概念转变理论指导下的高中电化学教学设计研究与实践

◆张翠

(新疆维吾尔自治区阿克苏地区第二中学)

一、概念转变产生的条件与影响因素

化学主要是在原子和分子基础上对物质的结构、组成以及变化规律等进行研究的自然科学。学生经过仔细观察，能够在宏观方面对物质的性质进行认识，学生能够经过想象与理解对物质本质等进行认识。化学符号能够把微观和宏观进行有机联系，其主要是对复制结构以及变化规律进行表述的符号，其蕴含了化学方面的概念。大部分学生在学习化学概念的过程中，因为没有对微观、宏观与符号之间的关联性进行掌握，所以造成他们在化学概念学习过程中遇到困难。而高中电化学概念所设计的理论知识较为抽象与复杂，要想学好这样的概念，学生需要在微观、宏观和符号三方面进行理解。实际上，学生在对电化学概念进行学习的时候遇到的困难主要是微观方面的理解与对化学符号的学习以及应用。所以，化学教师在教学的过程中应该使用实验或者是多媒体等，指引学生对微观结构以及过程进行研究与分析，让学生能够在动态与我管的角度对知识进行理解，最终将宏观与微观的过程变成化学方程式，进而把微观、宏观与符号等进行充分结合。

在化学课堂教学的过程中，教师应该重视对学生已经具备的知识内容进行探查，并且把其当作是出发点对情景进行创设，进而调动出学生概念转变的主动性。在高中电化学概念教学的过程中，一方面，教师应该依照学生认识方面存在的缺陷与不足，对学生进行直观教学，对他们的感性认知进行丰富。另一方面，也应该营造一个良好的氛围，倡导学生与学生之间的进行交流和合作，进而对学生的竞争认知与合作精神进行培养。

二、概念转变理论指导下的高中电化学教学设计研究与实践

在高中电化学教学的过程中，教师应该先对学生的概念进行了解，重视经过教师的合理干预和学生的适当调适，让学生对科学概念进行构建，最终经过应用学习概念对其进行更加深入的认识。虽然概念转变的教学手段比较多，但是某种教学手段却不是万能的，应该根据概念特征、学科特征等使用差异性的教学手段。

(一)教学准备阶段

对于教学准备阶段来说，应该对学生的电化学概念进行探查，并且设计出可以展现学生概念不科学与不合理的问题，对电化学概念的特征与学生学习的意愿进行研究与分析，为情景创设奠定坚实的基础。

(二)建构科学概念阶段

对于建构科学概念阶段来说，一方面，应该对问题情景进行创设，进而充分的展现出学生的概念，进而及时对教学活动进行选择与调整，例如，合作讨论、实验探究以及演示等，让学生形成认知方面的冲突。另一方面，经过教师与学生之间的合作交流，对科学的概念进行构建。学生出现认知方面的冲突主要是概念转变的相关学习动力，要想对其进行有效解决，应该使用类比对策，其能够让学生对原有的概念放弃，进而构建和科学概念相同的新型概念，让抽象的感念更加具体化，这样的教学对策把学生的概念当作是教学的出发点，让学生在未知与已知之间使用类比对策辅助学生放弃概念，进而对科学概念进行接受。例如，学生在对锌铜原电池进行学习的时候，很难理解电子是由锌片流向铜片，为什么不是由铜片流向锌片的？为了让学生对这样的知识进行更好的理解，可以类比水位差让水向低处流等，经过这样的对比，学生能够知道电子有锌片向铜片进行流转主要是由于两者存有电势差，经过这样的类比教学，学生可更好地理解了原电池的构成与原理，并对之后的学习有所帮助。

除了类比对策以外，教师也应该利用多媒体进行辅助性教学，进而在帮助学生对认知冲突进行解决上产生着推动作用。依照建构主义的相应理论，创设情境对建构知识来说十分重要，并且多媒体在学习环境创设过程中产生着十分重要的作用。化学主要是对原子以及分子的变化规律等进行研究的科学，对于抽象思维并不强的高中生来说，要想对化学的微观世界进行全面的理解与掌握，只是依靠传统的教学办法难以达成。但是，多媒体教学办法能够把抽象变成具体，进而利于学生发现观察和想法之间存在的不同，进而对科学概念进行认同与理解，实现概念的充分转变。

例如，因为学生没有办法使用眼睛对电解池的微粒实际运动情况进行观察，与此同时，受之前已经掌握的知识所影响，学生便会认为在电解质中电子的运动形成了电流，要想帮助学生对这样的概念进行充分的理解，教师可以让学生对电子运动情况进行直观的观察，并且播放与原电池有关的视频。经过上面的教学，能够有效提升学生的感性认知向理性认知进行转变，进而让学生对原电池相关的知识内容进行更加深入且全面的理解，最终有效提升学生的专业素养。

(三)巩固、拓展和反思对比阶段

因为概念具备顽固性特征，学生所建构的概念常常不牢固，所以教师应该创设相应的情景，并且鼓励学生使用新建构的科学概念对具体问题进行解决，让学生能够感受新型概念的有效性，进而掌握抽象概念的本质内容，对其外延进行掌握，将科学概念融入到学生的认知结构中。

使用课上练习，课后练习以及研究性课题等办法，在新课程学习完成以后，可以在课堂安排情景训练。例如，在Fe+Cu2+=Fe2++Cu教学过程中，教师可以让学生对原电池进行设计，并且画出相应的示意图，也能够让学生在课后根据电池利弊情况，对怎样保护环境与废电池回收进行研究。除了这样的拓展练习以后，教师也应该帮助学生对概念变成科学概念的整个过程进行回顾以及反思。能够让学生对自身的概念定义进行反思，并且对概念形成与应用的情况进行了解等。经过这样的反思训练，最后对科学概念进行理解以及接受。

三、高中电化学教学案例

要想对教学操作的过程进行清晰地表达，将《原电池》当作案例，对教学设计进行研究。

(一)教学内容分析

根据教材的实际内容，学生在对原电池学习的过程中，经过对实验现象进行观察、讨论与总结，能够在本质上对原电池的工作原理进行理解，然后，将其应用到生活中，进而为之后的金属腐蚀以及防护学习奠定理论基础。

(二)学情分析

在班级授课中，男学生的思维较为活跃，更敢于讨论与回答，虽然他们具备相应的实验技能，但是需要经过教师的启发，才能够对实验现象与结果进行分离，经过概念转变理论，能够对问卷探查的结果进行分析，虽然学生已经对原电池的初步内容进行了学习，但是依然没有对原电池的原理进行深刻认识。

四、结束语

总而言之，随着社会的不断进步与发展，人们越来越重视对高中生的电化学教学，在高中电化学课堂教学的过程中，化学教师可以充分利用概念转变的相关理论，让学生对化学概念进行充分的理解。这样能够激发出学生学习化学概念的热情与兴趣，调动出学生学习化学概念的主动性与积极性，并且教师可以为学生营造一个良好和谐的情景，对教学活动进行合理有效的设计与调整，让学生对化学概念进行充分掌握，最终推动学生的健康成长与发展。