浅谈初中生化学前概念中相异构想的矫正策略
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作者:瞿素芳
摘要：化学与日常生活、生产密切相关，学生十多年来在日常生活中积累的各种知识和经验即前概念必然影响到化学新概念的学习。文章以“物质的溶解性”教学为例，在充分了解了学生的前概念水平的基础上，通过创设认知冲突、引导学生自我调控、促进反馈和复习等教学策略矫正初中生前概念中的相异构想。
关键词：前概念；相异构想；教学策略；矫正
文章编号：1008-0546（2023）03-0026-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.03.006
一、问题的提出
学生对日常生活中的某些现象或问题逐渐建立起来的相对稳定的个人观点及思维叫做日常概念，又称前科学概念（前概念）。有些前概念的含义与科学概念的内涵一致，将会对学生掌握科学概念产生积极作用；有些前概念与科学概念有偏差甚至背道而驰，这样的前概念又叫迷思概念、相异构想等。显然，相异构想会对学生构建科学概念产生消极影响。因此，在实际教学中，如何将前概念中的相异构想转变为科学概念是教师迫切需要解决的问题。
为了促进学生实现概念转变，就要进行概念转变教学，寻找前概念转变为科学概念的心理最近发展区。为此，教师必须全面掌握学生已有认知结构中的知识经验背景，了解学生的前概念中有哪些是与科学概念相近的通过常规教学就能同化的概念，有哪些是与科学概念相悖的需要重点转变的错误概念，并以这些前概念为“生长点”，创设认知冲突，激发学生的求知欲望，促进认知顺应，最终实现概念的顺利转化。
二、初中化学前概念中相异构想的转变策略
1.课前充分认识和了解学生的化学前概念，做到教学中有的放矢
教师要了解学生前概念的方法有很多，如访谈法、问卷调查法、个案研究法等等。结合教学实际，笔者认为，可以通过设计合理的前测题进行测试，摸清学生已有的前概念水平，在此基础上，采用有针对性、合理的矫治策略与方法，帮助学生把已学内容不断纳入新学得的内容体系中去，使学生认知结构中原有的观念和新知识建立起实质性的联系，才能有效矫治错误概念。
2.创设认知冲突，将前概念显性化
学生头脑中的前概念是在日常生活中经过长期的耳濡目染、潜移默化形成的，若没有经历一定的情境刺激，前概念不会轻易表露出来。这就要求教师精心创设前概念情境，激发学生的认知冲突，将化学前概念显性化，这是概念转化的前提条件。心理学家认为，认知冲突就是当个体意识到个人认知结构与环境或是个人认知结构内部不同成分之间的不一致所形成的状态。[1]只有当学生原有的认知结构与新知识、新情境产生激烈的冲突，引起学生深刻剖析固有观念，从多角度分析问题，不断完善原有的认知结构，才有可能将错误概念转化为科学概念。
在化学教学中，教师可以借助以实验为基础的科学探究活动，通过创设问题情境，引发学生对旧知的怀疑和对新知的渴望，主动参与实验和讨论、反思与交流，这是让学生逐渐摒弃原有错误观念，接受科学概念的有效途径。
3.引导学生自我调控，促进认知顺应
引发学生的认知冲突是概念转化的起点，接下来就要想办法促进学生的认知顺应。根据瑞士心理学家皮亚杰的发生认知论的观点，顺应是指个体原有认知结构无法同化新学习材料提供的信息时所引起的认知结构发生重组与改造的过程。[2]
