指向学科理解的化学概念教学策略

摘 要：初中化学中概念教学要突出化学学科理解能力，引导学生从概念特征、内容、方法和科学精神等方面，探究概念的本原性和结构化，深入理解化学概念，为实现化学知识的整体关联奠定基础。文章以初中化学“溶液的形成”教学为例，将溶液概念作为探究对象，对其教学策略展开探析，以供参考。

关键词：初中化学;学科理解;概念教学

中图分类号：G427              文献标识码：A        文章編号：2095-624X（2021）48-0046-03

作者简介：胡建军（1967.9—），男，江苏省无锡市大桥实验学校，中学一级教师，本科学历。

引    言

化学概念是对化学现象和事实的抽象性概括。对于化学概念的讲解，教师往往遵循“提出问题、辅助实验或事实，分析和总结定义，推广应用和巩固练习”的教学思路，忽视了概念的独特性和学习规律，导致学生死记硬背概念，陷入浅层机械学习的窠臼[1]。教师应开展指向学科理解的化学概念教学，注重学生对知识的理解与批判、联系与建构、迁移与应用，引导学生深度掌握概念的内涵、外延及本质特征。

一、厘清前概念与科学概念间的关系，明晰教学目标

在教学设计中，教师要尊重学生的前概念认知，明确科学概念的教学目标，厘清两者之间的关联[2]。例如，对于溶液概念，学生已经接触过与溶液有关的内容，如生理盐水、蔗糖水、海水等混合物，澄清的石灰水、稀盐酸、过氧化钠溶液等，形成了对溶液概念的初步认识。在学习“水的净化”中，学生对“不溶性杂质”与“可溶性杂质”的辨析，也丰富了相关前概念认知。在具体教学中，教师应从宏观到微观，引领学生体会溶液的学科内涵，通过系统梳理已接触过的与溶液相关的前概念认知，形成对溶液概念的深刻理解，理解溶液的均一性、稳定性、本原性、结构化特点，培养化学思维和学习能力。

二、溶液概念教学中主要理解偏差表现

概念是构成化学知识体系的重要内容，理解概念是学生学习相关化学知识的基础[3]。以“溶液的形成”教学为例，尽管教师在课堂上对溶液概念进行了全面讲解，但学生在面对“溶液的基本特征是什么”“溶解后的溶质是否存在”“物质溶解的限度是什么”“溶解度与哪些因素有关”等与溶液相关的问题时，依然会出现理解偏差。比如，有的学生认为“纯水是溶液”的说法是正确的，这是将溶液概念与液体状态混淆了，实际上溶液包含溶质、溶剂，而纯水只有水，没有溶质，所以纯水只是溶剂。有的学生认为“糖水的下部比上部甜”，实际上溶液具有均一性的特点，说明糖水上部和下部的甜度是一样的。有的学生认为“未溶于水的食盐也是食盐水的组成部分”，实际上在食盐水中，水是溶剂，食盐是溶质。食盐溶液由水和水里的食盐组成，而未溶解的食盐并不属于溶液的一部分。还有学生认为“在一定量的水中，不同物质溶解的量是一样的”，实际上同一温度下，不同物质在水里的溶解度不同，所以一定量的水中所溶解的物质的量也是不同的。学生对溶液概念理解偏差的原因有很多，有的是对溶液概念在宏观、微观上的认识不准确，也有的是受生活经验的影响。

三、立足概念结构化认识，探究概念教学思路

基于化学学科理解开展化学概念教学，就是让学生利用化学思维，从其名称、定义、实例、属性等方面剖析化学概念的本原性和结构化特征，从而深刻理解概念的意义[4]。以溶液为例，其定义为“一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物”。从形式上，溶液可以是液态的，也可以是气态或固态的。对于溶解其他物质的物质，我们称其为溶剂;被溶解物，我们称之为溶质。通过剖析定义，学生可以明晰溶液的概念（如下图）。

