淺談初中生化學前概念中相異構想的矯正策略
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作者:瞿素芳
摘要：化學與日常生活、生產密切相關，學生十多年來在日常生活中積累的各種知識和經驗即前概念必然影響到化學新概念的學習。文章以“物質的溶解性”教學為例，在充分了解了學生的前概念水平的基礎上，通過創設認知沖突、引導學生自我調控、促進反饋和復習等教學策略矯正初中生前概念中的相異構想。
關鍵詞：前概念；相異構想；教學策略；矯正
文章編號：1008-0546（2023）03-0026-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.03.006
一、問題的提出
學生對日常生活中的某些現象或問題逐漸建立起來的相對穩定的個人觀點及思維叫做日常概念，又稱前科學概念（前概念）。有些前概念的含義與科學概念的內涵一致，將會對學生掌握科學概念產生積極作用；有些前概念與科學概念有偏差甚至背道而馳，這樣的前概念又叫迷思概念、相異構想等。顯然，相異構想會對學生構建科學概念產生消極影響。因此，在實際教學中，如何將前概念中的相異構想轉變為科學概念是教師迫切需要解決的問題。
為了促進學生實現概念轉變，就要進行概念轉變教學，尋找前概念轉變為科學概念的心理最近發展區。為此，教師必須全面掌握學生已有認知結構中的知識經驗背景，了解學生的前概念中有哪些是與科學概念相近的通過常規教學就能同化的概念，有哪些是與科學概念相悖的需要重點轉變的錯誤概念，并以這些前概念為“生長點”，創設認知沖突，激發學生的求知欲望，促進認知順應，最終實現概念的順利轉化。
二、初中化學前概念中相異構想的轉變策略
1.課前充分認識和了解學生的化學前概念，做到教學中有的放矢
教師要了解學生前概念的方法有很多，如訪談法、問卷調查法、個案研究法等等。結合教學實際，筆者認為，可以通過設計合理的前測題進行測試，摸清學生已有的前概念水平，在此基礎上，采用有針對性、合理的矯治策略與方法，幫助學生把已學內容不斷納入新學得的內容體系中去，使學生認知結構中原有的觀念和新知識建立起實質性的聯系，才能有效矯治錯誤概念。
2.創設認知沖突，將前概念顯性化
學生頭腦中的前概念是在日常生活中經過長期的耳濡目染、潛移默化形成的，若沒有經歷一定的情境刺激，前概念不會輕易表露出來。這就要求教師精心創設前概念情境，激發學生的認知沖突，將化學前概念顯性化，這是概念轉化的前提條件。心理學家認為，認知沖突就是當個體意識到個人認知結構與環境或是個人認知結構內部不同成分之間的不一致所形成的狀態。[1]只有當學生原有的認知結構與新知識、新情境產生激烈的沖突，引起學生深刻剖析固有觀念，從多角度分析問題，不斷完善原有的認知結構，才有可能將錯誤概念轉化為科學概念。
在化學教學中，教師可以借助以實驗為基礎的科學探究活動，通過創設問題情境，引發學生對舊知的懷疑和對新知的渴望，主動參與實驗和討論、反思與交流，這是讓學生逐漸摒棄原有錯誤觀念，接受科學概念的有效途徑。
3.引導學生自我調控，促進認知順應
引發學生的認知沖突是概念轉化的起點，接下來就要想辦法促進學生的認知順應。根據瑞士心理學家皮亞杰的發生認知論的觀點，順應是指個體原有認知結構無法同化新學習材料提供的信息時所引起的認知結構發生重組與改造的過程。[2]
若要讓學生的認知結構順利改變，教師要努力引導學生主動調控自己的學習過程，如制定合理、具體的學習目標，根據目標要求審視自己的學習結果，及時調整學習行為；又如鼓勵學生建立錯題集，寫學習心得等，反思自己的錯誤觀點，調整已有的思維模式，促進相異構想的轉變。