若要让学生的认知结构顺利改变，教师要努力引导学生主动调控自己的学习过程，如制定合理、具体的学习目标，根据目标要求审视自己的学习结果，及时调整学习行为；又如鼓励学生建立错题集，写学习心得等，反思自己的错误观点，调整已有的思维模式，促进相异构想的转变。
4.促进反馈、加强复习，巩固科学概念
由于学生的前概念是他们在日常生活中亲身体验而不断积累起来的，一旦建立，则根深蒂固，深信不疑，即使被纠正了，在今后的学习中仍会有反复。因此，教师要多渠道地获得学生的信息反馈，针对学生出现的新问题及时调整教学策略，促进学生对科学概念的有效理解。比如针对学生可能存在的前概念，设计专门的习题对学生进行前测、中测和后测，及时了解学生的概念掌握情况；鼓励学生加强平时的概念复习，如绘制思维导图，将新学的一个个科学概念纳入原有的知识体系中，不断丰富和完善自己的认知结构，并有意识地对易混淆概念之间的相似点和相异点进行对比分析，使旧概念对新概念的学习产生积极的促进作用。
三、相异构想转变策略在“物质的溶解性”教学中的应用
1.进行“物质的溶解性”相关内容的前测，摸清学生的前概念水平。
“物质的溶解性”的前测
亲爱的同学们，明天我们将学习第六章第三节的第1课时，为了了解你的知识储备情况，请你在不翻阅任何教材的情况下独立、如实回答以下问题。
判断以下说法是否正确，正确的在括号内填“A”，错误的填“B”。
①面粉难溶于水，而食盐易溶于水，说明物质的溶解性与溶质的种类有关。（ ）
②食用油难溶于水，却可以溶解在汽油中，说明物质的溶解性与溶剂的种类有关。（ ）
③蔗糖在一杯热水中溶解的量比在一杯冷水中溶解得多，说明物质的溶解性与温度有关。（ ）
④饱和溶液是指不能再溶解原溶质的溶液。（）
⑤饱和溶液一定是浓溶液，不饱和溶液一定是稀溶液。（ ）
调查结果显示，分别有100%、99.7%、99.2%的同学认为第①②③题的说法正确，这主要源于日常生活经验的影响，学生已经储备了“物质的溶解性与溶质的种类、溶剂的种类、温度有关”的前概念，教师只要按照常规教学就能使其同化为科学概念。有99.6%的同学认为“饱和溶液是指不能再溶解原溶质的溶液”，这是源于学生自身吃饱后不能再吃的日常体验，很明显，这种认识是肤浅的，没有抓住事物的本质，教师要使用合理的教学手段明确饱和溶液概念中的两个前提，矫正学生的错误前概念。有92.3%的同学认为“饱和溶液一定是浓溶液，不饱和溶液一定是稀溶液”，这种以偏概全的片面想法主要是由于学生的认知能力有限，还不能真正理解不同溶质的饱和溶液与浓溶液之间、不饱和溶液与稀溶液之间没有绝对的一致关系。
2.针对学生前概念中的相异构想，采取有效的教学策略将之转化为科学概念
教学实录片段1：“饱和溶液、不饱和溶液的概念”教学
【教师】这是一杯底部留有硝酸钾晶体的硝酸钾溶液，我取少量上述硝酸钾溶液于试管中，再加入硝酸钾固体，硝酸钾能溶解吗？
【学生】异口同声地回答“不能”。
【教师】此时的硝酸钾溶液饱不饱和？
【学生】再次齐声回答“饱和”（脸上洋溢着自信的笑容）。
【教师】同学们回答得非常好。那你们有没有想过，这种饱和的状态是永恒的吗？能不能被打破呢？
【学生】陷入一片沉思中。
设计意图：设置与学生相异构想产生冲突的问题情境，可让学生充分暴露错误观念，反思自身观点与科学观点之间的差异，激发探求新知的热情，为纠正相异构想、建立科学概念创造条件。
【教师】其实只要改变条件让试管中的硝酸钾固体继续溶解，就可以证明原来硝酸钾溶液的饱和状态是可以改变的。
【学生1】方法很简单，只要加足量的水或是加热就可以让硝酸钾溶解掉。
【教师】回答得很棒！下面请同学们动手实验吧。
