化學基本概念分類及教學基本原理*湖南師大研究生處教改課題經費資助125000－0147

唐　詩　李艷玲　蘇　慨　謝祥林（湖南師范大學化學化工學院　湖南長沙　410081）

化學基本概念分類及教學基本原理*湖南師大研究生處教改課題經費資助125000－0147

唐詩李艷玲蘇慨謝祥林**通訊聯(lián)系人：謝祥林，E－mail：xxl－h(huán)nsd＠163．com
（湖南師范大學化學化工學院湖南長沙410081）

摘要：文章將化學基本概念根據其學習屬性分成具體概念、定義性概念、抽象概念三大類，并闡述三類概念的學習原理，構建了三類概念意義建構教學的基本過程。教學實踐表明，化學基本概念分類及其教學基本方法很容易被化學教育專業(yè)的學生理解和掌握，也容易被中學化學教師接受。

關鍵詞：化學基本概念；分類；教學設計；教學原理

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）04-0005-03G632．41

文獻標識碼：B

化學基本概念是化學科學中的基礎知識，是化學學習中對物質組成及變化進行認識和思維的基礎。早在上世紀七十年代，化學教學大綱就明確指出：“使學生準確地、深刻地理解基本概念，對于學習化學是十分重要的。在教學中要盡可能通過觀察實驗或對物質變化現象的分析，經過抽象、概括形成概念。”同時，我國著名的化學教育前輩楊先昌先生也十分重視化學基本概念的教學，他指出：“正確的概念能使學生對化學所研究的物質及其變化的認識不致停留在低級的感性階段，使他們更完全地更深刻地認識化學所研究的具體物質及其變化規(guī)律。對概念的理解，不僅是學生學好基礎理論、定律、公式的前提和基礎，也是發(fā)展學生能力的基礎?！保?］由此足以說明了化學基本概念學習在化學學習中的重要性。王磊認為：科學思維能力是能力核心，是創(chuàng)造力的核心?？茖W推理是人類的一種高級科學思維形式，在人類認知世界的過程中起重要作用。［2］化學基本概念中蘊含化學認知方法和思維方法，是培養(yǎng)學生思維能力的主要內容，同時也是人們在認識物質及其變化時，通過科學推理解決問題或認識到事物變化的本質屬性。因此，化學基本概念教學對學生思維能力、推理能力的培養(yǎng)是十分重要的。

化學基本概念教學研究是中學化學教學研究中最熱門的研究課題之一，對化學基本概念教學的研究論文不勝枚舉，其比較重要的兩篇論文有郭睿的《我國化學概念教學二十五年》［3］以及謝澤琛的《國內化學概念教學研究新進展》［4］。對化學基本概念的學習和教學原理進行探討的有李嘉音［5］和王屹［6］，有關化學基本概念的這些教學研究內容包括了化學基本概念的分類、化學基本概念教學策略、化學基本概念教學原理等，涉及化學基本概念教學的各個方面，但鮮有涉及化學概念的分類，更沒有根據概念的學習屬性進行分類。在化學基本概念的實際教學中，化學基本概念教學只能讓學生記住概念名稱，但對其內涵卻不是太清楚，影響學生對概念的理解和意義建構。

本文提出根據化學基本概念的學習屬性將化學基本概念分成三類，從學習原理上認識化學基本概念，較為準確地認識了化學基本概念教學原理，根據這些原理獲得了化學基本概念意義建構教學的基本過程，掌握了化學基本概念的“教學法”。這些“教學法”能幫助化學教育專業(yè)學生很快形成化學基本概念的教學技能，教學實踐研究結果也表明有很高的教學效率，對中學化學教學具有很好的指導意義和實用意義。

一、化學基本概念三分類

認知心理學將知識籠統(tǒng)地分成陳述性知識和程序性知識，由于化學科學是自然科學，其知識是隨著科學認識方法的發(fā)展而逐步建立起來的，其中蘊含著大量的化學認識方法和化學思維方法，如果按這種分類方法分類，則無法認清學生學習化學知識的過程。化學學科對化學知識進行分類時，都是根據知識的科學屬性將其分為化學語言、化學基本概念、化學基礎理論、元素化合物、化學實驗、化學計算等，這種分類也不利于化學教學原理的認識。中學化學教學中對化學基本概念的分類一般是按照化學基本概念的知識屬性，將其分成化學語言、化學符號、化學基本概念，這種分類還是從知識的表達形式進行分類。有人按知識適用對象分類，將化學知識分為：物質結構、物質變

