基于学科理解的概念教学

摘要：学科理解是教学之本，更是学习之基。基于学科理解的概念教学，是发展学生核心素养的必由之路，具体策略包含加强概念教学，凸显学科理解;巧用原有概念，助力学科理解;合理改编教材，服务学科理解;形象表达概念，深化学科理解。概念教学构建一个有机整体，学生才会学得明白、真切，从而体现教学之应有“本色”。

关键词：学科理解;概念教学;初中化学教学

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2021）06B-0075-04

概念教学是化学教学的基础内容，其远不止是学习给各类物体和观念冠以新的标签或名称。概念学习是建构知识的过程，是将信息整合进综合的、复杂的认知结构的过程。但在现实中，概念教学的结果往往是形成一个个零散的客观的知识点。概念教学中必须引导学生理解概念的“来历”，即无论教概念还是学概念都要回到学科理解的范畴，找到概念在学科中的“根”和“据”，回到学科所研究的事物的某些属性上去。

近日，江苏省中小学教研室主办的《教学新时空》栏目向全省直播了苏州市高新区实验初级中学缪徐老师执教的初三“化学方程式”一课。缪徐老师是教授级中学高级教师、著名化学特级教师、江苏省教学名师。笔者有幸观摩学习，并受邀现场点评，从中受益颇多。

一、加强概念教学，凸显学科理解

一段时间以来，忽视或弱化概念教学的现象比较突出。不少教师感觉到概念教学“没有什么难度”，或者“没有什么可教的”。在没有充分理解学科的前提下，盲目进行大量的刷题操练。日常教学中，教师往往直接告知学生一些化学概念，甚至通過背诵默写的方式促进学生记忆。概念被异化为知道个“大概”，然后（让学生）“念”或“练”。概念教学不得要领，化学概念缺乏根基，概念建构基础脆弱。

执教者所在学校化学学科选用的是人教版教材，该节课为第五单元课题1质量守恒定律第二课时的教学内容。人教版教材中“化学方程式”部分在这一课题中仅占六分之一的篇幅，而在江苏选用的另一主流版本沪教版教材中，这一部分所占篇幅更少（仅六行字），两个版本教材的重心都放在“如何正确书写化学方程式”上。执教者舍得在紧张的化学课时中专门安排一整堂课的时间专题教学，足见其良苦用心，更显名师匠心。事实上，化学方程式是十分重要的化学概念，是对物质化学性质和变化的一种精炼浓缩[1]126，是学好化学的重要利器;通过比较，能体会化学方程式在学科表达中的优越性，感受化学学科独具的简约之美[1]127;通过化学方程式，从宏观、微观、符号三重表征上认识和理解化学，并建立三者之间的有机联系，体现了化学专属的学科理解。

二、巧用原有概念，助力学科理解

前科学概念简称前概念（Preconcept），是指学生在接受正式的科学概念之前对学科的粗略认识[2]。前概念会对科学概念的学习产生积极或消极的影响，教学过程中应当充分考虑学生已有的概念并进行学科化甄别。后喻时代的备课面临挑战，学生在某些领域的认识比教师更为丰富，了解学情需要“实证研究”而非主观臆断，教师必须走近学生并向他们学习。优秀教师善于利用学生头脑中原有的正确的或错误的先前认识，就好似借助学生已有的认知“种芽”，提供一片肥沃的信息“土壤”，帮助学生生成通往科学概念的生长“支架”，促进概念认知不断发展。同时，化学概念作为学科专业领域用语，必然存在着特殊的内涵和属性，与前概念之间存在诸多不同之处。

在此前的学习中，学生已经掌握了用“文字表达式”表示化学反应，执教者引导学生尝试用“符号表达式”表示化学反应。这一环节中，仅少数学生在化学式的书写上存在一些问题，经纠偏及时解决。旋即，学生发现“符号表达式”不符合前课学习的质量守恒定律，执教者引导学生从微观角度分析产生问题的原因，从而引发出“化学计量数”在“化学方程式”书写中的重要性。从化学学科视角审视，这三种表达式的衍变是一个逐步递进的过程，递进的结果是对化学反应表达的日趋完美。这一历程的比较研究，超越学科事实，体现学科本质，让学生切实感受到，概念是不断“生长”着的。有了“化学方程式”，前两种表达方式就可以退出历史舞台了。

三、合理改编教材，服务学科理解

叶圣陶先生讲“教材无非是个例子”，但教材又是一个重要的例子。教师需要研读不同版本的教材，包括国外教材以及上下学段的教材甚至相近学科的教材。在比较研究的基础上，教师根据教学实际情况特别是学生的认知特点，可对教材进行重组或改编，选取建立在学生知识背景和经验基础之上的建立概念的最佳例子和最佳“非例子”，以服务于学科理解的需要。

人教版化学教材九年级上册中，正文部分（P93）的例子为木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应，讨论部分（P94）出现了硫在氧气中的燃烧反应、铁与硫酸铜溶液的反应、粗铜丝表面的氧化铜与氢气在加热条件下的反应。以上四个化学反应方程式中各反应物、生成物前的化学计量数均为“1”，教材的考虑可能是为了循序渐进，但是由于缺少“配平”这一环节，在引导学生理解“化学方程式”的内涵方面是存在不足的。执教者在备课中将正文部分的例子改为“氢气在氧气中燃烧生成水的反应则需要‘配平”，继而为研究微观上的微粒个数比以及宏观上的物质质量比打下良好的基础。执教者同时指出所有化学方程式都不能直接表示化学反应过程所伴随的现象，如氢气在氧气中燃烧的化学方程式不能直接表达出“淡蓝色火焰”。