设计意图：教师有意引导学生冲破思维障碍，通过实验让学生认识到饱和溶液概念中的两个前提“在一定温度下”“在一定量的溶剂里”，从而将学生的“饱和溶液就是不能再溶解原溶质”的相异构想转化为科学概念，同时，为“不饱和溶液的概念”以及“饱和溶液、不饱和溶液的相互转化”的学习做好充分的铺垫。
教学实录片段2：“饱和溶液与浓溶液、不饱和溶液与稀溶液之间的关系”
【教师】饱和溶液一定是浓溶液、不饱和溶液一定是稀溶液吗？
【学生】一大半同学点头，少数同学不自信地摇头。
【教师】你们的意见很不统一，请各小组展开讨论，利用老师提供的药品和仪器设计出实验方案并进行实验，记录现象、得出结论，并与大家交流分享。友情提醒：20℃时，100 g水最多溶解36 g 氯化钠，而只能溶解0.165 g氢氧化钙固体。
【学生】激烈讨论，设计出如下实验方案：取两支试管，分别加入5 mL水，各加入1 g氯化钠固体和1 g 氢氧化钙固体，充分振荡，观察溶解情况。
【教师】你们现在还坚持“浓溶液一定是饱和溶液，稀溶液一定是不饱和溶液”的观点吗？
【学生】拼命摇头。
设计意图：通过合作与讨论激起学生的认知矛盾和求知心理。在合作与讨论中，当学生发现自己的观点与他人不同时，好胜的心理会让他们迫切想要知道谁的想法是正确的，这就激起了进一步探求新知的欲望，一旦科学的真相揭开，学生发现别人的观点更适合解决问题时，他会勇于承认自己的错误观点，心悦诚服地接受新的正确观点。因此，合作与讨论的学习方式能够有效唤起学生的认知冲突和探究热情，并有助于学生克服错误观念，进而转化为科学概念。
【教师】请同学们完成学案上的习题，检测一下自己对本节课知识的掌握情况。
【学生】认真做题，完成后组内互评。
设计意图：利用一些与科学概念内涵相近或相异的习题训练，再现学生的前概念，通过互评，使学生对本课所学知识中理解不到位的地方进行自我修正和完善，从而加深对概念的理解，达到巩固科学概念的目的。
三、教学反思
1.创设认知冲突是转变相异构想的前提条件
前概念具有隐蔽性的特点，不会轻易显现。在教学中，教师要善于创设问题情境将学生的前概念化隐为显，让他们在强烈的思维冲突中产生怀疑自身前概念、探索新知识的冲动，为错误前概念的转变做好铺垫。
2.教师适时引导是转变相异构想的必要保障
学生经历了认知冲突后，求知欲望会变得异常强烈，他们急于找到有力的事实依据去证明原有观点是否正确，但由于已有的知识水平有限，思维容易受到定势的干扰，这就需要教师不失时机地引导和启发，帮助学生从多角度思考问题，进而提出解决问题的策略和方法。
3.学生充分参与是转变相异构想的关键所在新课程改革提倡转变学习方式，倡导探究学习、合作式学习，因为这些学习方式都是体验式的，不是灌输式的，有利于学生形成稳定的认知。实践表明，学生只有真正成为课堂的主角，积极主动地参与到教学的每一个环节，才能逐渐摒弃错误前概念，接受科学概念。
四、结语
化学前概念在化学学习中是真实存在的，对教学造成的影响不容忽视。对中学化学教师来说，充分了解学生的前概念水平，掌握一些有效矫正相异构想的教学策略是非常重要的，这对我们的教学工作起到事半功倍的效果。
参考文献
［1］瞿素芳. 浅谈初中生化学学习迁移能力培养的教学策略［J］. 化学教与学，2016（9）：30-31.
［2］杨丽娟. 转变初中生化学前概念中相异构想的教学策略［J］. 化学教育，2005（11）：38-39，47.
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