新課程下化學(xué)概念教學(xué)關(guān)鍵期研究
孫小妹 胡志剛
（福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院 福建 福州350007）
摘 要 本文就化學(xué)概念關(guān)鍵期研究展開調(diào)查與分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念存在著前概念的影響。主要表現(xiàn)在初三為學(xué)習(xí)化學(xué)概念的啟蒙期，初三到高一為化學(xué)概念銜接期，高一為化學(xué)概念入門關(guān)鍵期，高二為化學(xué)概念低潮期，高三為化學(xué)概念的系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化的升華期，各個時期有著各自教學(xué)特點和規(guī)律。
關(guān)鍵詞 前概念 關(guān)鍵期 化學(xué)概念 調(diào)查
關(guān)鍵期是指生命周期中一個時間階段比其他時候?qū)σ欢愋偷闹車h(huán)境刺激有更大的敏感性[1]。目前，國內(nèi)外關(guān)于關(guān)鍵期的研究，主要集中在語言學(xué)習(xí)方面，隨著人們對關(guān)鍵期的認識的不斷加深，對關(guān)鍵期研究的范圍也在不斷地擴大與完善，包括人的生命、身心發(fā)育、腦發(fā)育和教育等方面。然而，在教育教學(xué)方面，關(guān)鍵期的研究還不夠，尤其在化學(xué)研究中，基本上沒有涉及?；瘜W(xué)概念作為化學(xué)的核心知識，貫穿整個化學(xué)的學(xué)習(xí)過程，且類似于化學(xué)世界中的語言。如果能夠抓住每個時期學(xué)生的思維特點和學(xué)習(xí)心理特點，把握關(guān)鍵期進行化學(xué)概念的教與學(xué)，將會取得事半功倍的效果。本文力求在理論研究的基礎(chǔ)上，進一步實踐研究，設(shè)計有針對性的問卷，調(diào)查每一個時期的學(xué)生化學(xué)概念學(xué)習(xí)的情況。總結(jié)化學(xué)概念教學(xué)存在的問題，歸納得出每一個關(guān)鍵時期，化學(xué)概念教學(xué)的規(guī)律和策略。既進一步完善關(guān)鍵期理論，又希望能夠?qū)瘜W(xué)概念教學(xué)實踐產(chǎn)生一定意義。
1 理論依據(jù)
1.1年齡階段說
發(fā)展心理學(xué)涉及兩個方面的問題，其中一方面是要研究人生不同發(fā)展階段上的具體原理和規(guī)律，這些原理和規(guī)律體現(xiàn)在生命全程各個年齡階段的心理特征中。個體總是經(jīng)歷由不成熟到成熟的逐漸發(fā)展的過程。由于各種因素相互作用，個體的心理發(fā)展隨著年齡增長，在由童年、青少年、中年到老年逐漸發(fā)展的過程中，各個階段表現(xiàn)出明顯的階段性特征[3]。在教育實踐中，需要重視這些特點，正確地給予教育，促進學(xué)生的發(fā)展。
1.2關(guān)鍵期假說
大腦的發(fā)展是具有一定關(guān)鍵期的，在此期間，大腦對某種類型的信息輸入產(chǎn)生反應(yīng)，以創(chuàng)造和鞏固神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。也就是說，大腦不同功能的發(fā)展有不同的關(guān)鍵期，某些能力在大腦發(fā)展的某一敏感時期最易獲得。教育就是要抓住關(guān)鍵期，讓視覺、聽覺、語言等能力都適時打開“機會之窗”，使大腦的不同功能得到及時的發(fā)展和有效地運用。
1.3青少年的心理特點
青少年期指的是個體從11、12歲到17、18歲這個年齡階段。青少年階段在人的一生中，無論在生理上或心理上都是一個急劇變化的關(guān)鍵時期，在這個時期他們身體的各個方面都在迅速發(fā)育并逐漸達到成熟，然而心理發(fā)展的速度卻遠跟不上其生理的發(fā)展，這就造成中學(xué)生在身心發(fā)展上的種種矛盾和一些特殊表現(xiàn)。例如生理的成熟使他們的心理有了部分成人的特點，同時也渴望受到成人式的對待，然而，其認知能力、思維方式、人格特點及社會經(jīng)驗等與成人的水平還有相當(dāng)?shù)牟罹啵€帶有很強的幼稚性[3]。此外，在形式邏輯思維、辯證思維等認知方面也有較明顯的變化。
1.4 概念學(xué)習(xí)的相關(guān)理論
布魯納的認為，掌握事物的結(jié)構(gòu)就是理解它與許多其他事物之間的有意義聯(lián)系。知識結(jié)構(gòu)就是某一學(xué)術(shù)領(lǐng)域的基本概念，任何學(xué)科的最基本的概念都是既簡單又強有力的，而概念形成的過程是不斷提出假設(shè)、驗證假設(shè)的過程。被試根據(jù)對實驗材料的分析、綜合與主試提供的反饋，提出可能的種種假設(shè)，當(dāng)某種假設(shè)被證明是正確的，概念也就形成了[4]。
奧蘇泊爾認為，當(dāng)學(xué)生把教學(xué)內(nèi)容與自己的認知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。他認為同化理論的核心是：學(xué)生能否習(xí)得新信息，主要取決于他們認知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)觀念的相互作用，正是由于這種相互作用導(dǎo)致了新舊知識的有意義的同化[5]。
2.實踐研究
2.1初中化學(xué)前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念的關(guān)鍵時期的調(diào)查
本研究問卷調(diào)查結(jié)果，引用福建師范大學(xué)09屆本科畢業(yè)生鄭月娜的畢業(yè)問卷調(diào)查?，F(xiàn)有文獻表明，化學(xué)前科學(xué)概念是真實存在的[6]，本課題研究的目的是測查初三化學(xué)中的一些重點概念受前概念影響的情況，以及這些前概念是如何產(chǎn)生的，它有何特點，經(jīng)過教學(xué)之后是否有明顯的改變。然后根據(jù)相關(guān)的實際調(diào)查，參考有關(guān)文獻，提出解決前概念問題有關(guān)措施，以此指導(dǎo)化學(xué)概念的教學(xué)，使教學(xué)更加具有針對性、方向性，盡可能地避免、消除前概念對學(xué)習(xí)的負面影響，打好化學(xué)概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，從而有利于高中化學(xué)的進一步學(xué)習(xí)。
