剖析概念教学案例-促进知识与能力的双“形成”.doc

剖析概念教学案例，促进知识与能力的双“形成”
—— 兼谈《溶液》单元概念的教学设计
如皋市外国语学校 张冰峰
摘要：通过列举《溶液》单元中概念教学案例，剖析教师借助生活情景、化学实验、思辨讨论、问题诊断等多种方法帮助学生感受概念、认识概念，理解概念、运用概念，达到知识与能力的双“形成”。
关键词：案例剖析 概念教学 观摩学习 溶液

一、话题的引出
多年的学习观摩经历发现一个现象：许多县市或学校常常选用《溶液》单元有关课题作为新教师选聘、教师职称评定、评优课选拔选手的教学能力评价课题，若询问一些参加活动的教师，教师们却说：“这是一个让人欢喜让人怨的课题”。为什么活动组织者喜欢选《溶液》这个单元有关课题，而教师却感到“让人欢喜让人怨”呢？
《溶液》的各课题内容与我们的生活关系密切，尤其是单元篇首课题《溶液的形成》，知识浅显易懂，且与学生的初中化学基础不是十分密切，不同年级的学生都有能力接受学习，可以调用初三、初二、初一甚至小学高年级学生来借班上课；我们生活中的所见所问和实物，能为学习本课题提供大量的素材；这个单元课题又能很好地体现化学的学科特征，即可以充分利用化学实验手段，运用科学探索方法学习新知识，形成新“概念”。
但是《溶液》单元是一个概念课型，且内容理论性较强,相近的概念较多,学生难以掌握。教师最害怕概念课型，因为它难讲，但是概念教学却最能展示一个教师、一个选手个人教学综合素质的高低，所以评委愿选择，而教师却畏惧。
二、概念教学特点
化学概念是化学现象、化学过程的本质属性的反映，是化学学习、化学思维的基本单位。但化学概念的建构是初中化学学习的一个难点，因为化学概念本身所具有的抽象性所致，其次是学生没有能够形成良好的认知结构，不能有效地将概念网络化、系统化，以致于学生在解决实际问题时遇到障碍而无法逾越。
而心理学表明，概念的认识过程是概念（建立）陈述、概念理解、概念矫正、概念判断等四个渐进的过程。我们可以借助生活情景、化学实验帮助学生感受化学概念，运用各种表征方式帮助学生认识化学概念，通过思辨讨论帮助学生理解概念，通过问题诊断帮助学生矫正判断运用概念。达到对概念的科学建构。在多年观摩学习中，成功的课例很多，创新设计纷呈，在此例举一些精彩的案例让我们剖析回味。
三、案例剖析
（一）利用“诱人情景法” 帮助学生构建新授概念
案例：溶液概念学习。
课前一分钟：每位学生一小杯可乐饮料，用吸管慢慢的品尝。同时视频播放：美丽的地球，蓝色的海洋，流动的泉水。商店超市货架上各种饮品。
学生课桌上，教师讲台上展示五颜六色的各种的“饮品”（农夫山泉、农夫果园、可口可乐、雪碧、苏打水、二锅头白酒，纯净水等），（说明：饮品瓶上标签是经过教师处理的重点显示营养配料的“特制的标签”）。
上课伊始，师：甘甜的饮料，诱人的画面，灵动的水世界，带领我们融入美的享受。请问：你们喝的来自同一瓶的可口可乐，一样的甘甜吗？……看来可口可乐是均一的，老师也是公平对待每一位学生的。
师：广告说的好：“农夫山泉有点甜”，“农夫果园喝前摇一摇”。请观察你们桌上的各种饮品，注意饮品上的标签成分说明，现在请你们将这些饮品进行分类，并说说你的分类依据是什么？
案例剖析：
精彩的前奏曲，是走向成功的重要一步。情景设计的“问题”应该作为一个“驱动机”，并把“问题”作为学生学习的动力、起点和贯穿教学过程的主线，但前提是要认真研究学情，并要考虑学生对教学情境的熟悉程度、参与程度和理解程度，才能创设出能够体现学生主体性的教学情境。
为什么这位教师会采用这种极具诱惑性的“情景”来学习溶液的概念？因为他的执教的学生是六年级的学生。所以他设计了这种“情境”，既提供足够的信息以降低学生理解“概念”的难度，也呈现出教学内容在情境中的真实情况，以便学生更好地理解教学内容。
这位教师从容引导学生从“标签成分”上学习区分纯净物与混合物、溶质与溶剂，并感受溶质原物态的多样性，感知溶液中可以含有多种溶质的事实；从观察现象中区分溶液与浊液，并引导学生了解溶液的稳定性和均一性；可见分析学情，设计“诱人情景”，不仅能够激发学生学习兴趣，调动学生积极参与教学活动，而且还能够激活学生的思维，引导学生主动建构新知识。
（二）运用“对比实验法”帮助学生区别概念差异
