新课程化学相异构想转变策略探微(一)

1、新课程化学相异设想转变策略探微(一)摘要：中学生对化学概念的相异设想是客观存在的。建构主义学习理论认为，学生在学习某一化学概念之前，头脑里对此并非一片空白，他们已经有了先入为主的观念，而在传统的化学概念教学中，教师往往无视学生头脑中的相异设想。本文着重从学生相异设想的成因、特点以及对化学学习的影响出发，对中学化学概念教学中的“概念转变策略作了初步地讨论。关键词：相异设想 概念转变 随即通达教学问题的提出化学概念是有关物质组成、构造、性质、变化的本质属性及其规律在人们头脑中的能动反映。化学根本概念是化学概念体系的根底，也是整个化学学科知识的根底，长期以来化学教学论界多是从认识论角度进展研究，概括

2、形成了化学概念教学的“感知理解稳固应用学习形式和“提出问题提供实验事实分析总结下定义应用稳固练习的教学形式。这种做法事实上有意无意地将学生的头脑当成了一块“白板，我们教师可以在上面构画出各种各样的化学知识图景。化学演示实验一直作为教学手段而起着配合化学知识讲授的作用，考虑的重点自然是如何通过实验把一个抽象的问题详细化、形象化。我们认为，在新课程理念下，从建构主义理论出发，根据学生原有的生活经历、日常生活经历等原有知识及原有认知，正确认识学生相异设想在中学化学教学和学习中的特殊地位及作用，对进一步讨论中学化学概念教学策略具有重要意义。2.化学相异设想概述2.1化学前科学概念及其特点有关相异设想的

3、研究早已有之，现代系统研究相异设想的要算是美国的霍尔Stanly Hall，他早在1903年曾启动一个方案，调查儿童对于自然现象如热、霜和火的观念。在这方面的大规模的研究开始于本世纪70年代中期，在80年代迅速扩展。什么是相异设想？关于“相异设想的含义，在长期的研究中，学者们针对学生概念学习中产生的问题或观察到的现象使用了各种不同的术语：错误概念misconception、朴素概念naive conception、教学前概念instructional preconception、前概念preconception、幼稚概念naive conceptions、直觉概念intuitive conce

4、ption以及相异概念alternative conception、迷思概念misconception等。笔者主要采用杜伊特R.Duit，1994和北京师范大学王磊关于“相异设想界定的观点，并在此根底上结合化学学科的特点，对该观点作了一些必要的修正。本文的“相异设想包括学生在教学前由于前教学所形成的“相异概念和源于日常生活中的非正式经历的日常概念。学生头脑中的化学前概念具有广泛性、隐蔽性、浅薄性和顽固性等特点。2.2相异设想对化学学习的影响由于学生在承受正确的化学概念以前的相当长的时间里，头脑里并非一片空白，而是已经积累了形形色色的生活经历、常识和直觉知识。他们的根源不是用确切定义的化学术语和

5、概念，而是以强烈的情感色彩去建构世界的图象，对知识形成了模糊的化学图象，即前概念。这些相异设想因先入为主在学生头脑里根深蒂固，对学生形成正确的科学化学概念产生明显的影响，严重干扰加工器对信息加工的正确监控，其表现形式大致有以下几种：1先入之见学生的相异设想有时是将生活中的概念与科学上的概念混淆的结果。如学生对“溶液与“液体这两概念的认识，他们往往把它们混为一谈，又如，又如学生对“烟、“雾、“气的理解，尽管教师已讲了物态变化的有关知识，假设不直接对这一现象进展解释，生活经历的根深蒂固，导致大部分学生错误地认为我们日常天气预报中的“某某地区有雾，能见度是30米，某某高速公路暂停关闭中的“雾。这里的

6、“雾与化学科学中的“雾是不同的。针对这种相异设想造成的思维障碍，用通常的教学方法，这些相异设想会显得格外地顽固不化。2一叶障目化学概念的本质特征未必是以强烈的刺激形式出现的，而以强烈的刺激形式出现的，未必是现象的本质。常常使学生无视隐蔽但又是本质的因素，“一叶障目，造成对概念的错误理解。如：学习“物理变化和“化学变化化学反响的概念时，学生往往会认为“物理变化就是物质在变化前后没有发生明显的现象变化；而“化学变化就是物质在变化前后有明显的现象变化。并且最终会得出这样的结论：有明显的现象变化的是“化学变化；没有明显现象变化的变化就不是“化学变化，而不会考虑其他更多的条件。3机械替代用数学或物理知识

