“离子反应”学习中错误概念的转变策略

“离子反应”学习中错误概念的转变策略一、问题的提出概念是思维的工具，是知识结构的联结点，是学生学习的核心。

化学概念是反映化学物质本质属性和共同特征的一种科学抽象，是化学理论的基本要素，是化学的科学语言。

化学概念是学生学习基本理论、定律、公式的前提和基础，也是发展智力，特别是培养科学思维能力的必要条件。

然而，在实际教学中许多教师都感到困惑：为什么学生在课堂上似乎听懂了教师所讲的化学概念，而且也能用精确的语言或数学形式准确表达出来，但一到用它来解决实际问题时就出现各种各样的错误了呢？教学方面到底出了什么问题？这的确值得教师反思。

建构主义学习理论认为，学习不是简单的信息积累，它同时包含由于新旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组。

学习过程并不简单是信息的输入、存储和提取，而是新旧经验之间双向的相互作用过程，也就是“概念转变问题”。

学生已有的认知结构是学生学习的前提条件和基础，无视学生原有知识经验的教学行为，必定是低效或无效的教学行为。

心理学研究表明，学生的头脑并不是一张白纸，他们有许多先入为主的概念。

早在正式学习科学知识以前，学生就通过对日常生活中一些现象的观察和体验形成了一些非科学的概念。

这些非科学的概念简称为“前概念”。

其中有些与科学概念有相通之处，有助于学生理解与掌握科学概念；更多的则是与科学的概念相悖的，称为错误概念（也有学者称作迷思概念、教学前概念、直觉概念、相异概念等）。

这种错误概念会对学生正确掌握科学概念、形成科学认识造成一定的障碍。

教师在教学时，不能无视学生错误概念的存在或只是对学生的错误想法进行讽刺和挖苦，而应当通过有效的教学活动，把错误概念转变为科学概念。

概念转变教学就是一种立足于学生的已有认识，使学生的错误概念向科学概念转变的教学。

概念转变教学过程就是认知冲突的引发及其解决的过程。

下面以课本《化学1》（苏教版）专题2的第二单元“离子反应”教学为例谈谈错误概念的转变教学策略。

二、“离子反应”学习中错误概念的转变策略离子反应是中学化学教学的重点和难点之一，它对元素化合物的学习起到了重要的指导作用，也为《化学反应原理》、《实验化学》等选修模块的学习打下必备的基础。

学习离子反应可以指导学生从微观角度去分析电解质在溶液中的存在形式和变化。

离子反应内容概念较多且抽象，与学生的生活经验有一定的距离。

而高中生抽象思维较弱，因此学生对这部分概念的理解易感到困难和枯燥。

然而离子反应概念理解的偏差又会对学生后续形成正确的概念造成干扰，因此了解离子反应学习中的错误概念并采取有效的教学策略进行转变，对于中学化学教学有着十分重要的意义。

1．离子反应学习中常见的错误概念的探查建构主义的学习观强调要把学生原有的知识经验作为新知识的生长点。

因此研究学生的前概念，弄清其对学习和理解新概念会有什么不良影响，是实现概念转变的前提。

根据目前研究成果和教学实际情况，我采取了以下几种方法对已学过离子反应的各年级学生进行了探查：（1）通过日常观察和多年教学经验的积累；（2）通过与其他化学教师的交谈；（3）通过课上提问、作业分析和课后谈话；（4）精心设计有针对性的诊断性测验题。

通过统计，归纳出各年级学生离子反应学习中常见的错误概念（如表1），为概念转变教学提供了重要的资料。

2．离子反应学习中错误概念的形成原因分析分析学生产生错误概念的原因，有利于了解学生学习新的科学概念时可能会遇到哪些困难，教师的教学中仍然存在哪些不足。

（1）离子反应知识的特征和教材中概念的呈现离子反应涉及到的概念较多且抽象，例如电解质、强电解质和弱电解质、电离、离子反应等。

而现行教材给出的某些概念又不是很严密。

例如，教材先是用物质导电与否来定义电解质，后又从电离角度来定义强、弱电解质。

这样就使学生很难把握概念的内涵，从而导致运用概念时易产生各种各样的错误。

（2）学生的认知特征在概念学习过程中必须利用各种思维方法（如抽象概括、归纳推理等）形成正确的科学概念，理解其内涵和外延，掌握其实质和运用。

部分高中学生由于缺乏必要的微观想象力，在宏观、微观之间难于实现自如地转换。

因此很难意识到可以从微粒的角度去认识物质和物质间的反应，就易形成模糊的化学前概念。

（3）教师的教学观和教学方式的影响现实教学中，许多教师不顾学生的特点和感受，把一些科学概念直接灌输给学生。

这样就剥夺了学生对概念学习的检查和评判的权力，导致学生思维活动受限，头脑中的一些错误概念得不到及时修正，不能在本质上建立起科学概念。

例如，当问到复分解反应发生的条件时，许多学生脱口而出：“只有生成水、沉淀和气体的才能进行。

”但请他们解释原因时却说：“不知道，是背下来的，会做题就行了呗。

”教学实践表也表明：教学中如果能注重师生合作和交流，教学方法得当，学生的求知欲往往较强，理解科学概念的速度较快，知识的迁移能力也较强，这样头脑中的错误概念必然较少。