案例：区别溶解与乳化。
实验材料：两支内有少量植物油的试管，水，汽油，白猫洗涤剂，试管刷等。
学生实验：要求学生选择材料洗净试管，并观察现象，结合课本有关内容，说说使用的方法以及原理。
案例剖析：
溶解与乳化，是一对易混淆的概念，本案例采用“对比实验法”学习区分。对比是人们根据两个或两类对象在某些方面具有不同的属性而发现对应关系的一种思维方式。运用对比实验有助于激发学生的学习兴趣，有利于提高化学概念教学的质量。
（三）运用“矛盾冲突法”帮助学生挖掘概念内涵
案例：溶质概念学习。
案例1.讨论法：教师设问：在100g的水中，加入bg 的蔗糖，充分溶解，所得糖水的质量是(100+b)g吗？
学生讨论：，在学生争辩交流中
问题铺垫：20℃时，在100g水中加入37g食盐，充分溶解后，烧杯底仍有1g食盐固体未溶解，请问：所得溶液中溶质的质量是 g,溶液的质量是 。
案例2.实验法：分别向装有3g蔗糖、3g食盐的试管中加入5mL水，充分振荡，静置，观察现象。并回答下列问题：
1． 蔗糖溶液中溶质是什么？溶剂是什么？蔗糖溶液的质量是多少？
2． 食盐溶液中溶质是什么？食盐溶液的质量是13g吗？为什么？
案例剖析：
学生头脑中的前概念是新概念学习的起点和基础。学生已有的概念来自生活经验或学习课程。很多前概念是模糊的、甚至是不科学的。如果学习者没有经历同化和顺应过程，没有对前概念的反思、改造，科学概念的构建难以完成，只能停留于机械式的学习，表面上接受了新的概念，一遇到需要应用新概念说明分析问题时就产生困难、发生错误。
且看这位教师大费周章的设计意图是什么？关于溶质概念，它与溶剂是一对相对并存的概念，其的关键在于“被溶解”。但在理解层面上有两层含义：一是显性的物质层面：即溶质是“被溶解的物质”，是具有均一性的溶液的组成部分，只有溶解了的物质才能称为溶质，而不溶解的或“结晶状”的物质不能称为溶质。二是隐性的质量层面：即溶质的质量是“被溶解了的质量”，只有溶解的质量才是溶质的质量，不是所加入的所有的物质质量，而这个隐性的“被溶解”常常被忽视，教师一定要重视这个层面挖掘并引导学生感悟，对今后甚至高中关于溶液的各种浓度的计算至关重要，所以这位教师运用学生前置概念与新学概念的矛盾冲突来挖掘概念的内涵的设计十分必要，既纠正了学生前概念不科学性，也强化了溶质概念中两个层面的涵义。
（四）运用“设计评判法”帮助学生强化概念要点
案例：溶解度概念。
活动：我设计，你评判。
教师：如何比较两种物质（如氯化钠、硝酸钾）的溶解能力大小? 老师设计了下列几个方案，合理吗？请同学们说说理由。
投影：方案一： 在20℃时，分别将10g氯化钠、硝酸钾加入50g、150g水中，充分搅拌，完全溶解（如图1）。比较两者的溶解性。行吗？为什么？
生：不行，溶剂的质量不一样，不能比较。
生：应该溶剂的质量相等时才能比较两种物质的溶解能力大小。
投影：方案二：将10g氯化钠加入10℃50g的水；将10g硝酸钾加入40℃时50g水中，充分搅拌，完全溶解（如图2）。比较两者的溶解性。行吗？为什么？
生：不行，温度不一样，不能比较。
生：应该在同温度下才能比较两种物质的溶解能力大小。
投影：方案三： 在20℃时，分别将1g氯化钠、硝酸钾加入20g水中，充分搅拌，完全溶解（如图3）。比较两者的溶解性。行吗？为什么？
生：不行，都溶解了，没达到饱和状态，不能比较。
生：应该达到饱和状态时才能比较两种物质的溶解能力大小。
师：刚才三个方案都不行，我们来汇总一下：
师：所以比较两种物质的溶解能力大小，应该考虑四个要点：
投影：1.在相同温度下；2.在相同的溶剂量里；3.达到饱和状态；4.比较两种物质溶解了的质量。
教师：所以人们为了比较物质的溶解性，考虑到刚才我们分析的四个要点，人为的提出了“溶解度”概念。（以固体溶解度为例）
投影：在一定温度下，某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
师：请同学们从这个概念中寻找出四个要点。
生：（略）
投影：（略）
师：在这个定义中，出现了一个数据，就是规定溶剂量为100g，请同学们帮定义者找一个理由。
生1：好记忆。
生2：好计算。
生3：利于做实验，测定溶质的质量。