7、理解“机械代替化学本质的现象是相异设想对概念掌握产生影响的另一种形式。如物质的质量和物质的量的关系式n=m/M，有的学生因此认为，物质的量n与微粒的摩尔质量M是成反比的，当n=0时，M是无穷大的。完全背离了化学本质，得出荒唐的结论3.基于相异设想的“概念转变策略 学生前科学概念与化学概念之间的不一致性或差异从总体上看可以分为所谓的类别内和类别间的差异研究说明，化学学科中更多的是存在类别间的差异。研究和理论说明,假设个人概念与科学概念之间的差异属于类别内的性质,也就是说当既有的知识与待学的知识之间有共享的属性时,概念的改变是比较容易发生的。因为这种改变主要是通过增加或减少一些属性的方式来改变概念

8、构造,经过常规的科学教育就比较容易转化和改变。比方在化学学科里“纯洁的概念,在初三学生的相异设想体系里它通常是与“干净、“干净相一致的。它们之间就存在一些共享的属性,学生在化学学科的学习过程中,在教师的指导下,只需要从生活中习惯的“干净、“干净经过简单调整,就可以得到“纯洁的概念了。假设个人概念与科学概念之间的差异涉及到类别之间的性质,也就是说当既有的知识与待学的知识之间没有可共享的属性,单纯的依靠一般的科学教育是很难转变的。理论说明，采用概念转变策略能有效的使学生获得新的概念，其步骤简述为：3.1诱导学生暴露其原有的概念布卢姆?人的特性和学校学习?一书中，证明了认知前行为相异设想是影响学习效

9、果的一个重要变量，因此教师在进展设计教学时应调查、诱导学生暴露其原有的概念。一般可以采用谈话、书面表达、墙报、分类卡片、大脑实验、设计与制度、调查问卷、预测和解释等方法。谈话法：教师通过和学生个别谈话或集体谈话来理解学生头脑中的原有认知构造；书面表达：学生根据教师的要求，写出对于即将学习的概念的认识；墙报：学生制作一些墙报，突出他们对某一概念的认识；分类卡片：教师在卡片上写下某一概念或理论的应用事例，要求学生把那些事例分类并说出其分类的根据；大脑实验：给学生描绘一个假定性的问题情形，要求学生想象可能的结果，并解释他们的思维；设计与制作：提供学生所需要的材料，要求学生围绕着某一个概念设计和制作出

10、一件有用的东西；调查问卷：设计一个调查问卷，其问题包含各种各样的可能的学生头脑原有的认知构造，让学生答复哪些是对的，哪些是不对的；预测和解释：给学生展示一个实验情形，要求学生预测将会发生什么现象，并解释为什么会发生哪些现象，教师也可通过提问或学生练习等方法诊断出学生的旧认知构造。例如在讲授“分子、原子内容的第一节课时，我们通过访谈理解到学生头脑中早已有了自身“原子概念原子的相异设想：“原子是很小的、“原子是圆的、“物质是由原子组成的、“原子像面粉颗粒一样等等。3.2概念转变的同化形式教师在已理解学生相异设想的根底上，首先要认真分析、区分学生头脑中已有概念对新概念学习的作用是消极的还是积极的；其

11、次选择适当的教学策略针对学生的心理构造进展教学，即要擅长同化和重组学生的观念，要把培养思路教学作为知识体系教学的前提，帮助学生把已学得的内容不断纳入新学得的内容体系中去，使学生认知构造中原有的观念和新知识建立起本质性的联络，即不断地进展知识点的联结、构建、组块和构造化，以开展认知网络，这里涉及到多种因素：知识的组合方式、学生的认知方式、心理状态、学习态度教师在进展详细教学时就得妥善处理各因素间的关系：或学生自学式、启发式、探究式、学生讨论式这就得根据详细内容选取详细的方式。奥苏伯尔倡导的有意义学习理论认为：在有意义学习中，新知识与原有知识网络中可以利用的适当观念构成三种关系，第一种，原有观念为

