论文部分内容阅读
化学概念是师范化学课程与教学内容的重要组成部分，也是师范学生化学知识建构与问题解决活动中的难点之一。因而，多数化学教师在概念教学设计中，非常注重概念的深度剖解、多元表征和反复应用，如抓关键词、做概念图、强化练习等等。可这种教学方式往往只能促使少数学生在短时间内基本掌握化学概念的内涵和外延，而多数学生则依然“云里雾里、模糊不清”。例如，师范的很多学生不会写化学式、化学方程式；多数中学生到了三年级甚至毕业之后，才对“物质的量”、“氧化性、还原性”、“电解质”等概念产生比较清晰的理解。这一现象说明，对化学概念的理解，是一个循序渐进的过程。概念理解过程，实质上是一种“思维体操”，经常做这种思维活动，有利人们从更高的深度、更多的维度来看问题，进而更有实效、更有创造性地解决问题。对化学概念的理解性思考，不仅仅能够解决化学领域的问题，而且，还提升人的思维素质，使人脑的潜能得到充分的发掘和发展。因此，化学教师有必要理解和澄清化学概念的思维价值，并在此基础上，更好遵循化学概念学习与教学规律，有条理、有预计地展开教学。人的思维品质主要表现在他(或她)遇到事情(或事物)时，是否去思考，思考的方向如何，思考的深度和广度如何，思考的结果如何。具有概念性思维的人，往往总是试图超越事实本身去理解事物；而事实性思维的人，是仅仅停留于已有的零散的经验层面。例如，只有那些在打球过程中既能够具备好的技术(球性)，又能时常反思总结这些技术该如何发挥，如何与队友配合才达到最佳效果的人，才有可能在日后发展成为具有创造性能力的教练人物。而那些只会打球，不善于思考总结的人，则不可能成为杰出的教练员。化学教育也是如此，我们需要培养出具有创新意识和实践能力的人才，而不是仅仅培养一些化学“技工”。限于篇幅，笔者在此仅就化学概念性思维的基本特征进行探讨。拥有化学概念性思维的人，通常具有以下心理和行为特征。
1、好奇心
人们往往因为好奇而“打破沙锅问到底”，即可以向自己追问，也可以向他人追问。从古代人的现实生活看，对世界万物构成要素的了解并不能够给他们带来温饱和安全，但他们为何又对此穷追不舍呢？到了近现代，人们逐渐发现，对物质微观世界的认识与利用，可以造福人类自己，例如，新材料、新技术的发明，离不开化学基本概念和理论的发展。但是，人们到了这个物质生活丰富无忧的年代，却少了很多好奇心，特别是对科学领域的纯粹的兴趣和探索。
2、简化心
奥卡姆“剃刀原则”为人们处理复杂事物指明了方法论取向：如果你有两个原理，它们都能解释观测到的事实，那么你应该使用简单的那个，直到发现更多的证据；对于现象最简单的解释往往比较复杂的解释更正确；如果你有两个类似的解决方案，选择最简单的；需要最少假设的解释最有可能是正确的。从事化学教与学的人都知道，化学事实零碎繁多，化学现象变换莫测，化学问题解决方案丰富多彩，那么，怎样实现有效的理解、掌握和问题解决呢？这就需要我们具有简化之心：归纳、概括出有利记忆、理解的术语；以图示、隐喻的方式来重新表征化学知识。简化的最佳方式是概念化，例如，用“电解质”这一概念可以表示在熔融状态或溶液里能够导电的那类化合物，用“弱”字可以对离子反应、水解过程的本性进行概括；用一支针筒做实验容器，可以观察到铜和稀硝酸反应及其产物的变化的过程，用简易的方法可以实现对复杂、不易成功的化学实验的改进，从而创造出“化学实验新概念(如概念车、新概念英语一样)”。值得一提的是，简化之心并不等于“投机取巧”、“偷工减料”。简化是一种智慧，是一种“事半功倍”的能力，是一种直觉思维、抽象思维、创造性思维、批判性思维协同作用的过程。
3、抽象力
抽象力亦即我们常说的科学抽象能力。一个具有较强的科学抽象能力的人，需要具备很强的语言能力。化学领域的抽象、概括，往往需要用一些不常用的或经常在其他领域出现的词语来表达。例如，乙醛能够发生“银镜反应”和“红色反应”，基于这两个事实，我们可以推知“醛基具有弱还原性”，新制的氢氧化铜有弱氧化性，进行得知“弱还原刘 弱氧化剂”反应生成物的基本规律：反应缓慢，生成临近价态产物。抽象力的获得源于“有条理的想象”和“诗性思维的激活”，它往往具有默会性、跳跃性，只能通过模仿学习，而不能直接传授。
4、创造力
在《博弈圣经》中，作者将概念描述为前卫的、新颖的、潮流的，有未来的趋势，有背景有画面。这表明了概念性思维的“创造性”特征。一个有创造力的人，必须依托于概念性思维。例如，氢氯光爆实验，传统上用点燃的镁条引爆，如果我们把“燃着的镁条”看成是提供能量的光源、热源，那么，我们可以用照相机闪灯、电石打火等方式来引爆，从而，体现出实验的创新力。中学化学实验设计与创新，是培养人创新意识和实践能力的有效途径之一，其中，少不了概念性思維。
5、批判力