四、形象表达概念，深化学科理解

利用学习者原有认知结构中已具备同化新概念的适当观念，教师形象化揭示出新概念的本质特征，使艰涩枯燥的概念教学变得鲜活生动、浅显易懂。形象表达概念，能拉近化学学科与学习者之间的距离，有效降低学生对新概念的陌生感，深化概念的学科理解，以达“浅入深出”之妙。形象表达概念还能有效缓解审美疲劳和厌学情绪，走出教师苦教、学生苦学的教学沼泽。

执教者将“元素符号”比作“字”，将“化学式”比作“词”，将“化学方程式”比作“句”，从“元素符号”到“化学式”就是“由字组词”，从“化学式”到“化学方程式”就是“连词造句”（同时指出，要以客观事实为依据）。“字、词、句”这一系列形象化表达能让学生体会出化学概念逐渐“长大”的过程，还能为后续学习中探究化学的“章”及“经史子集”打下伏笔，最终在学生的头脑中构建起化学学科的“四库全书”。又比如在对“化学方程式”意义的探究中，执教者引导学生将宏观物质的层面比作“粗看”，将微观粒子的层面比作“细看”，这样的类比非常形象贴切，概念的形成自然而然，概念的刻画入木三分，概念的掌握根深蒂固。

五、适度概念练习，巩固学科理解

概念练习的目的是帮助学生理解概念并明确概念的本质属性和特征，促进概念在不同情境中的熟练应用，有效促进概念学习由陈述知识学习阶段上升到智能技能应用阶段。概念练习教学中要紧紧围绕目的展开，反对“多多益善”的刷题行为，力求少而精准的深度刻画。适度练习以后，还要回扣概念的学科理解，教师要指引学生克服做题做到“情不自禁”甚至“不能自拔”的不良现象。

在化学方程式的读法教学环节，执教者继续以氢气和氧气的反应为例。从物质变化的层面（宏观），读作“氢气与氧气在点燃条件下生成水”，也可联系前面已学的反应类型读作“氢气与氧气在点燃条件下化合生成水”;从微观层面可读作“每两个氢分子与一个氧分子在点燃条件下生成两个水分子”;从宏观计量层面可读作“每四份质量的氢气与三十二份质量的氧气在点燃条件下完全反应生成三十六份质量的水”。根据化学方程式的计算是化学学科理解的重要部分，执教者又引导学生分析铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁、镁在氧气中燃烧生成氧化镁、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷这三个化学方程式，要求学生计算各物质间的质量比，验证这些反应是否遵循质量守恒定律。

六、把握概念内涵，贯通学科理解

任何学科都要通过概念来揭示事物的本质和规律[3]。把握概念内涵，就是在掌握概念定义的基础上前挂后联、形成脉络。为此，教师要在理解、把握教材编写设计思路和结构脉络的基础上，确定学习主题，对学科概念施以适当的重组、整合以进行教学单元设计[4]76。设计中教师要注意揭示新概念与已学概念间的内在联系，先学的概念要为后续概念的学习留下伏笔与悬念，后学的概念在教学时要注意以旧引新，帮助学生理解新老概念间的内在联系，了解概念的发展脉络。教师引导学生从点状的概念形态，逐步延伸扩展，由点连线、由线到面、由面构体，形成结构化的概念体系[4]77，真正实现贯通学科理解。

学生初步掌握“化学方程式”概念以后，执教者趁胜追击，引导学生分析“化学方程式”的内涵属性。粗看“化学方程式”，看到反应物和生成物分别是什么;细看“化学方程式”，看出反应物和生成物各微粒间的比例关系;通过“化学方程式”计算，得到反应物和生成物各物质之间的质量比。执教者利用定性研究与定量研究相结合的方法，加深了学生对“化学反应方程式”的内涵认识。学生逐步认识到，“化学方程式”能将化学反应的研究由定性分析升格为定量分析。学生巩固以上结论后，执教者进一步总结阐释“化学方程式”作为符号表征的一种重要形式，在沟通宏观和微观之间的独特作用。从“元素符号”到“化学式”，从“化学式”到“化学方程式”是一個概念整合、递进的过程，纵观这一历程便于学生顺利构建完整的学科概念体系。

化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。化学学科理解包括学科性质以及学科思维方法两个方面：学科性质应该是学科研究的本质内涵，也就是学科研究的特定的事物的属性;学科的思维方法总体上也是由研究对象决定的。学科思维方式是学科理解的核心和关键。基于学科理解，是发展学生核心素养在化学概念教学中的基础工程。如果教师在教授每一个概念的时候都能带领学生回到学科的特定属性和范畴理解概念的“来历”，学生就会对知识产生一种历史亲近感[5]。不仅如此，当所有的概念的理解都朝向学科的特定属性和范畴时，学生就能把握核心概念和概念间的内在联系。整个学科的概念就能构成一个有机整体，学生才会学得明明白白、真真切切，从而体现概念教学之应有“本色”。

参考文献：

[1]刘继和，辛静.初中化学教学设计与案例分析[M].北京：科学出版社，2015.

[2]丁伟.化学概念的认知研究[M].南宁：广西教育出版社，2015：3.

[3]王策三.教学论稿[M].北京：人民教育出版社，2005：84.

[4]王云生.课堂转型与学科核心素养培养[M].上海：上海教育出版社，2016.

[5]季苹.教什么知识[M].北京：教育科学出版社， 2009：222.

责任编辑：石萍

收稿日期：2021-03-24

作者简介：李志华，南京师范大学苏州实验学校（江苏苏州，215133），正高级教师，研究方向为化学教育。