化過程特征、操縱物質變化等。［7］這些分類對學習過程的揭示不清，因此對化學教學的指導作用甚弱?；瘜W基本概念教學實際中，學生從語言層面掌握了概念的定義，但對其中的化學認識方法、化學思維方法，學生自主構建概念意義的教學仍然無法實現，嚴重影響學生科學素養(yǎng)和能力形成。謝祥林在早期曾提出將化學基本概念分成定義性概念、規(guī)則性概念、操作性概念，［8］這種分類雖然比較接近學習原理，但仍然不夠清晰。本文在先前基礎上將化學基本概念分成三類：具體概念、定義性概念、抽象概念。

具體概念是指表示具體事物的概念。這類概念的顯著特征是表達具體的事物，即有具體的事物為依托。如：分子、原子、離子。之所以將分子、原子也列入具體概念，是因為這兩種微粒都是客觀存在的，且清楚認知這兩種微粒的形貌特征正是化學學習的基本要求。

定義性概念是指一大類化學認識方法形成的概念。這類概念沒有實體事物，是人們?yōu)榱私鉀Q某些問題或約定方法來表達某種事物而形成的概念。例如：相對原子質量是為了解決原子質量數值太小，使用不方便而形成的概念；物質的量是為了解決微粒數量巨大計量不方便的問題而形成的概念；化學式是表示物質組成而形成的概念。

抽象概念是指從一類事物的某一屬性出發(fā)認識事物，由事物的本質屬性歸納而形成的概念。如“氧化還原反應”是有電子的得失或共用電子對的偏移的一類反應；“離子反應”是在溶液中，從實際參與反應的微粒出發(fā)來認識的一類反應；“化學鍵”是根據微粒間相互結合的靜電作用力抽象形成的概念。

二、三類化學基本概念教學的基本原理及教學過程

1．具體概念基本學習原理及教學過程

具體概念由于有具體事物為依托，在這類概念的學習過程中我們可以從實物出發(fā)。其共同學習特征為：感知（觀察，感知其具體存在）－了解其基本特征－下定義－概念名稱辯識－運用概念認識其它同類事物。分子、原子是世界上存在的微觀粒子，本文將其歸納為具體概念范疇，學習過程中先讓學生通過分解物質的實驗“感知”分子、原子的形貌，了解分子、原子特征：分子往下分出的微粒聚集起來就不是原來的物質，因而它是保持物質性質的最小的微粒；而原子是直徑和質量都很小、在化學變化過程中不變的球形顆粒，在化學變化中，原子本身不變，僅僅是各原子相互結合的方式變化。在此基礎上引導學生對分子、原子下定義，然后再認識一系列的其它分子、原子。教學實踐發(fā)現，按此原理進行教學，學生對分子、原子概念很容易掌握，并有利于化學式概念的意義建構學習，從而可以讓學生順利跨過分子、原子等一系列概念學習的難點［9］。

元素化合物知識是化學科學中的一大類具體概念，這類概念也具備具體概念學習過程：先觀察物質及其反應等實驗現象—用化學思維認識物質變化的原理（寫出化學方程式）—對化學方程式進行分析—物質化學性質。元素化合物知識學習與一般具體概念學習比較，其特點是：觀察到的感知材料（實驗現象）并不能直接用于概念的形成，而是將感知到的材料用化學方法認識，寫出化學方程式，這些化學方程式才是構建概念的材料。對化學方程式進行認識，才能獲得物質的化學性質，對物質所有化學性質的認識，才能構成對物質全面認識，形成具體概念。

2．定義性概念基本學習原理及教學過程

定義性概念是人們解決問題所形成的方法類概念，這類概念學習的動機是問題的產生，產生問題是這類概念學習的基礎。問題產生后就必須認真分析問題的特征，再去尋找問題解決的方法。問題解決的方法可能是多種多樣的，但科學上會尋找一種最優(yōu)的問題解決方法，而最優(yōu)的問題解決方法形成在科學發(fā)展上有一個過程。如物質的量概念是在克分子、克原子、克當量等概念的基礎上發(fā)展而形成的。方法一旦找到，利用方法來解決問題便形成概念，學生形成概念后可讓學生進行定義，從而認識到概念的內涵，再用概念來解決同類問題。

這類概念的教學基本遵循以下程序：問題情景認識、問題的提出和問題關鍵點的分析、問題解決方法的尋找、介紹科學上解決問題的最優(yōu)方法、問題解決、形成概念、概念內涵認識、概念運用等過程。

3．抽象概念基本學習原理及教學過程

“抽象”就是將事物的共同本質特征提取的過程。因此抽象概念首先是對事物從某一屬性進行認識，將其本質特征提取出來形成概念，然后是給概念下定義，給出概念的名稱，概念的理解及運用等教學過程。抽象概念學習的基本特征在于“抽象”，即將事物其它屬性不予關注，只關注某一屬性，并將其“抽象”出來形成概念。