生4：吉利，100分。
生5：……
师：不管什么理由，请牢牢地记住“溶剂量为100g”。
案例剖析：
概念大多都用科学而严密的定义对概念的内涵做描述。然而，概念定义中关键字句的解析和记忆并不是概念的学习与形成的好方法，也就是说概念的教学不等同与对概念定义词句的诠释。化学概念的形成应该从化学事物的感性认识，经过抽象、概括提升到理性认识，通过发现、理解、认同概念的关键属性，才能建立概念，理解内涵与外延。
上述课例通过“我设计”活动中渗透了“控制变量法”实验要素，引导学生感受“控制变量”实验在学习概念过程中的重要性，让学生充分感受概念中的“要点”。通过“你评判”活动，让学生做主人，站在法官的高度审视实验设计，对学生来说也是一个挑战。因为“评判”是很高级的思维活动，首先学生必须对事物有一个科学评判的标准，还需要学生快速从画面中找出“不足”的地方，说出“行不行”的理由，就是检测学生“控制变量法”掌握的程度以及对溶解性比较要素理解的程度。“我设计、你评判”的有机设计，既强化渗透了控制变量法设计的科学性和针对性，也为学生理解知识“溶解度”概念中关键字词做诠释。其实为数据100请学生帮助找个理由，只是教师借这种方式让学生记住“溶剂量100g”才是真正的意图。
（五）运用“多面辨析法”帮助学生拓宽概念理解
案例：溶解度概念。
投影：“20℃时，硝酸钾的溶解度是31.6克”
师：请同学们说说“20℃时，硝酸钾的溶解度是31.6克”的含义？
生1：表示“20℃时，100克水中最多能溶解硝酸钾的质量为31.6克。”
生2：表示“20℃时，100克水中能溶解31.6克硝酸钾达到饱和状态。”
生3：表示“20℃时，100克水中恰好溶解31.6克硝酸钾时达到饱和状态。”
生4：表示“，将31.6克的硝酸钾溶解在100克水中达到饱和状态时的温度是20℃”。
生5：表示“20℃时，达到饱和状态时，100克水中能溶解31.6克的硝酸钾。”
师：若“20℃时，达到饱和状态时，50克水中能溶解多少克的硝酸钾？”如何计算的？
生：15.8克。利用同温度时，饱和溶液的均一性，利用比例进行计算。
案例剖析：
“说”是一种手段，是学生思维表达的一种快捷方式，是及时了解学生对知识掌握程度的最佳调查方式，可以从学生的“说”的表达完整性，准确性上，感受学生对概念的各个“要点”把握的程度以及理解的深度。本案例设计要求学生从不同角度说含义，目的是了解学生对溶解度概念的“感悟”层次。关于第5点的含义讨论，实际已经引导学生进行关于溶解度概念的简单的计算，这是对溶解度概念的拓展运用。让我们继续来听听学生还有哪些说法，关于溶解度的概念能拓展到何种的高度？教师又做了哪些引导？
生6：表示“20℃时，将31.6克的硝酸钾完全溶解至少需要100克水”。
师：若“20℃时，将316克的硝酸钾完全溶解至少需要多少水？”你能计算出吗？
生：能，也是利用同温度时，饱和溶液的均一性，利用比例进行计算。
生7：表示“20℃时，131.6克的饱和硝酸钾溶液中含有100克水和31.6克的硝酸钾。”
师：20℃时，131.6克的饱和硝酸钾溶液中含有101克水和30.6克的硝酸钾。说法科学吗？为什么？”
生：不科学，根据“20℃时，硝酸钾的溶解度是31.6克”的定义可以知道：“在20℃时，101.克的水溶解30.6克的硝酸钾。不能形成饱和硝酸钾溶液。”
师：20℃时，131.6克的饱和硝酸钾溶液中含有99克水和32.6克的硝酸钾。说法科学吗？为什么？”
生：不科学，根据“20℃时，硝酸钾的溶解度是31.6克”的定义可以看出：在20℃时，99克的水不能完全溶解32.6克的硝酸钾。”
……
（六）运用“问题诊断法”帮助学生巩固概念运用。
案例：溶解度曲线
例题：硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线如右图所示。30℃时，分别将30g硝酸钾和氯化钠放入100 g水中，充分溶解。下列结论中，不正确的是（ ）
A．两种溶液中溶质的质量分数相等
B．若将硝酸钾溶液降温到20℃， 溶液中溶质和溶剂的质量比为3:10
C．若将硝酸钾溶液变为10℃时的饱和溶液， 溶液中溶质的质量分数一定减小
D．通常情况下，采取降温的方法能将两种溶液都变成饱和溶液