溶液概念的解析思路

内圈中明晰了溶液的定义、属性、实例，从实例中概括出溶液的内涵;外圈中明晰了溶液的概念属性、概念实例、概念名称、概念应用，由解释驱动探究活动，帮助学生深化对溶液的本质理解。据此，在实际教学中，教师可以参照“实例—特征—定义”教学流程，先列举生活中的实例，基于学生前期的认知经验，让学生对不同的溶液、浊液进行观察，形成感性认知;接着，细致分析泥水、油水、蔗糖水、盐水等混合物，观察并归纳其不同特征;再次，从内涵概括入手，通过对比不同的溶液实例，提炼溶液概念的特征，深化学生的科学认知;最后，巩固应用，从溶液的构成、影响溶解的因素、粒子运动、能量变化、定量分析等方面，解析溶液概念，引导学生逐步深化对溶液概念的理解，实现螺旋上升的思维进阶[5]。

四、整合化学学科知识，促进概念深度理解

在化学学科学习中，学生应归纳和提炼化学知识的理解和学习方法，以提高学习效率和质量。第一种是“比较—分类”法。在化学知识体系结构中，很多知识点归属于某一分类系统，最终浓缩为化学物质或化学性质概念[6]。以溶液概念为例，学生可以通过比较，明确溶液与其他混合物、纯净物的关系，再进行分类，如明确它们存在哪些相同点、哪些不同点，进而形成对溶液概念的结构化认知，让化学知识点串联成一个整体。比如，对于物质概念，物质可以是纯净物，也可以是混合物。根据混合物分类，泥水、植物油水具有不均一性、不稳定性，属于浊液，粒子的直径大于100nm;蔗糖水、盐水具有均一性、稳定性，属于溶液，粒子的直径小于1nm。

第二种是“定性—定量”研究法。从“定性—定量”视角分析溶液概念，主要体现在从溶解性上升到溶解度、酸碱性上升到酸碱度两方面。由定性延伸到定量，学生可通过阅读相关资料，从微粒直径的比较中理解浊液与溶液的差异性[7]。浊液的粒子直径较大，而溶液的粒子直径较小，以此让学生明晰溶液概念的本原性在于粒子直径的大小，进而深化学生对化学学科知识的全面认识。溶液包括溶质和溶剂。在定量分析中，学生可对比三种实验结果：一是铁粉与硫酸铜溶液恰好完全反应后所得溶液的成分状态;二是过量铁粉与硫酸铜溶液发生反应后所得溶液的成分状态;三是铁粉加入过量的硫酸铜溶液反应后所得溶液的成分状态。学生通过分析反应物的量的不同，了解溶液中溶质的不同。另外，针对“过量的铁粉在溶液中是否为溶质”，学生可以展开讨论，提升对溶质概念的认知。

第三种是“宏观—微观—符号”学科思维法。学生构建化学学科思维，从宏观层面的辨识到微观层面的深度探析，再延伸到化学符号的表达，这体现了化学学科思维的发展过程[8]。对于溶液概念的解析，首先，教师可以从宏观层面，结合实例，让学生辨析浊液与溶液的区别，从而明确溶液均一性、稳定性的特点。然后，教师可以从微观层面，引导学生对比蔗糖水与可乐，借助动画让学生认识蔗糖分子与水分子之间的相互作用。在符号表征上，蔗糖水书写为C12H22O11和H20。在例证分析中，同样溶解度的蔗糖水，其甜度具有相同性;而可樂是混合物，含有多种溶质。由此，教师可以提出假设：针对溶液的特征归纳，无色、透明、溶质的唯一性是否可以作为溶液概念的辨析条件？随后，教师可以对盐水与雪碧展开微观对比。在盐水中，氯离子、钠离子和水分子之间相互作用，可以通过导电性测定实验来验证，用符号表征为Cl-、Na+、H20。在例证分析中，同一食盐水，其咸味前后相同;雪碧虽然无色、透明，却含有多种溶质。另外，针对混合物，其微观特征表现为含有不同的化学成分，在符号表征上具有不同的符号。对于物质的溶化状态，在微观层面，粒子间的间距发生了变化，但化学符号不变，化学性质也不变。因此，学生通过“宏观—微观—符号表征”思路，探究溶液的均一性、稳定性，辨析溶液与浊液的区别，能够掌握宏观、微观分析方法，学会书写不同溶液的化学符号表达式，体会溶液中分子与分子之间、分子与离子之间的相互作用。

