基于“前概念”的高中化学概念教学策略研究

摘要：从高中化学“前概念”的成因和特点出发，提出基于“前概念”的有效概念教学策略，来帮助学生进行概念的转变。

关键词：前概念；化学；教学策略

高中学生通过生活经验和学习储备了相当多的有关化学的经验和知识，即化学前概念。这些前概念，有些是正确的，具有正迁移作用，能够促进学生新知识的构建，而有些是相异构想，如果在教学中得不到有效转化，会阻碍新知识的构建，甚至形成错误的概念，所以教师有必要研究前概念的特点与转化条件，采取正确的教学策略展开教学。

一、 化学前概念的成因与特点

对某些化学概念的认识，学生可以通过多渠道获得信息，在潜移默化中形成一种源自他们的直接经验，先入为主的认识，这种认识属于化学前概念的范畴，这些前概念具有普遍性、隐蔽性、顽固性、局限性的特点。笔者通过调查研究发现，学生形成化学前概念的途径主要有以下几点：

（一） 源于学生的生活经验

化学与生活息息相关，学生可以通过直接观察获取一些化学现象或感知一些物质的性质，这些日常生活获取的有关化学的感性认识构成了化学前概念，如：煤气能燃烧、醋是酸的、铁会生锈、酒精会挥发等，这类前概念具有广泛性的特点。在学习过程中，当涉及这些概念时，学生会自动进行概念的迁移，但这种迁移与实际的概念可能不相一致，对科学概念的形成可能具有积极作用，也有可能产生负面影响。

（二） 源于学生的理解臆测

概念是用一定的词语来描述的，在进行新概念学习时，学生对描述新概念的陌生词语会从字面去理解或进行主观臆测，望文生义是学生前概念形成的重要原因。比如：碱是咸的、合金是金属的合成、液态的物质都是溶液、电离与电解都需要通电等。来自直觉的化学前概念，是在潜移默化中形成的，较为隐蔽，且易形成思维定势，在教学中要使其转变成科学概念就会比较困难，因此这类概念具有顽固性、隐蔽性的特点。

（三） 源于权威的信息解读

教材或教师为了让学生在某一阶段理解一些较为抽象的内容，会拿一些具体的宏观的物质来对比或类比，但在创设情境时，由于考虑不周过分强调某一方面或忽略了后续知识的学习，使学生形成停留于表面的由点及面式的前概念，如：为了形象常常描述原子相对大小，通常会用地球与乒乓球来做对比，在这个对比过程忽略了原子半径的数量级以及原子的结构，将宏观物质的性质迁移到了微观粒子上面，使学生对后续原子结构的理解造成困扰。

此外，学生可通过电视、网络获取有关化学概念的感性认识，但是由于受专业水平所限，网络媒体所给出的概念与科学概念差距很大，甚至相悖，而学生受认知水平所限，缺乏科学的判断能力，易形成错误的前概念。如：将化学物质等同于化工产品，纯天然的物质等同于不含化学成分。

二、 化学前概念的转化依据

任何实践都离不开有效的理论指导，关于前概念转变的理论有：皮亚杰的认知发展观、奥苏贝尔的认知同化理论和建构主义理论等。

（一） 皮亚杰的认知发展观

瑞士的心理学家皮亚杰认为学习本质上是个体在认知主动建构的过程中，当已有的知识和经验不足以解决新问题时，就产生了不平衡状态，个体通过同化或者顺应来调整这种状态，以达到平衡。个体的发展过程也就是个体在平衡与不平衡两种状态之间的交替中逐渐地构建和完善个体的认知结构，达到认知发展的目的。依据概念转变模型，要促使学生进行概念转变，必须提供以下四个条件：①学生对前概念不满意；②学生对新概念有最低限度的理解；③新概念初次出现时显得合情合理；④新概念具有解释和语言的功能。

（二） 奥苏贝尔的认知同化理论

奥苏贝尔认为，有意义的学习发生的前提是教学内容与学生已有的认知结构产生联系，这个联系是新知识与已有经验产生内在联系，而并非是一种表面联系，学习者能够主动地将新旧知识进行连接，最终使得新旧知识经验同化。

（三） 建构主义理论

建构主义认为学生是带着已有的知识和经验进入学习情境，他们所具备的认知水平是学习新知识的生长点，教师只有进行有效的引导，才能帮助学生实现由前概念到科学概念的有效转换。建构主义认为学习的过程同时包含新知识的意义建构以及旧知识的重组。

三、 化学前概念的转变策略

（一） 揭示学生的前概念

在进行概念教学时，教师可以通过小组讨论、提问、问卷查等方法了解学生头脑中已形成的前概念，判断这些前概念的合理性，有选择性地利用前概念，顺应的学生想法，归纳出与事实相悖的结论，暴露学生的前概念的缺陷，然后引导学生修正概念，完善概念，从而帮助学生构建新的概念。氧化还原反应是学好元素化合物、电化学等知识的重要基础，但高一学生对氧化还原反应的理解存在偏差，他们认为“氧化反应必有氧气参加”，将氧气、氧化物、氧化反应中的“氧”均当作“氧元素”，这时教师基于学生的前概念，引导学生从概念的外部特征过渡到概念的本质属性，从而完成氧化还原反应概念的建构。

（二） 引发认知冲突

根据波斯纳的概念转变模型的理论，引发认知冲突是纠正学生错误概念的有效教学策略。概念转变教学过程中认知冲突策略的教学，按以下顺序进行的：从学生已有的知识经验出发——创设一定的问题情境——建构正确的科学概念——尝试练习，巩固提高，使科学概念主动建构到学习者的认知结构中。此外，学生之间也可通过小组合作学习，通过彼此之间的思维碰撞引发认知冲突，反思自己的想法，从而摒弃前概念，认知正确的概念。如：在讲化学平衡时，有些学生认为当一个反应处于平衡状态时，反应速率为零，反应停止，而有些则不这样认为，从而引发认知冲突，此时教师应引导大家充分讨论，通过实例辨析，从而明确化学平衡的概念。

（三） 及时跟踪反馈

化学概念的学习具有阶段性和复杂性。因此教师要通过提问、课堂小测、课后访谈等方法及时跟踪考查学生的概念掌握情况，然后采取合适手段，帮助学生巩固练习所学到的概念与知识。如对于易混淆概念，可通过画概念图将层次理顺，使之结构化。如：在讲完原电池原理后，可让学生画出原电池模型图并设计一个原电池来考查学生掌握的情况。

关于前概念的转化策略有很多种，在教学过程中，教师要根据概念的特征以及学生的认知情况，灵活选择有效的教学策略来帮助学生进行概念的转变。

参考文献：

[1]赵军志.前概念对化学概念学习的影响及其转化策略的研究[D].武汉：华中师范大学，2007.

[2]李高峰.科学教育中的“前科学概念”[J].教育學术月刊，2010（9）：12-14.

[3]叶书林.高一学生化学前概念的调查与转化策略研究[D].南京：南京师范大学，2011.

作者简介：

陈腾杰，福建省厦门市，厦门市海沧中学。