3．引发认知冲突，有效促进错误概念的转变建构主义认为，学生的学习过程就是主动放弃原有概念并建构与科学概念一致的新概念的过程。

根据离子反应学习中错误概念及原因的探查，我建议采用如下教学模式：引发认知冲突→质疑前概念→动摇并放弃前概念→理解并接受新概念。

引发学生认知冲突，使学生对已有观念产生怀疑与不满，是转变错误概念的首要步骤。

（1）利用学生知识的模糊点，巧设问题，引发冲突在讲离子反应的概念时，我设置了如下问题：拿出一瓶标签上写有Ca2+、Cl-、OH-的无色溶液，取少量该溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液。

让学生观察现象并试写出化学方程式（学生书写情况如下：Na2CO3+Ca2+CaCO3+2Na+Ca2++CO32-CaCO3、Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3+2NaOH、Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl）。

然后针对学生写的几种情况组织讨论，这时学生就已经产生了认知冲突，意识到该反应可能有更本质的表达方法，从而激发了学生的求知欲和继续学习离子反应概念的兴趣。

（2）利用化学实验引发冲突学生的前概念一般是片面的，通过观察和实验扩展学生的感性经验去修正他们的错误概念是符合学生的认知规律的，也是获取知识的最佳途径。

例如教师可以演示熔融氯化钠、固体氯化钠和氯化钠溶液的导电性实验并提问：“为什么熔融氯化钠冷却成固体后灯泡就不亮了？为什么都是氯化钠现象却有差异呢？”待学生产生认知冲突后就能顺利引出电离的概念了。

又如，在讲解离子反应的书写要点时，我演示了两个实验：Na2CO3和CaCO3的粉末分别滴盐酸都可以观察到气泡；而Na2CO3和CaCO3的粉末分别加水至饱和，取上层清液滴盐酸，只有从Na2CO3溶液中观察到气泡。

这样的实验现象与学生的已有的认知产生了矛盾，经过讨论，学生就很容易理解书写离子方程式时为什么有些物质“不拆”了。

（3）通过讨论与合作引发冲突社会建构主义认为，知识具有社会性，即通过社会性相互作用，可以加速知识的意义建构。

因此在教学中，要注意引导学生与同学或老师进行讨论或合作研究。

在讨论或合作过程中，当学生发现他人观点与自己不同，且比自己的观点更适合解决问题时，往往会对自己的观念提出怀疑，产生认知冲突和求知心理。

例如：教师可要求学生依据导电实验的结果将氯化氢、氢氧化钠、氯化钠、蔗糖、酒精这五种化合物分为两类，通过热烈讨论学生就较容易接受电解质和非电解质的概念。

4．解决认知冲突，引导学生主动建构科学概念（1）采用有效教学途径，增加学生感性经验由于离子是微观的，学生脑子里缺乏离子及其反应的真实图像，所以很难从微观角度去认识溶液中的反应。

因此教师必须通过有效的教学途径增加学生的感性经验，帮助学生转变错误概念。

在离子反应教学中，实验和现代多媒体技术是较为有效的途径。

例如，虽然看不到离子，但可以利用离子间反应的一些实际现象帮助学生建立离子反应的概念。

为此我设计了一组对比实验：①向Na2SO4溶液滴加含有酚酞的Ba（OH）2溶液；②向H2SO4溶液中滴加含有酚酞的Ba（OH）2溶液，学生观察现象，对比分析产生不同现象的原因：①中仍能看到红色，说明氢氧根没有参加反应；②中的现象则说明氢氧根参加了反应，从而顺利引出离子反应的概念。

又如可用动画模拟电解质和非电解质溶解于水的微观情况，强化学生理解导电的原因：有自由移动的离子。

（2）培养学生科学思维，主动建构科学概念在错误概念的转变教学中，如果学生没有参与思维加工活动，只是得到了一些感性材料，学生对科学概念的认识仍可能只是肤浅和片面的，在解决实际问题时还会出现错误。

因此，教师要想方设法鼓励学生运用各种思维方法，对感性材料进行加工，建构科学概念。

例如，教师可提问：“你能否利用所提供的试剂（HCl、H2SO4、HNO3、NaOH、KOH、Na2CO3、酚酞），设计一个实验，让大家清晰地看到离子反应的发生吗？”然后让学生设计实验方案并动手进行探究。

这样可以培养学生问题意识与探究推理能力，深化学生对科学概念的理解。

（3）加强学生认知反馈，强化科学概念尽管概念已经发生了转变，但错误概念仍然隐藏于头脑中，如果不进行及时反馈，时间一长它们又会重现甚至还会产生新的错误观点。

因此，教师要重视概念转化后的强化练习，使学生能够灵活运用所学概念解决相关问题，真正实现错误概念的转变。

例如离子方程式的书写和离子共存及离子的检验等练习实质都是离子反应概念的深化。

总之，我们应综合考虑教学内容、学生的前概念、学习情境等因素，探索更有效的概念转变策略，优化教学过程，使学生自觉地转变错误概念，主动建构科学概念。

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”。