第四种是“实践—实验”探究法。在对溶液的互溶性探究中，学生往往运用“实践—实验”探究法。常规实验是将酒精加入高锰酸钾溶液中，观察溶液前后的变化。最初，酒精加入高锰酸钾溶液后出现分层现象，原因是酒精的密度比水小，飘在上层。经过振荡后，酒精溶于水，不再分层。在实验现象方面，由于酒精溶入水的速度较快，学生可以调整试剂的滴入顺序，让实验现象更清晰。第一步，先在试管中加入适量固体高锰酸钾;第二步，将适量酒精滴入试管中，观察到高锰酸钾不溶于酒精。第三步，将蒸馏水逐滴滴入含有高锰酸钾的酒精中，观察实验现象。当蒸馏水逐渐增多时，溶液颜色由浅入深，说明水的增加加快了高锰酸钾的溶解速度，并与酒精形成互溶。由此，通过化学实验探究法，学生可以认识到使用相同的实验材料，不同的实验步骤可能产生不同的实验效果，从而体会到化学实验的实践性，形成创新意识和能力。在溶液概念的讲解中，通过铁丝分别与硫酸铜溶液和硫酸铜晶体的反应现象对比，教师还可以让学生理解溶液与化学反应速率的变化关系。等量的铁丝与硫酸铜溶液的反应速率要明显大于与硫酸铜晶体的反应速率，这能够说明溶液在化学反应中的重要作用。

五、对化学概念教学的反思

概念是基于化学现象、化学事实抽象出来的理论知识。化学概念教学的重点是帮助学生理解概念的内涵，提高学生化学学习效率。因此，在指向学科理解的化学概念教学中，教师要注意：

首先，教师要加强学科专业知识、理论的学习，强化对概念的解析力[9]。教师是课程教学的组织者、设计者，对化学概念要有整体把握。一些教师对概念的讲解缺乏深度，影响了学生对概念的理解。以溶液概念教学为例，溶液的稳定性、均一性要通过具体的实验实例呈现;溶液相关知识间的内在关系，要从学科知识结构上，抓住概念的本原性来理解。

其次，教师要注重教学环节的有效衔接。课程设计本身具有连续性、承接性，以溶液概念为例，教师要基于学情分析，引导学生将溶液前概念教学认知转化为科学概念，不仅要让学生明白溶液的定义、名称，更要基于化学学科核心素养视角，让学生掌握溶液的概念，并加以灵活运用，从而促进学生化学学科核心素养的发展。

最后，教师要明确学科理解的目标。学生学习化学概念不能局限于记住某概念，而要从学科理解的角度，懂得概念的本质与特征[10]。对于化学知识点，教师要让学生能够从实验活动中领会其意义。

结    语

概念是构成化学学科的基本内容，指向学科理解的概念教学更有助于聚焦化学学科核心素养，加深学生对化学概念的本质理解。因此，对化学概念的理解，是建立在对学科知识整体把握的基础上的。对于溶液概念，教师要从概念的名称、定义、实例等方面，全面揭示溶液的内涵;从学科理解视角，让学生由感性到理性，全面掌握溶液知识点。化学教师要树立学科意识，积极探索和改进化学课程教法，关注学生高阶思维的发展，让学生主动建构化学知识体系，深层理解化学概念。

[参考文献]

[1]蔡红军.初中化学概念教学策略探微[J].数理化解题研究，2020（35）：87-88.

[2]薛静，张惠君，黄梅.初中化学“溶液”的项目式教学——白砂糖的梦想之路[J].化学教育（中英文），2021，42（13）：34-40.

[3]王恩.浅探初中化学抽象概念的有效教学[J].理科考试研究，2020，27（18）：56-58.

[4]张磊.初中化学概念形成与教学策略[J].数理化学习（教研版），2020（09）：13-14.

[5]马智祥.初中化学概念教学探析[J].甘肃教育，2020（16）：81.

[6]周玲玲.初中化学概念教学探究[J].中学生数理化（教与学），2020（08）：93.

[7]陈玲.基于主题情境的概念课教学设计——以初中化学“物质在水中的分散”为例[J].化学教与学，2020（08）：39-42+45.

[8]钱君.初中化学教学中概念教学策略初探[J].数理化解题研究，2020（17）：87-88.

[9]蔡福泉.初中化学基本概念的教学策略[J].中学生数理化（教与学），2020（05）：43.

[10]高琴.浅谈初中化学概念教学的策略[J].数理化学习（教研版），2020（05）：21-22.