化学教学中概念原理教学 促学生思维发展

　高中化学教材中的许多抽象概念或原理对于学生来说很难理解。例如，人教版高中化学选修4“化学反应原理”一课主要介绍有关化学反应的基本原理和研究方法，反映化学变化本质，揭示化学变化的一般规律。然而，教师要让学生深入认识化学反应遵循的普遍原理，存在一定的难度。如何增强学生学习的主动性，激发学生的学习兴趣，提高课堂实效性，成为化学教师研究的一个重要课题。因此，教师要在概念原理教学中捕捉新旧知识的结合点和关联点，把难于理解的、抽象的问题具体化，将问题置于一定的实际情景中，通过师生、生生的双向和多向互动，积极参与，平等对话，让学生在探究中建构概念、理解概念、领悟概念原理在现实生活的应用，自主建构知识，促进学生思维发展。
　　一、关注学生思维的连续性，重视知识承接
　　高中化学课程概念原理的教学内容具有层次性与递进性，从促进学生思维和认知发展的角度，教学设计应着眼于概念原理的形成与发展，构建与学生已有知识的关系，遵循学生认识思维的形成规律，符合学生的认知习惯。
　　1.关注学生前知识，设计教学活动
　　概念原理教学是思维螺旋上升的过程，具有较强的递进性。以人教版高中化学选修4第三章“水溶液中的离子平衡”第三节“盐类的水解”第一课时为例，我会具体分析如何有效地承接前知建立新知来设计教学活动。
　　这一节教材内容涉及的知识面宽，综合性强，在前面的知识学习中，学生已经掌握平衡特征与移动原理，讨论了电解质在水溶液中的行为，如弱电解质的电离平衡和水的电离平衡，本节课的内容就是对上述知识的综合应用。
　　以下是我的三次教学设计：
　　设计一
　　引入：（1）我们知道酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，那么盐溶液是否都显中性呢？（2）纯碱不是碱，这些说明了什么？
　　学生实验：用pH试纸检验CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、NaCl溶液的酸碱性。
　　设计二
　　引入：（1）视频：焊接铁架的过程中通常用（NH4）2SO4溶液清洗铁锈。（2）实验：镁条放入AlCl3溶液中会出现大量气泡。
　　设计三
　　引入：【问题】影响水的电离平衡移动的因素有哪些？这个问题学生不难回答，影响水的电离平衡移动的因素有温度和H+、OH-的浓度，在水中加酸或碱会抑制水的电离。
　　【追问】那么，在水中加入盐对水的电离有无影响？
　　通过比较三次引入设计，我们会发现第三次引入设计充分关注学生的认知规律，从学生已有的知识经验出发，以开拓学生的思维为立足点，关注学生思维的连续性，将学生在探究的过程中逐步自主建立的盐类水解概念作为教学设计的指导思想，采用以“水的电离平衡”为基础、“水的电离平衡移动”作为本节课切入点的教学策略，以问题情境为引领，以新旧知识之间的联系为线索，创设有利于学生建构所学内容的教学活动。
　　2.基于学生学习的障碍点和发展点，创设问题情境
　　化学概念原理知识的发展具有系统性与逻辑性的特点。学生在概念原理的学习过程中，知识系统性不强，逻辑脉络并不十分清晰，尚未建立正确的思维方法与认识方式。例如，我们在讲授“盐类的水解”这节课的时候，学生虽然已经系统地学习过强弱电解质的电离、化学平衡的建立、水的电离与溶液的酸碱性等知识，从微观角度初步认识了溶液酸碱性的实质，但部分学生对水溶液的认识仍然在宏观层面徘徊，很少能从微观粒子层面认识水溶液，不能很好地在新情境中运用已有知识解决问题，知识迁移能力不高。
　　在“盐类的水解”概念建构环节，我们要依据当前学习内容，构建与学生原有认知的联系，关注学生思维的连续性，将学生引入到与这一核心概念有关的问题情境中。例如，以醋酸钠溶液为例，之前我们在课堂上会提出这样的问题：“醋酸钠对水的电离有无影响？”我们讲，学生听，我们按照设计好的教学思路和教学过程进行教学，即使预设一些问题，也仅仅是对一些事实浅层次的再现，没有更深层次思考的余地。针对上述教学实例，我设计了一些层层递进的问题，如醋酸钠溶液中存在哪些离子？哪些离子之间可能相互结合？哪些离子对水的电离平衡有影响？醋酸钠溶液的酸碱性如何？通过这些问题的梯度表征，我们提供可能会使用的方法，引导学生进行发散思考，刺激学生应用平衡移动的原理，形成分析思路，从而促进他们思维的发展。在我的引导下，学生会进行以下的理论分析：
　　CH3COONa溶液中存在Na+、CH3COO-、H+、OH-、 H2O，CH3COO-与水电离产生的H+形成CH3COOH分子， CH3COONa促进水的电离，c（OH-）>c（H+），从而使 CH3COONa溶液呈碱性，即CH3COO-+H2OCH3COOH+ OH-。
　　事实是否真如我们推测的一样呢？实验是检验理论推测的最好方法。于是，我在教学中设计了如下实验，即测定CH3COONa溶液、NH4Cl溶液的pH值，让学生自己动手实验，走进课堂教学。
