概念和原理教學(xué)也可以讓數(shù)據(jù)說話

龔源

摘要：針對化學(xué)學(xué)科中的概念、原理等教學(xué)困惑，基于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和能力，采取定量研究的精加工教學(xué)策略，有效破解了學(xué)習(xí)難點(diǎn)，掌握了定量化解決問題的方法，形成了定量觀念。

關(guān)鍵詞：概念；原理；定量；教學(xué)策略

文章編號：1008-0546（2014）09-0012-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.004

一、問題提出

蘇教版選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊[1]中的“溶液中的離子反應(yīng)”專題的知識點(diǎn)呈現(xiàn)多而散的特點(diǎn)。通過教學(xué)觀察、訪談、問卷調(diào)查等方式進(jìn)行評估，結(jié)果表明，有近六成學(xué)生認(rèn)為該專題是最難的，他們最常掛在嘴邊的是“概念易混且難識記，原理抽象且難理解。”對此，筆者認(rèn)為，模塊安排時(shí)機(jī)和模塊內(nèi)容是符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，并沒有超越學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。學(xué)生之所以感覺學(xué)習(xí)吃力，關(guān)鍵因素就是教師的教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏有效的教學(xué)認(rèn)知策略。

事實(shí)上，學(xué)生的認(rèn)知過程是一種教師引領(lǐng)下靈活運(yùn)用認(rèn)知策略的動態(tài)過程，這是一個(gè)超越陳述性和程序性認(rèn)知的高級思維運(yùn)作。有研究表明，在制約學(xué)生認(rèn)知的諸多因素中，認(rèn)知策略所占的比重超過了50%。因此，合理的認(rèn)知策略不僅是當(dāng)前減負(fù)增效，大面積提高學(xué)業(yè)成績的有效措施，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

在對“溶液中的離子反應(yīng)”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施過程中，筆者從教學(xué)策略上對教材內(nèi)容進(jìn)行了適度地開發(fā)，將經(jīng)典的定性化的核心概念和原理轉(zhuǎn)化為定量化解決，讓數(shù)據(jù)說話！以數(shù)據(jù)來驗(yàn)證假設(shè)，揭示事實(shí)，凸顯其客觀性和精確性的特征。實(shí)踐結(jié)果表明，一個(gè)小小策略性的改變卻帶來了十分顯著的教學(xué)效益，收到“四兩撥千斤”之效。

二、基于定量維度的教學(xué)策略與案例

當(dāng)代美國著名的教育心理學(xué)家和杰出的教學(xué)設(shè)計(jì)理論家加涅曾指出：“為學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)教學(xué)?！闭蔑@精加工教學(xué)策略對學(xué)生認(rèn)知過程和結(jié)果的積極影響?！八^精加工就是對正在學(xué)習(xí)的材料作充實(shí)意義的添加、構(gòu)建或生發(fā)?！盵3]筆者在對“溶液中的離子反應(yīng)”專題進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，及時(shí)地采納學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋意見和建議，對重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行定量化地精加工，既開辟了一條活化“認(rèn)知脈絡(luò)”的新路徑，也使學(xué)生的思維品質(zhì)得到較好的優(yōu)化。

