物、非金属氧化物等的类属关系。酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。碱性氧化物一定是金属氧化物。金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3。非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO等。

(2) 氧化物的概念:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。但对于OF2我们并不认为它是氧化物,而是氟化物。因此上述概念的阐述并不完整势必造成学生的误会。

3. 酸、碱与两性的辩证统一

一般学生都会认为酸和碱是对立的(H+与OH-的关系)。因此每次书写HClO分子的电子式,学生十有八九会写成H-Cl-O模式(其实是H-O-Cl模式)。因为很多教师在教学中并没有注意到酸(含氧酸)和碱的矛盾统一性。如:M-O-H模式,M 体现金属性一般为碱,如NaOH,M体现非金属性一般为酸,如HClO,而氢氧化铝中Al-O-H恰恰体现了两性的特征。

三、溶液、电解质的辨析与应用

1.溶质是化学中的一个基本概念,但化学教材中对“溶质”一词的使用不甚严格。

概念1:我们把这种由一种物质或几种物质溶解到另一种物质里形成的均一、稳定的混合物叫做溶液(solution),把能够溶解其他物质的物质叫溶剂(solvent),被溶解的物质叫溶质(solute)。

概念2:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做饱和溶液;还能继续溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。

表面看这几个概念非常完美,仔细探究思考一下不难看出一些问题:概念1中溶液是由溶剂和溶质两部分组成,那么溶质应该是存在于溶液中的且已经被溶解的物质,未被溶解在溶剂中或从饱和溶液中析出的都不能称为溶质,只能称之为物质。但概念2就把已溶解在溶剂里和未溶解在溶剂里的物质都称为溶质了。这无疑会给学生理解和运用溶液、溶质、质量分数等概念带来一定的困难,会产生一定的困惑“究竟何为溶质?”

又如中学化学氨水的溶质约定俗成为NH3多少让学生困惑。

2.关于电解质概念辨析

化合物的二分法:可分为电解质和非电解质,有时可分为无机化合物和有机化合物,又可分为离子化合物和共价化合物。看似脉络很清楚,但我们看一下下面几个概念——电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液中或熔融状态下不能导电的化合物。许多教师在讲授之时总会想到SO2、NH3、CO2、HCl、CH3CH2OH是电解质还是非电解质,像此类的问题往往会把学生搞得云里雾里。其实在无机化学教学范围之内是否只要抓住一点,水是电解质和非电解质的分界点。但到有机化学又出现问题,醇羟基、酚羟基和羧基的问题的确头痛不已。教材上专门有这么一句话“水是极弱的电解质”这是什么意思?纯水会导电吗?我个人认为在化学教学中一定要求纯水不会导电,否则无法面对概念。乙醇CH3CH2OH会电离吗?会。不是能与金属钠反应生成氢气嘛,但乙醇不是电解质,它的电离程度远小于水分子自耦电离程度,应归入非电解质一类。

结语

事实上,教师在进行化学教学的过程中,要从学生认知发展的水平出发,站在更高的角度去剖析概念,同时为了达到准确运用概念的目的,教师要在认清概念体系的基础上加强教学,真正让基本概念成为学生学习化学的支撑点。endprint