北京教育學(xué)院

北京教育學(xué)院何彩霞

學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)困難及教學(xué)對策（上）

[案例1]混合物與純凈物[學(xué)案][板書]一、多角度看學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的困難多種原因：化學(xué)概念內(nèi)容本體學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)教師的教學(xué)教材中相關(guān)內(nèi)容的編排一、多角度看學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的困難化學(xué)概念內(nèi)容本體造成學(xué)生學(xué)習(xí)的困難

化學(xué)概念可粗略地分為組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、化學(xué)量、化學(xué)用語、化學(xué)實驗等幾類?；瘜W(xué)概念繁多又相互關(guān)聯(lián)，難記憶?；瘜W(xué)概念抽象，難理解。特別是宏觀-微觀-符號三重表征形成認(rèn)知跨度，造成學(xué)生思維障礙。一、多角度看學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的困難2.學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)造成學(xué)習(xí)的困難缺乏相關(guān)的知識經(jīng)驗；特別是缺乏認(rèn)識化學(xué)學(xué)科研究事物的思維方法日常概念對科學(xué)概念的“干擾”不能把握概念的本質(zhì)或概念之間的聯(lián)系從案例1看，

學(xué)生已有的知識經(jīng)驗對概念學(xué)習(xí)的影響對于“混合物”與“純凈物”,學(xué)生往往以自己的生活經(jīng)驗和直觀感受為依據(jù)，將純凈等同于“干凈”、“潔凈”、“澄清透明”、“衛(wèi)生”、“無污染”等。例如不少學(xué)生就認(rèn)為“潔白的雪花”、“澄清的石灰水”是純凈物。學(xué)生能否正確地區(qū)分純凈物和混合物，在很大程度上還取決于他們對所要區(qū)分的物質(zhì)是否有所認(rèn)識。學(xué)生的錯誤之所以集中在“澄清的石灰水、液氮、氧化汞、冰水混合物”等物質(zhì)的區(qū)分上，主要是由于剛開始學(xué)習(xí)化學(xué)的初中學(xué)生對這些物質(zhì)不太了解。再看案例1，我們共同思考以下問題：關(guān)于混合物和純凈物，要讓學(xué)生學(xué)習(xí)什么？實際上這位老師在教什么？學(xué)生學(xué)習(xí)得怎么樣？學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題說明了什么？關(guān)于“混合物和純凈物”要讓學(xué)生獲得的認(rèn)識依據(jù)組成對物質(zhì)分類的初步認(rèn)識“混合物和純凈物”概念的學(xué)習(xí)初次學(xué)習(xí)只要求宏觀層面的認(rèn)識認(rèn)識水平：1）對概念本體的認(rèn)識

——復(fù)述、舉例、與其他概念的聯(lián)系

2）將概念作為認(rèn)識工具和方法

——新情境下的判斷、區(qū)分在對比、歸納和區(qū)分中理解概念從案例1看

教師不合理的教學(xué)對學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)的影響從教學(xué)目標(biāo)來看（1）忽視了“初步認(rèn)識從化學(xué)的視角依據(jù)物質(zhì)組成對物質(zhì)分類”這一重要目標(biāo)（2）對“混合物和純凈物”概念的學(xué)習(xí)水平缺乏明確合理的定位從教學(xué)過程來看教師“講定義”，學(xué)生簡單的重復(fù)強(qiáng)化練習(xí)從學(xué)生學(xué)習(xí)的收獲看

學(xué)生練習(xí)中錯誤不少；不清楚為什么要學(xué)習(xí)這對概念一、多角度看學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的困難3.教師的不合理教學(xué)造成學(xué)習(xí)的困難只重視具體概念的識記，不重視概念學(xué)習(xí)對促進(jìn)學(xué)生思維和認(rèn)識發(fā)展的作用；不能依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)階段對概念學(xué)習(xí)水平作出合理的定位；認(rèn)為概念教學(xué)就是要講清定義，學(xué)生的學(xué)習(xí)只是簡單的反復(fù)練習(xí)。抽象的化學(xué)概念教學(xué)與學(xué)生生活的脫節(jié)◆一方面，教師要思考概念知識的教學(xué)價值以及教學(xué)過程的合理性問題；◆另一方面，要深入研究學(xué)生的日常概念，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實際問題。要解決學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的困難：改進(jìn)建議1：