1.以定量策略發(fā)展核心概念

美國課程專家艾里克森在《概念為本的課程與教學(xué)》指出：提高學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更多的是要求思維能力的提升，而提升思維能力的關(guān)鍵在于核心概念體系的構(gòu)建?！叭芤褐械碾x子反應(yīng)”專題中有很多核心概念與學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)之間呈下位學(xué)習(xí)關(guān)系，是對已有知識的深化和細(xì)化并趨向精確化。于容峻認(rèn)為，“概念在學(xué)生的心理表征一直是發(fā)展變化的，這是一個(gè)動態(tài)的平衡移動過程，所以教師需要引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)展概念的本質(zhì)，去幫助學(xué)生依靠自己已有的知識和經(jīng)驗(yàn)主動建構(gòu)起恰當(dāng)而嚴(yán)格準(zhǔn)確的心理表征。”[2]倪娟認(rèn)為，“化學(xué)概念教學(xué)的研究，必須始終圍繞‘認(rèn)知、教學(xué)、發(fā)展于一體進(jìn)行，用認(rèn)知和發(fā)展的觀點(diǎn)去考察教學(xué)、審視教學(xué)，在教學(xué)情境中研究學(xué)生的認(rèn)知和發(fā)展的一般規(guī)律。”[3]如弱電解質(zhì)、電離平衡、水解平衡等，很多教師在講解這些概念時(shí)，常傾向于靜態(tài)的定性描述策略，把一個(gè)個(gè)概念貼上“原本就是這樣”的標(biāo)簽逼迫學(xué)生在大腦中進(jìn)行“復(fù)制粘貼”。試想一下，這種無視學(xué)生的主體性，忽視概念發(fā)展性的教學(xué)方式，怎么能夠讓學(xué)生順利地把概念納入認(rèn)知體系又怎么能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)活動的真正價(jià)值呢？

【案例1】水是極弱電解質(zhì)

有關(guān)水的性質(zhì)介紹可以追溯到初三化學(xué)中的電解水實(shí)驗(yàn)，教材中有“為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，要加入少量硫酸或氫氧化鈉?！钡搅烁咧须A段，在《化學(xué)1》必修模塊中，初步認(rèn)識“水是電解質(zhì)且是弱電解質(zhì)”。后來在選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中明確“水是一種極弱電解質(zhì)”。由此可見，這一概念呈現(xiàn)漸趨精細(xì)化的特征，模塊之間如此銜接安排完全符合學(xué)生由感性上升到理性的認(rèn)知規(guī)律。

在學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生就十分想知道：水是極弱電解質(zhì)，到底弱到何種程度？隨著電離度、pH值等定量化概念的引入，從定量角度來進(jìn)一步印證“水是極弱電解質(zhì)”的概念已經(jīng)水到渠成。于是，筆者引導(dǎo)學(xué)生從常溫下水的pH值等于7入手，計(jì)算出了水的電離度。具體為教學(xué)中，筆者和學(xué)生一起用親自獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來剖析原理，不再是以往的只從定性角度進(jìn)行泛泛而談，學(xué)生親身體驗(yàn)了操作過程，目睹了突變“奇觀”，也就很自然地理解了突躍范圍的內(nèi)涵，也解決了困擾已久的強(qiáng)酸強(qiáng)堿互相滴定選擇酚酞（變色的pH范圍是8.2-10.0）或甲基橙（變色的pH范圍是3.1-4.4）的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，感悟到條件控制對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要影響，更生發(fā)了量變引起質(zhì)變的辯證觀念和基于真實(shí)數(shù)據(jù)的定量觀念。

【案例2】越稀越水解

在學(xué)習(xí)“鹽類水解”知識時(shí)，教師常會教給學(xué)生“越稀越水解”的水解規(guī)律，即對于可水解的鹽溶液來講，定溫條件下，加水稀釋，濃度越小，其水解程度就越大。顯然這是一個(gè)基于定性角度給出的結(jié)論。確實(shí)，學(xué)生只需機(jī)械記憶和套用就能解決相關(guān)問題，但很多學(xué)生意猶未盡，想知道結(jié)論是如何得到的。即便筆者用很有說服力的測定不同濃度FeCl3溶液的pH值的實(shí)驗(yàn)事實(shí)來說明，很多學(xué)生仍然窮追不舍。于是筆者就思考設(shè)計(jì)了一個(gè)基于定量研究的推導(dǎo)思路。具體為，對于定溫條件下的一定濃度的FeCl3溶液，存在如下水解平衡：Fe3++3H2O[?]Fe（OH）3+3H+，假設(shè)該平衡體系中Fe3+和H+的平衡濃度分別是c（Fe3+）和c（H+），則該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh= c3（H+）/c（Fe3+），若向該體系中加水稀釋3倍，假設(shè)加水瞬間平衡不移動，則該反應(yīng)的濃度商Qc=[1/3c（H+）]3/[1/3c（Fe3+）]=1/9×c3（H+）/c（Fe3+）=1/9Kh﹤Kh，顯然水解平衡向右移動即稀釋促進(jìn)了水解。