4.促進反饋、加強復習，鞏固科學概念
由于學生的前概念是他們在日常生活中親身體驗而不斷積累起來的，一旦建立，則根深蒂固，深信不疑，即使被糾正了，在今后的學習中仍會有反復。因此，教師要多渠道地獲得學生的信息反饋，針對學生出現的新問題及時調整教學策略，促進學生對科學概念的有效理解。比如針對學生可能存在的前概念，設計專門的習題對學生進行前測、中測和后測，及時了解學生的概念掌握情況；鼓勵學生加強平時的概念復習，如繪制思維導圖，將新學的一個個科學概念納入原有的知識體系中，不斷豐富和完善自己的認知結構，并有意識地對易混淆概念之間的相似點和相異點進行對比分析，使舊概念對新概念的學習產生積極的促進作用。
三、相異構想轉變策略在“物質的溶解性”教學中的應用
1.進行“物質的溶解性”相關內容的前測，摸清學生的前概念水平。
“物質的溶解性”的前測
親愛的同學們，明天我們將學習第六章第三節的第1課時，為了了解你的知識儲備情況，請你在不翻閱任何教材的情況下獨立、如實回答以下問題。
判斷以下說法是否正確，正確的在括號內填“A”，錯誤的填“B”。
?、倜娣垭y溶于水，而食鹽易溶于水，說明物質的溶解性與溶質的種類有關。（ ）
?、谑秤糜碗y溶于水，卻可以溶解在汽油中，說明物質的溶解性與溶劑的種類有關。（ ）
?、壅崽窃谝槐瓱崴腥芙獾牧勘仍谝槐渌腥芙獾枚?，說明物質的溶解性與溫度有關。（ ）
④飽和溶液是指不能再溶解原溶質的溶液。（）
?、蒿柡腿芤阂欢ㄊ菨馊芤?，不飽和溶液一定是稀溶液。（ ）
調查結果顯示，分別有100%、99.7%、99.2%的同學認為第①②③題的說法正確，這主要源于日常生活經驗的影響，學生已經儲備了“物質的溶解性與溶質的種類、溶劑的種類、溫度有關”的前概念，教師只要按照常規教學就能使其同化為科學概念。有99.6%的同學認為“飽和溶液是指不能再溶解原溶質的溶液”，這是源于學生自身吃飽后不能再吃的日常體驗，很明顯，這種認識是膚淺的，沒有抓住事物的本質，教師要使用合理的教學手段明確飽和溶液概念中的兩個前提，矯正學生的錯誤前概念。有92.3%的同學認為“飽和溶液一定是濃溶液，不飽和溶液一定是稀溶液”，這種以偏概全的片面想法主要是由于學生的認知能力有限，還不能真正理解不同溶質的飽和溶液與濃溶液之間、不飽和溶液與稀溶液之間沒有絕對的一致關系。
2.針對學生前概念中的相異構想，采取有效的教學策略將之轉化為科學概念
教學實錄片段1：“飽和溶液、不飽和溶液的概念”教學
【教師】這是一杯底部留有硝酸鉀晶體的硝酸鉀溶液，我取少量上述硝酸鉀溶液于試管中，再加入硝酸鉀固體，硝酸鉀能溶解嗎？
【學生】異口同聲地回答“不能”。
【教師】此時的硝酸鉀溶液飽不飽和？
【學生】再次齊聲回答“飽和”（臉上洋溢著自信的笑容）。
【教師】同學們回答得非常好。那你們有沒有想過，這種飽和的狀態是永恒的嗎？能不能被打破呢？
【學生】陷入一片沉思中。
設計意圖：設置與學生相異構想產生沖突的問題情境，可讓學生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點與科學觀點之間的差異，激發探求新知的熱情，為糾正相異構想、建立科學概念創造條件。
【教師】其實只要改變條件讓試管中的硝酸鉀固體繼續溶解，就可以證明原來硝酸鉀溶液的飽和狀態是可以改變的。
【學生1】方法很簡單，只要加足量的水或是加熱就可以讓硝酸鉀溶解掉。
【教師】回答得很棒！下面請同學們動手實驗吧。