“混合物和純凈物”概念學(xué)習(xí)的認(rèn)知框架設(shè)計教學(xué)從哪開始？新知識如何學(xué)？課堂小結(jié)總結(jié)什么？概念形成實例（學(xué)過的知識/生活中的事例）分析它們的共同特征歸納形成概念概念理解變形練習(xí)（制造一些障礙、問題、生活現(xiàn)象）分析、質(zhì)疑、解決認(rèn)識偏差理解概念的本質(zhì)屬性概念應(yīng)用示例、解釋新的問題，鞏固強(qiáng)化【拓展提升】化學(xué)概念教學(xué)的基本思路改進(jìn)建議2：

“混合物與純凈物”概念教學(xué)的學(xué)案設(shè)計[問題]比較空氣、氧氣中所含的物質(zhì)組分，它們在組成上有什么不同？

所含物質(zhì)（組成成分）所含物質(zhì)數(shù)（組成特點(diǎn)）物質(zhì)分類舉例空氣氧氣改進(jìn)建議3：

繪制“混合物與純凈物”概念知識網(wǎng)絡(luò)圖[練習(xí)]根據(jù)你的理解，請畫出關(guān)于物質(zhì)分類的知識網(wǎng)絡(luò)圖?！就卣固嵘烤唧w類別概念的構(gòu)成分析

關(guān)鍵特征——概念內(nèi)涵認(rèn)識范疇——上屬概念具體例證——下屬概念相關(guān)屬性——相關(guān)概念又如：化學(xué)變化、化合物、氧化物【案例2】燃燒及燃燒條件場景一：物質(zhì)燃燒條件的探究

活動與探究一：學(xué)生分組實驗，觀察現(xiàn)象。（1）用鑷子分別夾取一根小木條和一塊小石子，在酒精燈上點(diǎn)燃。（2）用鑷子分別夾取一個蘸有水、一個沒蘸水的小棉花團(tuán)，放到酒精燈的火焰上片刻。（3）分別點(diǎn)燃兩支小蠟燭，將其中的一支用燒杯罩住。師：通過上述實驗，你能得出物質(zhì)燃燒與哪些因素有關(guān)？生：匯報實驗結(jié)果，燃燒需要的條件是……活動與探究二：教師演示實驗（略）

場景二：學(xué)生仍然認(rèn)為“點(diǎn)燃”是物質(zhì)燃燒的條件場景三：課后訪談，了解學(xué)生對“可燃物”的認(rèn)識狀況案例2引發(fā)的思考學(xué)生在學(xué)習(xí)之前對“可燃物”、“燃燒”的認(rèn)識是怎樣的？學(xué)習(xí)之后又是怎樣的呢？教學(xué)發(fā)展了學(xué)生哪些方面的認(rèn)識？是否真正轉(zhuǎn)變了學(xué)生的錯誤認(rèn)識？教學(xué)是否考慮了學(xué)生的已有基礎(chǔ)和發(fā)展需要？針對案例2的問題分析教學(xué)忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)識發(fā)展需要

從“燃燒”概念的學(xué)習(xí)看

從“可燃物”概念的學(xué)習(xí)

從“著火點(diǎn)”的學(xué)習(xí)看教學(xué)改進(jìn)1：明確概念學(xué)習(xí)和認(rèn)識發(fā)展目標(biāo)學(xué)生應(yīng)該發(fā)展以下幾個方面的認(rèn)識：1.要從化學(xué)的視角正確建構(gòu)“燃燒”的概念，深化對燃燒本質(zhì)的認(rèn)識；2.發(fā)展對“可燃物”的認(rèn)識，即要從燃燒的本質(zhì)重新認(rèn)識“可燃物”，并要整合已學(xué)過的知識豐富“可燃物”的實例，建立相關(guān)知識的聯(lián)系；3.學(xué)習(xí)“著火點(diǎn)”知識，澄清并轉(zhuǎn)變學(xué)生關(guān)于“點(diǎn)燃是物質(zhì)燃燒條件“的錯誤認(rèn)識，建立物質(zhì)燃燒需要達(dá)到一定溫度的正確認(rèn)識；4.建立“物質(zhì)燃燒條件三者缺一不可”的全面認(rèn)識。教學(xué)改進(jìn)2：“燃燒”概念學(xué)習(xí)活動設(shè)計【活動】你在以前的學(xué)習(xí)和生活中，一定知道很多燃燒的事例。請把你知道的填在下表中，并與同學(xué)們交流、討論。事例觀察到的現(xiàn)象磷的燃燒發(fā)光、放熱，有大量白煙燃燒的特征可歸納為：教學(xué)改進(jìn)3：物質(zhì)燃燒條件的探究教師：列舉日常生活中常見的幾種可燃物（如天然氣、木炭、煤等），如何點(diǎn)燃它們?它們的點(diǎn)燃方式為什么不同？學(xué)生：交流與討論教師：演示實驗或觀察實驗視頻（介紹著火點(diǎn)知識）