水解平衡作為化學(xué)平衡之一，具有化學(xué)平衡的所有特點(diǎn)。同樣，化學(xué)平衡的一切推論也完全適用于水解平衡乃至其他更多的平衡體系。本案例中的定量化手段完全是移植了化學(xué)平衡中的思想方法，從定性描述到實(shí)驗(yàn)結(jié)論再到定量論證，不僅使知識融會貫通，也充分訓(xùn)練了學(xué)生思維的深刻性，更讓學(xué)生體驗(yàn)到了定量化手段解決實(shí)際問題的魅力。

三、結(jié)語

定量手段的合理使用是概念發(fā)展、原理拓展的必然訴求，是培養(yǎng)學(xué)生“以量定質(zhì)”的學(xué)習(xí)思維，促成定量觀念的重要路徑。但要掌控好適用對象的選擇以及使用時(shí)機(jī)的把握，力避泛化和固化。在概念教學(xué)中，追求變換多樣、孕育發(fā)展、包容系統(tǒng)的多彩局面。在原理教學(xué)中，充分依據(jù)其復(fù)雜性特征，追求從感性上升到理性的科學(xué)認(rèn)知規(guī)律和理論聯(lián)系實(shí)際的辯證唯物主義思想的鮮活場景。當(dāng)然，定量化研究要避免盲目化和簡單化，避免對化學(xué)原理的理解因“劍走偏鋒”而失真。

在實(shí)際教學(xué)中，決不能因過度定量化而忽略定性研究的作用，應(yīng)掌控好二者的平衡點(diǎn)，避免各執(zhí)一端，把定性分析與定量分析截然劃分開來，本來定性研究能解決的問題就不要故弄玄虛地進(jìn)行量化，人為把問題復(fù)雜化了。究竟采用何種教學(xué)策略，應(yīng)因材而定、因時(shí)而定，把定性研究與定量研究有效契合，相得益彰，最大化地發(fā)揮兩手段的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)反應(yīng)原理[M].南京：江蘇教育出版社，2006：6

[2] 于容峻. 運(yùn)用三維螺旋法進(jìn)行化學(xué)概念的建構(gòu)[J].教學(xué)月刊：中學(xué)版，2013，（11）

[3] 倪娟.論基于學(xué)科觀念的化學(xué)概念教學(xué)-以離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)為案例[J].化學(xué)教育，2014，（1）

[4][5]劉知新主編.化學(xué)學(xué)習(xí)論.第1版，南寧：廣西教育出版社，1996：135

[6] 華中師范大學(xué)等編.分析化學(xué)（上冊）.第3版，北京：高等教育出版社，2001：126-127endprint

摘要：針對化學(xué)學(xué)科中的概念、原理等教學(xué)困惑，基于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和能力，采取定量研究的精加工教學(xué)策略，有效破解了學(xué)習(xí)難點(diǎn)，掌握了定量化解決問題的方法，形成了定量觀念。

關(guān)鍵詞：概念；原理；定量；教學(xué)策略

文章編號：1008-0546（2014）09-0012-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.004

一、問題提出

蘇教版選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊[1]中的“溶液中的離子反應(yīng)”專題的知識點(diǎn)呈現(xiàn)多而散的特點(diǎn)。通過教學(xué)觀察、訪談、問卷調(diào)查等方式進(jìn)行評估，結(jié)果表明，有近六成學(xué)生認(rèn)為該專題是最難的，他們最常掛在嘴邊的是“概念易混且難識記，原理抽象且難理解?！睂Υ?，筆者認(rèn)為，模塊安排時(shí)機(jī)和模塊內(nèi)容是符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，并沒有超越學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。學(xué)生之所以感覺學(xué)習(xí)吃力，關(guān)鍵因素就是教師的教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏有效的教學(xué)認(rèn)知策略。