　　但是仅仅分析一种盐对水的电离平衡的影响对建构盐类水解的概念还存在一定的困难，因此，我从之前实验所获得的NH4Cl溶液的pH值入手，引导学生理论分析NH4Cl对水电离平衡的影响。即：
　　NH4Cl = NH4++Cl-
　　H2OOH-+H+
　　H2O+NH4+NH3·H2O+H+
　　为进一步激发学生的求知欲，让学生在主动学习的过程中有明确的目标指向，建构盐类水解的概念，我会提出这样的问题，即CH3COONa、NH4Cl分别与水作用的共同点是什么？能否描述CH3COONa、NH4Cl与水作用的过程？请同学们交流讨论会意“盐类的水解”的定义。
　　基于水的电离平衡知识，我会引导学生进行自主探究，建立以水的电离平衡为母体的框架，运用微粒观认识水溶液，讨论酸、碱、盐对水的电离平衡的影响，从而建立溶液分析模型，帮助学生实现对所学概念原理的意义建构。
二、开放式教学，完善认知结构
　　在构建完整的认知结构过程中，教师和学生之间进行交流探讨，能够激发学生学习的积极性，提升他们探究、表达和解决问题的能力，提升他们对知识的建构与理解。在课堂教学中，我们要采用自主探究与合作交 流的方式，创设符合学生认识发展与思维发展的教学活动，完善认知结构。例如，在理解概念的环节中，我给出了下列教学设计。
　　设计一：直接对不同种类的盐进行分析（见表1）。
　　设计二：依据实验数据分析，直接判断盐能否水解及盐溶液的酸碱性（见表2）。
　　在建构概念的环节中，对于习惯于从宏观层面看物质的学生来说，要从微粒角度探究盐类水解的实质，直接判断盐能否水解及盐溶液的酸碱性，这存在一定的难度。教师设计的开放性问题，能够激发学生的探究欲望，自己动手实践，获取实验数据进行分析，得到盐的宏观组成、盐能否水解与盐溶液的酸碱性。在数据事实的支撑下，学生理性分析得出的结论更易于让学生接受，内化为学生的认知，明确分析问题的关键点，符合学生接受新理论的思维逻辑。
　　在开放式的讨论过程中，学生边思考、边交流、边讨论。将思维难点交给学生，易于让学生理解。在合作学习过程中，学生学会沟通交流，学会处理分歧意见，学会分享学习成果，实现对盐类水解这一原理的意义建构。
　　三、体现概念原理教学价值，促进学生思维发展
　　在概念原理教学中，我们仅仅阐明概念的本质是不够的，也要让学生体会到概念原理构建的学科价值和社会价值，激发学生进一步深入探讨的欲望。因此，在应用原理概念的教学过程中，我们可以撤去支架，对与所学原理概念相关的生活、生产、科研问题进行全面的思考和评价，引导学生进行自主探究性学习，激发学生的学习兴趣和求知欲望，使他们在发现、探索与解决问题的过程中获取并巩固知识。
　　例如，“盐类的水解”应用概念环节实例：
　　请结合所学知识解释并回答问题：①热纯碱溶液清洗油污。②将FeCl3固体溶于水，得到一份浑浊的液体，分析出现浑浊的原因。如何配制FeCl3溶液。③四氯化钛溶液制取二氧化钛。
　　我们知道，纯碱溶液清洗油污体现生活应用，配制FeCl3溶液加盐酸体现科学研究，四氯化钛溶液制取二氧化钛体现生产应用。我们在讲课时可以从学生生活中最熟悉的洗涤原理开始，到实验室配制溶液，再到工业生产，循序渐进，从熟悉到陌生，从简单到复杂，在应用事实的分析讨论中深化对概念原理的理解。此外，我们也要善于挖掘素材，精心创设各种与核心概念密切相关、与学生学习、生活有关的问题情境，促进学生思维的发展与延伸。
　　本着单元整体备课的思路，紧紧围绕“水溶液中的离子平衡”，我在教学中始终以化学平衡的思想理解微粒在水溶液中的行为，抓住溶液中微粒间的相互作用，让学生自己建构盐类水解的原理和概念。学习是一个不断思考、建构与发展的过程。在概念原理的教学中，教师要给予学生足够的思维空间，引导他们积极有序地思考、探索与建构，形成对概念原理的认识，更深层次地理解与应用概念原理，使概念原理教学不仅仅是对知识本体的学习，更是对学生化学学科思想与学科素养的培养。
　　参考文献：
　　[1]何彩霞.化学概念教学要关注学生的思维过程和认知发展——“混合物和纯净物”教学案例透视[J].化学教育，2010（9）.
　　[2]李发顺.促进高认知思维发展的问题设计——以《苯的结构与性质》教学为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2012（7）.
　　[3]支瑶，王磊.高中化学概念教学设计思路与方法研究[R].第二届全国化学教育专题学术研讨会，2008.
　　[4]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
　　（作者单位：北京市回民中学） 本文由第一论文网摘自《中国教师》2014年第7期，版权归原作者和期刊所有。