解题过程：
师：请同学们先独立思考，完成本题。（时间约3分钟）
师：请小组内人人叙述解题过程以及答案。相互评价，指出解题的不足。（时间约3分钟）
师：请同学们认真观察此溶解度曲线图。请学生寻找图中关于硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线告诉我们的信息有哪些？
生：信息一：两者的溶解度都随温度的升高而变大；
生：信息二：硝酸钾的溶解度受温度的影响大，而氯化钠的溶解度受温度的影响不大；
生：信息三：：硝酸钾、氯化钠在约22℃时的溶解度相同；
生：信息四：硝酸钾、氯化钠在30℃时的溶解度都大于35g；
生：信息五：硝酸钾在20℃的溶解度大于30g；
生：信息六：硝酸钾在10℃时的溶解度约为21g。
生：信息七：氯化钠在0℃时溶解度在35g以上；
生：……
师：请说出每个选项解题的过程或对错的理由。
生：1.对照信息四，硝酸钾、氯化钠在30℃时的溶解度都大于30g；可以分析出此时两种物质30g溶解在100g水里，一定能全部溶解，且为不饱和状态，所得的溶液中的溶质质量分数是相等的。这个选项是正确的。
2．结合信息五，硝酸钾在20℃的溶解度大于30g；若将硝酸钾溶液降温到20℃， 溶液仍为不饱和溶液，此时溶液中溶质和溶剂的质量比为3:10，这个选项是正确的。
3．结合信息六，硝酸钾在10℃时的溶解度约为21g，若将硝酸钾溶液变为10℃时的饱和溶液，一定会有晶体析出，溶液中的溶质就会减少，所以溶液中溶质的质量分数一定减小，这个选项是正确的。
4．结合信息七，通常情况下，降温至0℃，氯化钠的溶解度仍然大于30g,所以采取降温的方法不能将两种溶液都变成饱和溶液，这个选项是错误的。
案例剖析：
运用概念，才能知道学生对概念掌握程度，而问题诊断反馈，是运用概念的最常见方法。如何进行问题诊断更有利于学生巩固概念，一直是教师思考的话题。该案例中，教师首先要求学生独立思考，再小组内交流，但效果如何，教师要引导学生体会：认真读懂“图”中相关点、线的含义。全面分析图中与解题有关的的各种信息是解决本类习题的关键和方法。本案例中教师让学生多角度发现信息。通过约3分钟的独立思考，让每位学生认真读题、审题、解题进行自我监测；训练独立解题的能力；通过小组内学生间相互交流、评价，让“边缘学生”展示解题过程，交流方法，发现解题的欠缺，防止学生解题的肤浅性，听讲的表面性，让优秀学生从更多层面的寻找图中的信息，展示才能，调动优秀学生更高的自我追求，防止优秀生习题课上的“休闲状态”现象产生；通过让学生说解题过程以及对错的理由，可以暴露解题过程中的思维缺陷，防止蜻蜓点水式的无效讲评。
当然还有许多优秀的设计案例可圈可点。例如借助视频、课件等手段，呈现一些“微粒图形”、微粒运动动漫镜头以及真实微观照片等揭示物质的溶解、溶液的均一性特征的“微观展示法”帮助学生揭示概念实质；还有借助文字表征、样例表征、表象表征等“多种表征法”帮助学生感悟化学概念。
四、几点心得
1.观摩学习是教师在职学习的好方式，教师要善于从观摩课例“得失”中找原因，从教学案例“精彩”中找感悟，才能不断进步。
2. 教师只有充分分析学情，更接近学生的“最近发展区”，才能发挥学生的学习主体性，引导学生更好自我完善知识结构，提升学习方法水平。
3. 教师应该杜绝按图索骥地依据教材的编写顺序来教学的行为，应该用教材来教学，并对教材作出了符合客观学情、展示自我风格，体现课改精神地改编和创新设计，才能充分展示个人教学艺术性，让课堂更丰富多彩，让学生学习充满情趣，让化学教学更具魅力。
4.一堂好课，教师别具匠心精心设计，不仅要关注学生概念知识的形成，更要注重认识能力、学习方法的形成，通过机智导学，让学生真正体会到获得新知的积累，激发问题解决的灵感，感悟问题解决的方法，感受化学学习的快乐，促进知识与能力的双“形成”。
参考文献：
王钦忠.化学教学情境的创设要为达成教学目标服务[J].中学化学教学参考，2013，（4）：1
孙安龙.从一套美国教材看化学概念的建构[J].中学化学教学参考,2013，（6）:69-71
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