事實(shí)上，學(xué)生的認(rèn)知過程是一種教師引領(lǐng)下靈活運(yùn)用認(rèn)知策略的動態(tài)過程，這是一個(gè)超越陳述性和程序性認(rèn)知的高級思維運(yùn)作。有研究表明，在制約學(xué)生認(rèn)知的諸多因素中，認(rèn)知策略所占的比重超過了50%。因此，合理的認(rèn)知策略不僅是當(dāng)前減負(fù)增效，大面積提高學(xué)業(yè)成績的有效措施，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

在對“溶液中的離子反應(yīng)”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施過程中，筆者從教學(xué)策略上對教材內(nèi)容進(jìn)行了適度地開發(fā)，將經(jīng)典的定性化的核心概念和原理轉(zhuǎn)化為定量化解決，讓數(shù)據(jù)說話！以數(shù)據(jù)來驗(yàn)證假設(shè)，揭示事實(shí)，凸顯其客觀性和精確性的特征。實(shí)踐結(jié)果表明，一個(gè)小小策略性的改變卻帶來了十分顯著的教學(xué)效益，收到“四兩撥千斤”之效。

二、基于定量維度的教學(xué)策略與案例

當(dāng)代美國著名的教育心理學(xué)家和杰出的教學(xué)設(shè)計(jì)理論家加涅曾指出：“為學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)教學(xué)。”彰顯精加工教學(xué)策略對學(xué)生認(rèn)知過程和結(jié)果的積極影響?！八^精加工就是對正在學(xué)習(xí)的材料作充實(shí)意義的添加、構(gòu)建或生發(fā)?！盵3]筆者在對“溶液中的離子反應(yīng)”專題進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，及時(shí)地采納學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋意見和建議，對重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行定量化地精加工，既開辟了一條活化“認(rèn)知脈絡(luò)”的新路徑，也使學(xué)生的思維品質(zhì)得到較好的優(yōu)化。

1.以定量策略發(fā)展核心概念

美國課程專家艾里克森在《概念為本的課程與教學(xué)》指出：提高學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更多的是要求思維能力的提升，而提升思維能力的關(guān)鍵在于核心概念體系的構(gòu)建?！叭芤褐械碾x子反應(yīng)”專題中有很多核心概念與學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)之間呈下位學(xué)習(xí)關(guān)系，是對已有知識的深化和細(xì)化并趨向精確化。于容峻認(rèn)為，“概念在學(xué)生的心理表征一直是發(fā)展變化的，這是一個(gè)動態(tài)的平衡移動過程，所以教師需要引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)展概念的本質(zhì)，去幫助學(xué)生依靠自己已有的知識和經(jīng)驗(yàn)主動建構(gòu)起恰當(dāng)而嚴(yán)格準(zhǔn)確的心理表征?！盵2]倪娟認(rèn)為，“化學(xué)概念教學(xué)的研究，必須始終圍繞‘認(rèn)知、教學(xué)、發(fā)展于一體進(jìn)行，用認(rèn)知和發(fā)展的觀點(diǎn)去考察教學(xué)、審視教學(xué)，在教學(xué)情境中研究學(xué)生的認(rèn)知和發(fā)展的一般規(guī)律?！盵3]如弱電解質(zhì)、電離平衡、水解平衡等，很多教師在講解這些概念時(shí)，常傾向于靜態(tài)的定性描述策略，把一個(gè)個(gè)概念貼上“原本就是這樣”的標(biāo)簽逼迫學(xué)生在大腦中進(jìn)行“復(fù)制粘貼”。試想一下，這種無視學(xué)生的主體性，忽視概念發(fā)展性的教學(xué)方式，怎么能夠讓學(xué)生順利地把概念納入認(rèn)知體系又怎么能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)活動的真正價(jià)值呢？

【案例1】水是極弱電解質(zhì)