批判的实质是对某一思维方式的否定或质疑，而概念则是构成人的思维内容的基本单元，因此，批判行动是概念重构的起点。例如，有的教师为让学生看到新制氢氧化亚铁的真实面目(白色絮状沉淀)而采取各种方法隔绝空气，最终制得的产物的确能保持很长时间不变色，但却带来了新问题：该白色沉淀放置很久，也不变成红棕色的氢氧化铁沉淀(至多变成了黑绿色的东西)。学生体验不到氢氧化亚铁的“不稳定性”的真实过程。对此，我们不禁要问：本知识点对于学生来说，最有意义的部分是什么？我们认为，最有意义的是“氢氧化亚铁沉淀的色变过程和色变结果”，加几滴H2O2溶液可在短时间实现该沉淀完满的变化历程。这一点改进，不仅利用了氧化剂这一概念，而且，还批判了这位老师的化学教育思维方式：机械追踪实验难点，忽视实验教育价值的真正所在。
我们必须看到，作为教师，我们不能只要求学生具备概念性思维，重要的是，教师首先要具备这样的思维能力和习惯。教师的概念性思维水平，老师对化学概念获得、化学概念性思维特点的认识，以及将这些认识转化为有效的教学设计，是影响学生化学理解力的重要因素。
1、好奇心
人们往往因为好奇而“打破沙锅问到底”，即可以向自己追问，也可以向他人追问。从古代人的现实生活看，对世界万物构成要素的了解并不能够给他们带来温饱和安全，但他们为何又对此穷追不舍呢？到了近现代，人们逐渐发现，对物质微观世界的认识与利用，可以造福人类自己，例如，新材料、新技术的发明，离不开化学基本概念和理论的发展。但是，人们到了这个物质生活丰富无忧的年代，却少了很多好奇心，特别是对科学领域的纯粹的兴趣和探索。
2、简化心
奥卡姆“剃刀原则”为人们处理复杂事物指明了方法论取向：如果你有两个原理，它们都能解释观测到的事实，那么你应该使用简单的那个，直到发现更多的证据；对于现象最简单的解释往往比较复杂的解释更正确；如果你有两个类似的解决方案，选择最简单的；需要最少假设的解释最有可能是正确的。从事化学教与学的人都知道，化学事实零碎繁多，化学现象变换莫测，化学问题解决方案丰富多彩，那么，怎样实现有效的理解、掌握和问题解决呢？这就需要我们具有简化之心：归纳、概括出有利记忆、理解的术语；以图示、隐喻的方式来重新表征化学知识。简化的最佳方式是概念化，例如，用“电解质”这一概念可以表示在熔融状态或溶液里能够导电的那类化合物，用“弱”字可以对离子反应、水解过程的本性进行概括；用一支针筒做实验容器，可以观察到铜和稀硝酸反应及其产物的变化的过程，用简易的方法可以实现对复杂、不易成功的化学实验的改进，从而创造出“化学实验新概念(如概念车、新概念英语一样)”。值得一提的是，简化之心并不等于“投机取巧”、“偷工减料”。简化是一种智慧，是一种“事半功倍”的能力，是一种直觉思维、抽象思维、创造性思维、批判性思维协同作用的过程。
3、抽象力
抽象力亦即我们常说的科学抽象能力。一个具有较强的科学抽象能力的人，需要具备很强的语言能力。化学领域的抽象、概括，往往需要用一些不常用的或经常在其他领域出现的词语来表达。例如，乙醛能够发生“银镜反应”和“红色反应”，基于这两个事实，我们可以推知“醛基具有弱还原性”，新制的氢氧化铜有弱氧化性，进行得知“弱还原刘 弱氧化剂”反应生成物的基本规律：反应缓慢，生成临近价态产物。抽象力的获得源于“有条理的想象”和“诗性思维的激活”，它往往具有默会性、跳跃性，只能通过模仿学习，而不能直接传授。
4、创造力
在《博弈圣经》中，作者将概念描述为前卫的、新颖的、潮流的，有未来的趋势，有背景有画面。这表明了概念性思维的“创造性”特征。一个有创造力的人，必须依托于概念性思维。例如，氢氯光爆实验，传统上用点燃的镁条引爆，如果我们把“燃着的镁条”看成是提供能量的光源、热源，那么，我们可以用照相机闪灯、电石打火等方式来引爆，从而，体现出实验的创新力。中学化学实验设计与创新，是培养人创新意识和实践能力的有效途径之一，其中，少不了概念性思維。
5、批判力
批判的实质是对某一思维方式的否定或质疑，而概念则是构成人的思维内容的基本单元，因此，批判行动是概念重构的起点。例如，有的教师为让学生看到新制氢氧化亚铁的真实面目(白色絮状沉淀)而采取各种方法隔绝空气，最终制得的产物的确能保持很长时间不变色，但却带来了新问题：该白色沉淀放置很久，也不变成红棕色的氢氧化铁沉淀(至多变成了黑绿色的东西)。学生体验不到氢氧化亚铁的“不稳定性”的真实过程。对此，我们不禁要问：本知识点对于学生来说，最有意义的部分是什么？我们认为，最有意义的是“氢氧化亚铁沉淀的色变过程和色变结果”，加几滴H2O2溶液可在短时间实现该沉淀完满的变化历程。这一点改进，不仅利用了氧化剂这一概念，而且，还批判了这位老师的化学教育思维方式：机械追踪实验难点，忽视实验教育价值的真正所在。
我们必须看到，作为教师，我们不能只要求学生具备概念性思维，重要的是，教师首先要具备这样的思维能力和习惯。教师的概念性思维水平，老师对化学概念获得、化学概念性思维特点的认识，以及将这些认识转化为有效的教学设计，是影响学生化学理解力的重要因素。