設計意圖：教師有意引導學生沖破思維障礙，通過實驗讓學生認識到飽和溶液概念中的兩個前提“在一定溫度下”“在一定量的溶劑里”，從而將學生的“飽和溶液就是不能再溶解原溶質”的相異構想轉化為科學概念，同時，為“不飽和溶液的概念”以及“飽和溶液、不飽和溶液的相互轉化”的學習做好充分的鋪墊。
教學實錄片段2：“飽和溶液與濃溶液、不飽和溶液與稀溶液之間的關系”
【教師】飽和溶液一定是濃溶液、不飽和溶液一定是稀溶液嗎？
【學生】一大半同學點頭，少數同學不自信地搖頭。
【教師】你們的意見很不統一，請各小組展開討論，利用老師提供的藥品和儀器設計出實驗方案并進行實驗，記錄現象、得出結論，并與大家交流分享。友情提醒：20℃時，100 g水最多溶解36 g 氯化鈉，而只能溶解0.165 g氫氧化鈣固體。
【學生】激烈討論，設計出如下實驗方案：取兩支試管，分別加入5 mL水，各加入1 g氯化鈉固體和1 g 氫氧化鈣固體，充分振蕩，觀察溶解情況。
【教師】你們現在還堅持“濃溶液一定是飽和溶液，稀溶液一定是不飽和溶液”的觀點嗎？
【學生】拼命搖頭。
設計意圖：通過合作與討論激起學生的認知矛盾和求知心理。在合作與討論中，當學生發現自己的觀點與他人不同時，好勝的心理會讓他們迫切想要知道誰的想法是正確的，這就激起了進一步探求新知的欲望，一旦科學的真相揭開，學生發現別人的觀點更適合解決問題時，他會勇于承認自己的錯誤觀點，心悅誠服地接受新的正確觀點。因此，合作與討論的學習方式能夠有效喚起學生的認知沖突和探究熱情，并有助于學生克服錯誤觀念，進而轉化為科學概念。
【教師】請同學們完成學案上的習題，檢測一下自己對本節課知識的掌握情況。
【學生】認真做題，完成后組內互評。
設計意圖：利用一些與科學概念內涵相近或相異的習題訓練，再現學生的前概念，通過互評，使學生對本課所學知識中理解不到位的地方進行自我修正和完善，從而加深對概念的理解，達到鞏固科學概念的目的。
三、教學反思
1.創設認知沖突是轉變相異構想的前提條件
前概念具有隱蔽性的特點，不會輕易顯現。在教學中，教師要善于創設問題情境將學生的前概念化隱為顯，讓他們在強烈的思維沖突中產生懷疑自身前概念、探索新知識的沖動，為錯誤前概念的轉變做好鋪墊。
2.教師適時引導是轉變相異構想的必要保障
學生經歷了認知沖突后，求知欲望會變得異常強烈，他們急于找到有力的事實依據去證明原有觀點是否正確，但由于已有的知識水平有限，思維容易受到定勢的干擾，這就需要教師不失時機地引導和啟發，幫助學生從多角度思考問題，進而提出解決問題的策略和方法。
3.學生充分參與是轉變相異構想的關鍵所在新課程改革提倡轉變學習方式，倡導探究學習、合作式學習，因為這些學習方式都是體驗式的，不是灌輸式的，有利于學生形成穩定的認知。實踐表明，學生只有真正成為課堂的主角，積極主動地參與到教學的每一個環節，才能逐漸摒棄錯誤前概念，接受科學概念。
四、結語
化學前概念在化學學習中是真實存在的，對教學造成的影響不容忽視。對中學化學教師來說，充分了解學生的前概念水平，掌握一些有效矯正相異構想的教學策略是非常重要的，這對我們的教學工作起到事半功倍的效果。
參考文獻
?。?］瞿素芳. 淺談初中生化學學習遷移能力培養的教學策略［J］. 化學教與學，2016（9）：30-31.
?。?］楊麗娟. 轉變初中生化學前概念中相異構想的教學策略［J］. 化學教育，2005（11）：38-39，47.
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