有關(guān)水的性質(zhì)介紹可以追溯到初三化學(xué)中的電解水實(shí)驗(yàn)，教材中有“為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，要加入少量硫酸或氫氧化鈉?！钡搅烁咧须A段，在《化學(xué)1》必修模塊中，初步認(rèn)識“水是電解質(zhì)且是弱電解質(zhì)”。后來在選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中明確“水是一種極弱電解質(zhì)”。由此可見，這一概念呈現(xiàn)漸趨精細(xì)化的特征，模塊之間如此銜接安排完全符合學(xué)生由感性上升到理性的認(rèn)知規(guī)律。

在學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生就十分想知道：水是極弱電解質(zhì)，到底弱到何種程度？隨著電離度、pH值等定量化概念的引入，從定量角度來進(jìn)一步印證“水是極弱電解質(zhì)”的概念已經(jīng)水到渠成。于是，筆者引導(dǎo)學(xué)生從常溫下水的pH值等于7入手，計(jì)算出了水的電離度。具體為教學(xué)中，筆者和學(xué)生一起用親自獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來剖析原理，不再是以往的只從定性角度進(jìn)行泛泛而談，學(xué)生親身體驗(yàn)了操作過程，目睹了突變“奇觀”，也就很自然地理解了突躍范圍的內(nèi)涵，也解決了困擾已久的強(qiáng)酸強(qiáng)堿互相滴定選擇酚酞（變色的pH范圍是8.2-10.0）或甲基橙（變色的pH范圍是3.1-4.4）的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，感悟到條件控制對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要影響，更生發(fā)了量變引起質(zhì)變的辯證觀念和基于真實(shí)數(shù)據(jù)的定量觀念。

【案例2】越稀越水解

在學(xué)習(xí)“鹽類水解”知識時(shí)，教師常會教給學(xué)生“越稀越水解”的水解規(guī)律，即對于可水解的鹽溶液來講，定溫條件下，加水稀釋，濃度越小，其水解程度就越大。顯然這是一個(gè)基于定性角度給出的結(jié)論。確實(shí)，學(xué)生只需機(jī)械記憶和套用就能解決相關(guān)問題，但很多學(xué)生意猶未盡，想知道結(jié)論是如何得到的。即便筆者用很有說服力的測定不同濃度FeCl3溶液的pH值的實(shí)驗(yàn)事實(shí)來說明，很多學(xué)生仍然窮追不舍。于是筆者就思考設(shè)計(jì)了一個(gè)基于定量研究的推導(dǎo)思路。具體為，對于定溫條件下的一定濃度的FeCl3溶液，存在如下水解平衡：Fe3++3H2O[?]Fe（OH）3+3H+，假設(shè)該平衡體系中Fe3+和H+的平衡濃度分別是c（Fe3+）和c（H+），則該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh= c3（H+）/c（Fe3+），若向該體系中加水稀釋3倍，假設(shè)加水瞬間平衡不移動，則該反應(yīng)的濃度商Qc=[1/3c（H+）]3/[1/3c（Fe3+）]=1/9×c3（H+）/c（Fe3+）=1/9Kh﹤Kh，顯然水解平衡向右移動即稀釋促進(jìn)了水解。

水解平衡作為化學(xué)平衡之一，具有化學(xué)平衡的所有特點(diǎn)。同樣，化學(xué)平衡的一切推論也完全適用于水解平衡乃至其他更多的平衡體系。本案例中的定量化手段完全是移植了化學(xué)平衡中的思想方法，從定性描述到實(shí)驗(yàn)結(jié)論再到定量論證，不僅使知識融會貫通，也充分訓(xùn)練了學(xué)生思維的深刻性，更讓學(xué)生體驗(yàn)到了定量化手段解決實(shí)際問題的魅力。