教師的教學(xué)要提供具體的實例，并通過師生或生生互動地分析實例，造成學(xué)生的認(rèn)知沖突，再通過實驗讓學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識，才能幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯誤的概念，并正確地建構(gòu)新的概念?！窗咐?、2的啟示〉

引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角認(rèn)識身邊的物質(zhì)及其變化

——挖掘知識的教學(xué)價值，明確學(xué)生認(rèn)識發(fā)展目標(biāo)合理調(diào)用學(xué)生已有經(jīng)驗，從學(xué)生基礎(chǔ)出發(fā)設(shè)計教學(xué)

——關(guān)注學(xué)生的日常概念和科學(xué)概念之間的差別

——由已知學(xué)新知，由熟悉的內(nèi)容學(xué)習(xí)陌生概念

——制造認(rèn)識沖突，促進(jìn)日常概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變創(chuàng)設(shè)關(guān)注學(xué)生思維過程和認(rèn)識發(fā)展的學(xué)習(xí)活動

——比較、歸納、舉例、區(qū)分、判斷

——發(fā)揮實驗在概念學(xué)習(xí)中的重要作用

【拓展提升】教師的學(xué)科教學(xué)知識（PCK）知識的教學(xué)價值

——學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容？知識之間的聯(lián)系

——上下位的關(guān)系、橫向的聯(lián)系學(xué)生分析

——已有的知識經(jīng)驗、學(xué)習(xí)障礙、發(fā)展可能性幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的策略

——將這部分內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的過程與方法謝謝大家！

北京教育學(xué)院何彩霞

學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)困難及教學(xué)對策（下）

二、針對學(xué)生學(xué)習(xí)困難的概念教學(xué)策略困難1——“微觀概念抽象”困難2——“概念繁多又相互關(guān)聯(lián)”困難3——“化學(xué)用語難記”困難4——“宏觀-微觀-符號三重表征復(fù)雜”二、針對學(xué)生學(xué)習(xí)困難的概念教學(xué)策略困難1——“微觀概念抽象”對策：運(yùn)用多種手段（實驗、圖表、分子模型、生活實例）將抽象的內(nèi)容直觀形象化?！景咐?】分子重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)感知分子存在認(rèn)識分子性質(zhì)形成分子概念用分子觀點(diǎn)看問題宏觀現(xiàn)象—事例實驗微觀本質(zhì)—定義構(gòu)成模型建立宏觀-微觀聯(lián)系從微觀角度看物質(zhì)及其變化課的引入請用嗅覺分辨三種無色液體：（學(xué)生實驗）你知道這三瓶液體

是什么物質(zhì)嗎?你為什么可以聞到

這些液體的氣味呢?你看到這些氣味了嗎？

為什么看不到它們呢？水酒精白醋微粒運(yùn)動很小“感知分子存在”環(huán)節(jié)的小結(jié)

[歸納]

分子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒大多數(shù)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的[活動]

舉例說明分子真實存在

在過程中注重知識歸納和總結(jié)，把學(xué)生的認(rèn)識和思維引向深入認(rèn)識分子概念氧氣和二氧化碳性質(zhì)比較實驗分子化學(xué)

性質(zhì)不同分子種類

不同[應(yīng)用2]從分子的角度看物質(zhì)及其變化（1）從分子的角度看物質(zhì)的分類問題：從分子的角度分析空氣和氧氣的組成，你對混合物和純凈物有哪些新的認(rèn)識（2）從分子的角度看物質(zhì)變化問題：從分子的角度看，水的蒸發(fā)與水的分解兩種變化有什么不同？

（3）利用分子的觀點(diǎn)，解釋一些生活現(xiàn)象。作業(yè)1：制作分子模型。讓學(xué)生親自動手制作分子模型，使學(xué)生充分利用類比和聯(lián)想，有助于建立宏微觀之間的聯(lián)系?！胺肿印苯虒W(xué)需注意的問題