12、上位的，新的知识是下位的；第二种，原有的原有观念为下位的，新的知识是上位的；第三种，原有观念和新知识是并列的见下表。这种新观念需要与认知构造中原有观念发生非人为的和本质性的联络，新旧观念发生互相作用，其结果是新概念获得意义，原有认知构造发生改组。类属学习下位学习A。派生类属B。相关学习原有的观念A原有的观念X新的内容 Y U V W总括学习(上位学习) 新学习的观念A A并列结合学习新学习的观念A B C D原有的观念3.3 随即通达教学强化、稳固科学概念的方法建立起来的化学概念如何能全面、深化地印留在学生头脑中，从长远观点来看，是关键之关键。构造主义的随即通达教学就为我们提供了这一方法。构造

13、主义理论认为，在学习过程中，由于对意义的建构可从不同角度入手，从而获得不同侧面的理解。同时，在运用已有知识解决实际问题时，又存在着概念的复杂性和实例间的差异性，任何对事物简单的理解都会漏掉事物的某些方面，而这些方面在另外情境中，从另一角度看时可能是非常重要的。看来，由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物的内在性质和事物间互相联络的全面理解和掌握，即全面而深化的意义建构是很困难的。为抑制这方面的弊端，斯皮罗等人根据对高中阶段学习的根本认识提出了“随即通达教学。随即通达教学认为，对同一内容的学习要在不同时间屡次进展，每次的情境都是经过改组的，而且目的不同，分别着眼于问题的不同侧面。 学习者可

14、随意通过不同途径、不同方式进入同样内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识和理解。显然，学习者通过屡次“进入同一教学内容，将能到达对该内容所涵盖的知识比较全面而深化的掌握。 这种屡次“通达，绝不是像传统教学中那样，只是为稳固一般知识、技能而进展的简单的重复，即所谓的复习。这里的每次“通达都有不同学习目的，都有不同的问题侧重点。在这种学习中，学习者可形成对概念的多角度理解，并与详细情境联络起来，形成背景性经历。因此，屡次“通达的结果，绝不仅仅是对同一内容的简单重复和稳固，而是使学习者获得对事物全貌的理解和认识上的飞跃。教学理论证明，建构主义的随即通达教学能强化、稳固科学概念，它对学

15、生起积极作用的过程可这样表述:进一步让学生信服化学概念更正确，适用范围更广，先是在定性问题上，然后在定量问题上也是更加符合事实；让他们再一次把自己的相异设想与化学概念对照比较，让他们发表看法，因为只有通过讨论，才可知道他们是否真正明确了课堂上所讲的内容；让他们意识到自己的脑子里发生的转变，同时认识到这种戏剧性的变化是智力开展中不可缺少的过程；让他们把所学的知识运用到有意义的日常生活中去。最后，还要提醒化学教师要注意:相异设想；心理冲突；耐心、细致地把相异设想转变为化学概念。3.4化学概念转变的实例分析在化学平衡、化学反响速率的体系中，化学反响速率是最根本的化学概念，对“反响速率的概念有一个比较

16、明晰的认识，对于学生建构整个化学平衡体系具有非常重要的意义。在学习“化学反响速率前，由于在这之前学生已经学习了物理学中的宏观物体运动的速率，并且刚刚从日常生活中的速度矢量转变为速率标量，在学生头脑中往往已有了关于“位移、“间隔 、“时间、“加速度等概念的存在，这就是所谓的“速度的概念存于意识中的图式。当教师引入“化学反响速率的概念时，首先必须非常清楚的认识到学生头脑中这些原有的认知与知识；其次，通过比照实验直观的反响过程中溶液颜色的变化等展现化学反响过程是有慢有快，然后可以借用现代多媒体技术，制作、模拟微观粒子在化学反响过程的微观过程碰撞原理，这时的微观粒子的运动参数速率、位移等将被原有宏观的图式同化。最后可以通过学生再一次把自己的迷思概念宏观的速率与新概念化学反响速率对照比较，让他们发表看法，互相讨论。这样经过屡次的“通达，就有了原有的“速率过渡到“化学反响速率的进步，形成了正确的“化学反响速率的概念。总而言之，我们认为，关于化学概念转变学习的研究，是当前化学教学改革的需要，是运用建构主义学习理论指导化学教学的需要，是新课程理念下化学教学改革的一种新动向。如何发现学习头脑中那些朴素的、不全面的、甚至是错误的概念，采用何种教学策略更好的帮助学习将