三、結(jié)語

定量手段的合理使用是概念發(fā)展、原理拓展的必然訴求，是培養(yǎng)學(xué)生“以量定質(zhì)”的學(xué)習(xí)思維，促成定量觀念的重要路徑。但要掌控好適用對象的選擇以及使用時(shí)機(jī)的把握，力避泛化和固化。在概念教學(xué)中，追求變換多樣、孕育發(fā)展、包容系統(tǒng)的多彩局面。在原理教學(xué)中，充分依據(jù)其復(fù)雜性特征，追求從感性上升到理性的科學(xué)認(rèn)知規(guī)律和理論聯(lián)系實(shí)際的辯證唯物主義思想的鮮活場景。當(dāng)然，定量化研究要避免盲目化和簡單化，避免對化學(xué)原理的理解因“劍走偏鋒”而失真。

在實(shí)際教學(xué)中，決不能因過度定量化而忽略定性研究的作用，應(yīng)掌控好二者的平衡點(diǎn)，避免各執(zhí)一端，把定性分析與定量分析截然劃分開來，本來定性研究能解決的問題就不要故弄玄虛地進(jìn)行量化，人為把問題復(fù)雜化了。究竟采用何種教學(xué)策略，應(yīng)因材而定、因時(shí)而定，把定性研究與定量研究有效契合，相得益彰，最大化地發(fā)揮兩手段的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)反應(yīng)原理[M].南京：江蘇教育出版社，2006：6

[2] 于容峻. 運(yùn)用三維螺旋法進(jìn)行化學(xué)概念的建構(gòu)[J].教學(xué)月刊：中學(xué)版，2013，（11）

[3] 倪娟.論基于學(xué)科觀念的化學(xué)概念教學(xué)-以離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)為案例[J].化學(xué)教育，2014，（1）

[4][5]劉知新主編.化學(xué)學(xué)習(xí)論.第1版，南寧：廣西教育出版社，1996：135

[6] 華中師范大學(xué)等編.分析化學(xué)（上冊）.第3版，北京：高等教育出版社，2001：126-127endprint

摘要：針對化學(xué)學(xué)科中的概念、原理等教學(xué)困惑，基于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和能力，采取定量研究的精加工教學(xué)策略，有效破解了學(xué)習(xí)難點(diǎn)，掌握了定量化解決問題的方法，形成了定量觀念。

關(guān)鍵詞：概念；原理；定量；教學(xué)策略

文章編號：1008-0546（2014）09-0012-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.004

一、問題提出

蘇教版選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊[1]中的“溶液中的離子反應(yīng)”專題的知識點(diǎn)呈現(xiàn)多而散的特點(diǎn)。通過教學(xué)觀察、訪談、問卷調(diào)查等方式進(jìn)行評估，結(jié)果表明，有近六成學(xué)生認(rèn)為該專題是最難的，他們最常掛在嘴邊的是“概念易混且難識記，原理抽象且難理解。”對此，筆者認(rèn)為，模塊安排時(shí)機(jī)和模塊內(nèi)容是符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，并沒有超越學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。學(xué)生之所以感覺學(xué)習(xí)吃力，關(guān)鍵因素就是教師的教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏有效的教學(xué)認(rèn)知策略。

事實(shí)上，學(xué)生的認(rèn)知過程是一種教師引領(lǐng)下靈活運(yùn)用認(rèn)知策略的動態(tài)過程，這是一個(gè)超越陳述性和程序性認(rèn)知的高級思維運(yùn)作。有研究表明，在制約學(xué)生認(rèn)知的諸多因素中，認(rèn)知策略所占的比重超過了50%。因此，合理的認(rèn)知策略不僅是當(dāng)前減負(fù)增效，大面積提高學(xué)業(yè)成績的有效措施，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

在對“溶液中的離子反應(yīng)”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施過程中，筆者從教學(xué)策略上對教材內(nèi)容進(jìn)行了適度地開發(fā)，將經(jīng)典的定性化的核心概念和原理轉(zhuǎn)化為定量化解決，讓數(shù)據(jù)說話！以數(shù)據(jù)來驗(yàn)證假設(shè)，揭示事實(shí)，凸顯其客觀性和精確性的特征。實(shí)踐結(jié)果表明，一個(gè)小小策略性的改變卻帶來了十分顯著的教學(xué)效益，收到“四兩撥千斤”之效。