抽象概念的基本教學過程有兩種：一種是對大量事物從某一屬性進行認識，找到大量事物的共同本質

特征，然后對這種本質特征下定義，給定概念名稱，概念的辨析，概念運用。這種概念形成過程可稱為“歸納法”。離子反應概念是一種抽象概念，主要是認識溶液中參加反應微粒的形式，將以離子的形式參加反應的一類反應歸納為離子反應。離子反應的概念用歸納法進行教學是十分有效的［10］。另一種抽象概念教學過程可稱為演繹法：即對一件事物從某一屬性認識其本質特征－形成概念－給概念下定義－給出概念名稱－概念理解及運用－用概念去認知其它同類事物。氧化還原反應概念的教學可用這種方法進行，先對一個典型的氧化還原反應進行認識，認識反應的本質，形成認識方法，形成氧化反應、還原反應、氧化還原反應新概念，再給這些概念下定義，然后用這些概念去認識其它化學反應。［11］

三、化學基本概念分類在化學教學上的意義

1．化學基本概念分類清楚地認識到概念學習的本質

化學基本概念三分類是從概念形成過程進行分類，其實也就是按概念的學習過程進行分類。學習過程也是認知過程，因此這種分類方法突顯了化學基本概念的認知方法，從而可以推理學生的學習方法，認清概念學習的本質，指導基本概念的教學設計，為有效、高效教學過程提供了有力的指導。

2．化學基本概念分類能設計出適合概念學習的基本教學過程

在教學論課程教學中，常常強調“教學有法，教無定法”。而實際教學中卻沒有看到教學的“法”，往往是以“教無定法”來掩飾“教學有法”。各類概念的學習過程與其認知過程是一致的，而認知過程的存在，就必然有一定規(guī)律的學習過程，按照一定的學習過程設計教學過程，這就是教學的“法”?；瘜W基本概念分類可以很順利地理解“教學的法”，使教學有法可依，有章可循，易于教師理解教學原理，掌握基本的教學方法，設計出合適的教學過程。

3．化學基本概念分類能引導生進行合理的自主構建

化學基本概念分類找到各類概念的基本教學方法后，便于教師掌握教師的教學職責和學生學習的職責。問題提出是教師規(guī)定教學內容的過程，因此問題情景必須由教師設計并引導學生學習的方向，學生應在教師的指導下認清學習方向，把握學習目標；問題明確后，解決問題的方法可引導學生主動尋找，學生通過尋找問題解決方法，訓練思維能力，提高解決問題的能力，并通過多種問題解決方法的展示開拓學生的視野，發(fā)展學生的思維能力；教師提供認識方法，并舉例認識方法的運用，其后可以讓學生運用同樣的方法認識其它事物，這樣可以促進學生思維能力的發(fā)展，當認識到一定量事物后，可以引導學生進行歸納整理形成概念，這樣一方面開動了學生腦筋，同時引導學生主動構建概念，教師可以及時了解學生概念形成的完整程度。王磊認為當前教學“只重活動而不重過程，只注重表面操作不注重思維過程，只注重簡單動腦而不重視科學探究本質的思維過程的現象十分嚴重”，［12］化學基本概念三分類可以使教師輕易地掌握怎樣讓學生動腦，促進學生重視科學探究本質的思維，引導學生自構建概念，確實提高教和學的效率。

參考文獻

［1］楊先昌．中學化學概念教學的初步研究［J］．華中師大學報（自然科學版），1979，（3）：111－116

［2］［12］王磊．基于培養(yǎng)學生高級思維和創(chuàng)新能力的化學探究教學發(fā)展趨勢［J］．化學教育，2014，35（7）：5－9

［3］郭睿．我國化學概念教學二十五年［J］．教育科學研究，2006，（4）

［4］謝澤琛，錢揚義．國內化學概念教與學新進展［J］．化學教育，2004，（2）：60－64

［5］李嘉音．試論中學化學基本概念的教學—化學概念的形成、鞏固和發(fā)展［J］．化學教學1979，（1）

［6］王屹．化學概念教學的理論構想及實踐模式［J］．廣西師院學報（自然科學版），2000，17（1）：83－86

［7］馬永平．論化學教學原則［J］．化學教育，2014，35（11）：7－13

［8］謝祥林，李慧玉．中學化學基本概念學習屬性分類及學習原理［J］．中學化學教學參考，2004，（6）：4－5

［9］陳倍倍，謝祥林，余麗瓊．“化學式”意義建構教學設計［J］．化學教育，2014，35（9）：34－36

［10］謝祥林，曾懿，左云霞．化學實驗教學對學生學習離子反應的影響［J］．化學教與學，2014，（4）：2－5

［11］張映林，謝祥林．氧化還原反應概念意義建構的教學研究［J］．化學教育，2010，31（3）：48－50

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．002