需要建立從分子的角度看物質(zhì)及其變化的思維視角

——注意從宏觀到微觀、從形象到抽象的過渡

——要與具體物質(zhì)的學(xué)習(xí)相結(jié)合

——要在整體把握的基礎(chǔ)上關(guān)注關(guān)鍵環(huán)節(jié)二、針對學(xué)生學(xué)習(xí)困難的概念教學(xué)策略困難2——“概念繁多又相互關(guān)聯(lián)”對策：需要引導(dǎo)學(xué)生利用列表、繪圖等方式，將比較、分析概念間內(nèi)在聯(lián)系的思維過程可視化，將知識結(jié)構(gòu)化?！景咐?】溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容之后，作業(yè)錯誤不少！為什么是這樣？如何進(jìn)行補(bǔ)救呢？要理解溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)概念，關(guān)鍵是要理清溶質(zhì)、溶劑與溶液三者之間的關(guān)系。有效的教學(xué)策略就是將分析溶質(zhì)、溶劑和溶液三者關(guān)系的思維過程可視化。

現(xiàn)有100g溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％的KNO3溶液，若要使溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大1倍，可采用的方法是：（1）加入9.5gKNO3

(2)加入8gKNO3

(3)蒸發(fā)46克水(4)蒸發(fā)42克水

一次關(guān)于溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算的習(xí)題課溶質(zhì)質(zhì)量溶劑質(zhì)量溶液質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)原溶液8g92g100g8%(1)(2)(3)(4)利用圖形梳理各成分及量的關(guān)系把100克98%的硫酸稀釋成10%的硫酸，需加水（）A.880克B.800克C.88克D.100克利用圖形梳理各成分及量的關(guān)系某同學(xué)測得海水中含有氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.13%，假設(shè)海水中的氯元素全部來源于氯化鈉，則海水中所含氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

A．2.18%B．3.51%C．5.85%D．4.19%二、針對學(xué)生學(xué)習(xí)困難的概念教學(xué)策略困難3——“化學(xué)用語難記”對策：關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生在把握化學(xué)用語的本質(zhì)中總結(jié)規(guī)律。【活動】寫出下列物質(zhì)的化學(xué)符號：硫粉、木炭、紅磷、鐵絲、鎂條、鋁條氬氣、氖氣氧氣、氫氣、氮?dú)?、二氧化碳、氯化鈉、二氧化硫、五氧化二磷

請同學(xué)們根據(jù)自己的想法，將化學(xué)式進(jìn)行合理適當(dāng)?shù)姆诸惻帕?。總結(jié)書寫和讀法上的規(guī)律。示例（化學(xué)式）示例（氧化物）

化學(xué)上，通常根據(jù)物質(zhì)的組成特征，對物質(zhì)進(jìn)行分類，如下表：物質(zhì)舉例物質(zhì)類別水（H2O）、四氧化三鐵（Fe3O4

）、二氧化硫（SO2）、氧化鋁（Al2O3）氧化物請認(rèn)真觀察上表，你有什么發(fā)現(xiàn)？高錳酸鉀（KMnO4)、氯化鈉（NaCl）與上表中的物質(zhì)有何不同？氧化物都叫“氧化某”嗎？【案例5】有關(guān)“符號周圍數(shù)字的意義”的復(fù)習(xí)課

經(jīng)指導(dǎo)后修改的課件

請歸納符號周圍數(shù)字的意義對于化學(xué)用語中符號周圍數(shù)字的意義，學(xué)生很容易混淆。為此需要在對比分析中，引導(dǎo)學(xué)生在理解其含義的基礎(chǔ)上，把握其中的規(guī)律。

二、針對學(xué)生學(xué)習(xí)困難的概念教學(xué)策略困難4——“宏觀-微觀-符號三重表征復(fù)雜”對策：要重視以典型物質(zhì)及其變化為載體加強(qiáng)對三重表征相互聯(lián)系的認(rèn)識?！景咐?】元素初三化學(xué)教材中有關(guān)“元素”概念的內(nèi)容：緒言：“利用化學(xué)方法分析眾多的物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)組成它們的基本成分----元素其實只有100多種。”水的組成（第三單元自然界的水，課題1）：“18世紀(jì)末拉瓦錫通過對誰的生產(chǎn)和分解實驗的研究，確認(rèn)水是由氧元素和氫元素兩種元素組成的?！痹兀ǖ谒膯卧镔|(zhì)構(gòu)成的奧秘課題2）：“元素是組成物質(zhì)的基本成分元素就是具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱。元素周期表

元素概念的引入【類比引入】英語單詞chemistrysoftwareclassschoolthatsamefinishdevicesofsingletypemodelsizecompositionorversionareapple英文字母abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，以英文字母為例，指出對英語（單詞）而言的“基本成分”的含義，有助于學(xué)