二、基于定量維度的教學(xué)策略與案例

當(dāng)代美國著名的教育心理學(xué)家和杰出的教學(xué)設(shè)計(jì)理論家加涅曾指出：“為學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)教學(xué)?！闭蔑@精加工教學(xué)策略對學(xué)生認(rèn)知過程和結(jié)果的積極影響。“所謂精加工就是對正在學(xué)習(xí)的材料作充實(shí)意義的添加、構(gòu)建或生發(fā)?！盵3]筆者在對“溶液中的離子反應(yīng)”專題進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，及時(shí)地采納學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋意見和建議，對重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行定量化地精加工，既開辟了一條活化“認(rèn)知脈絡(luò)”的新路徑，也使學(xué)生的思維品質(zhì)得到較好的優(yōu)化。

1.以定量策略發(fā)展核心概念

美國課程專家艾里克森在《概念為本的課程與教學(xué)》指出：提高學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更多的是要求思維能力的提升，而提升思維能力的關(guān)鍵在于核心概念體系的構(gòu)建?！叭芤褐械碾x子反應(yīng)”專題中有很多核心概念與學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)之間呈下位學(xué)習(xí)關(guān)系，是對已有知識的深化和細(xì)化并趨向精確化。于容峻認(rèn)為，“概念在學(xué)生的心理表征一直是發(fā)展變化的，這是一個(gè)動態(tài)的平衡移動過程，所以教師需要引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)展概念的本質(zhì)，去幫助學(xué)生依靠自己已有的知識和經(jīng)驗(yàn)主動建構(gòu)起恰當(dāng)而嚴(yán)格準(zhǔn)確的心理表征。”[2]倪娟認(rèn)為，“化學(xué)概念教學(xué)的研究，必須始終圍繞‘認(rèn)知、教學(xué)、發(fā)展于一體進(jìn)行，用認(rèn)知和發(fā)展的觀點(diǎn)去考察教學(xué)、審視教學(xué)，在教學(xué)情境中研究學(xué)生的認(rèn)知和發(fā)展的一般規(guī)律?！盵3]如弱電解質(zhì)、電離平衡、水解平衡等，很多教師在講解這些概念時(shí)，常傾向于靜態(tài)的定性描述策略，把一個(gè)個(gè)概念貼上“原本就是這樣”的標(biāo)簽逼迫學(xué)生在大腦中進(jìn)行“復(fù)制粘貼”。試想一下，這種無視學(xué)生的主體性，忽視概念發(fā)展性的教學(xué)方式，怎么能夠讓學(xué)生順利地把概念納入認(rèn)知體系又怎么能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)活動的真正價(jià)值呢？

【案例1】水是極弱電解質(zhì)

有關(guān)水的性質(zhì)介紹可以追溯到初三化學(xué)中的電解水實(shí)驗(yàn)，教材中有“為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，要加入少量硫酸或氫氧化鈉?！钡搅烁咧须A段，在《化學(xué)1》必修模塊中，初步認(rèn)識“水是電解質(zhì)且是弱電解質(zhì)”。后來在選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中明確“水是一種極弱電解質(zhì)”。由此可見，這一概念呈現(xiàn)漸趨精細(xì)化的特征，模塊之間如此銜接安排完全符合學(xué)生由感性上升到理性的認(rèn)知規(guī)律。

在學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生就十分想知道：水是極弱電解質(zhì)，到底弱到何種程度？隨著電離度、pH值等定量化概念的引入，從定量角度來進(jìn)一步印證“水是極弱電解質(zhì)”的概念已經(jīng)水到渠成。于是，筆者引導(dǎo)學(xué)生從常溫下水的pH值等于7入手，計(jì)算出了水的電離度。具體為教學(xué)中，筆者和學(xué)生一起用親自獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來剖析原理，不再是以往的只從定性角度進(jìn)行泛泛而談，學(xué)生親身體驗(yàn)了操作過程，目睹了突變“奇觀”，也就很自然地理解了突躍范圍的內(nèi)涵，也解決了困擾已久的強(qiáng)酸強(qiáng)堿互相滴定選擇酚酞（變色的pH范圍是8.2-10.0）或甲基橙（變色的pH范圍是3.1-4.4）的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，感悟到條件控制對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要影響，更生發(fā)了量變引起質(zhì)變的辯證觀念和基于真實(shí)數(shù)據(jù)的定量觀念。

【案例2】越稀越水解

在學(xué)習(xí)“鹽類水解”知識時(shí)，教師常會教給學(xué)生“越稀越水解”的水解規(guī)律，即對于可水解的鹽溶液來講，定溫條件下，加水稀釋，濃度越小，其水解程度就越大。顯然這是一個(gè)基于定性角度給出的結(jié)論。確實(shí)，學(xué)生只需機(jī)械記憶和套用就能解決相關(guān)問題，但很多學(xué)生意猶未盡，想知道結(jié)論是如何得到的。即便筆者用很有說服力的測定不同濃度FeCl3溶液的pH值的實(shí)驗(yàn)事實(shí)來說明，很多學(xué)生仍然窮追不舍。于是筆者就思考設(shè)計(jì)了一個(gè)基于定量研究的推導(dǎo)思路。具體為，對于定溫條件下的一定濃度的FeCl3溶液，存在如下水解平衡：Fe3++3H2O[?]Fe（OH）3+3H+，假設(shè)該平衡體系中Fe3+和H+的平衡濃度分別是c（Fe3+）和c（H+），則該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh= c3（H+）/c（Fe3+），若向該體系中加水稀釋3倍，假設(shè)加水瞬間平衡不移動，則該反應(yīng)的濃度商Qc=[1/3c（H+）]3/[1/3c（Fe3+）]=1/9×c3（H+）/c（Fe3+）=1/9Kh﹤Kh，顯然水解平衡向右移動即稀釋促進(jìn)了水解。

水解平衡作為化學(xué)平衡之一，具有化學(xué)平衡的所有特點(diǎn)。同樣，化學(xué)平衡的一切推論也完全適用于水解平衡乃至其他更多的平衡體系。本案例中的定量化手段完全是移植了化學(xué)平衡中的思想方法，從定性描述到實(shí)驗(yàn)結(jié)論再到定量論證，不僅使知識融會貫通，也充分訓(xùn)練了學(xué)生思維的深刻性，更讓學(xué)生體驗(yàn)到了定量化手段解決實(shí)際問題的魅力。

三、結(jié)語

定量手段的合理使用是概念發(fā)展、原理拓展的必然訴求，是培養(yǎng)學(xué)生“以量定質(zhì)”的學(xué)習(xí)思維，促成定量觀念的重要路徑。但要掌控好適用對象的選擇以及使用時(shí)機(jī)的把握，力避泛化和固化。在概念教學(xué)中，追求變換多樣、孕育發(fā)展、包容系統(tǒng)的多彩局面。在原理教學(xué)中，充分依據(jù)其復(fù)雜性特征，追求從感性上升到理性的科學(xué)認(rèn)知規(guī)律和理論聯(lián)系實(shí)際的辯證唯物主義思想的鮮活場景。當(dāng)然，定量化研究要避免盲目化和簡單化，避免對化學(xué)原理的理解因“劍走偏鋒”而失真。

在實(shí)際教學(xué)中，決不能因過度定量化而忽略定性研究的作用，應(yīng)掌控好二者的平衡點(diǎn)，避免各執(zhí)一端，把定性分析與定量分析截然劃分開來，本來定性研究能解決的問題就不要故弄玄虛地進(jìn)行量化，人為把問題復(fù)雜化了。究竟采用何種教學(xué)策略，應(yīng)因材而定、因時(shí)而定，把定性研究與定量研究有效契合，相得益彰，最大化地發(fā)揮兩手段的作用。

參考文獻(xiàn)

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