初二學(xué)生存在著得分率，表明初二學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)概念之前對化學(xué)概念已經(jīng)有了一定的認識,即所謂的前概念,雖然此認識的來源因人而異，準(zhǔn)確度也是未知，但都深深地影響了化學(xué)科學(xué)概念的形成。
初三學(xué)生的問卷結(jié)果,總體上反映出一部分前概念經(jīng)過初三的學(xué)習(xí)已轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念,學(xué)生對化學(xué)概念的認識正確性也有了很大的提高。例如：對于“物理變化”和“化學(xué)變化”的本質(zhì)，初二的學(xué)生基本上無法分清，61.9%的學(xué)生認為“往水中加入少量其它物質(zhì)可以使它變成汽油”是正確的，這些前概念主要是受某些物理知識和一些不正確的社會傳媒的影響。而初三的學(xué)生則能夠自覺地運用“是否有新物質(zhì)生成”來判斷發(fā)生的變化是物理變化還是化學(xué)變化。例如：55.5%的人認同“白紙被撕碎”為物理變化而“白紙被點燃”是化學(xué)變化。但由于初三學(xué)生所接觸的化學(xué)知識有限，不了解物質(zhì)之間的反應(yīng)和物質(zhì)的性質(zhì)，只有18.1%的人選擇“石墨和金剛石都含有碳，由石墨制成金剛石是化學(xué)變化”。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)在未接觸化學(xué)學(xué)習(xí)的初二學(xué)生中，廣泛存在化學(xué)的前概念，在對基本學(xué)習(xí)完初三化學(xué)的學(xué)生進行同樣的測查，發(fā)現(xiàn)這些前概念并沒有很好的完全的轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念，有些題目初三的學(xué)生的理解程度還不如初二的學(xué)生，這說明了前概念的存在具有廣泛性，反復(fù)性，自發(fā)性，頑固性等特點。因此在初三的化學(xué)教學(xué)當(dāng)中，老師要特別注意前概念的轉(zhuǎn)化，要在教學(xué)之前用適當(dāng)?shù)姆椒私鈱W(xué)生頭腦中的那些前概念，從而在化學(xué)教學(xué)的一開始就有針對性地幫助學(xué)生改變固有的、不準(zhǔn)確的前概念，促使其形成科學(xué)的化學(xué)概念，為學(xué)好化學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)。同時，前概念的多樣性，決定了其教學(xué)方式的多樣性。應(yīng)在教學(xué)過程中保持不拘一格、大膽嘗試、敢于創(chuàng)新的作風(fēng)，從而達到實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
2.2高中化學(xué)概念教學(xué)分析關(guān)鍵期研究的調(diào)查
高中化學(xué)新課程中的化學(xué)基本概念和原理知識主要涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)兩個基本領(lǐng)域，分為必修和選修兩個學(xué)習(xí)階段，設(shè)置“初步建立”和“系統(tǒng)認識”兩個水平層次。新課程下，化學(xué)概念原理知識內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中不僅要求學(xué)生掌握基本化學(xué)原理、基本概念和化學(xué)表示方法，更加強調(diào)要幫助學(xué)生建立核心的化學(xué)概念，如微粒觀、平衡觀，以及幫助學(xué)生學(xué)習(xí)基本的科學(xué)研究方法和思想，如從簡單到復(fù)雜的研究順序、從靜止到變化的動態(tài)思想、從實踐到理論再到實踐的探索思路等[9]。
此問卷調(diào)查結(jié)果來源同上?，F(xiàn)有文獻研究表明，青少年的認知，尤其是思維能力，表現(xiàn)出明顯的階段性特征。本研究則可以了解學(xué)生從初中到高三整個化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對化學(xué)概念的掌握情況，推測出每一階段化學(xué)概念學(xué)習(xí)的特點和存在的問題,并從學(xué)生對自身化學(xué)概念掌握的認識，歸納出化學(xué)概念教與學(xué)的關(guān)鍵期特征，幫助老師和學(xué)生能夠針對性地應(yīng)對每一個階段化學(xué)概念的教與學(xué)。
采用快速聚類方法將學(xué)生劃分成優(yōu)、中、差三類，以區(qū)分出不同學(xué)生化學(xué)整體水平的高低。數(shù)據(jù)表明：三類學(xué)生在有關(guān)關(guān)鍵期的認識態(tài)度上、在選擇掌握化學(xué)概念的關(guān)鍵時期時，觀點差異都達到顯著性水平。學(xué)業(yè)成績優(yōu)、中、差的學(xué)生幾乎都能夠體會到某段時期的化學(xué)學(xué)習(xí)很關(guān)鍵，并且認識到化學(xué)概念的學(xué)習(xí)質(zhì)量對其現(xiàn)在的學(xué)習(xí)成績有很大的影響，尤其是現(xiàn)在處于高三畢業(yè)班總復(fù)習(xí)階段。同時大部分學(xué)生認為，初三和高一是掌握化學(xué)概念的關(guān)鍵時期，但也有相當(dāng)一部分的學(xué)生認為高二是最關(guān)鍵的時期。這也就表明了，雖然學(xué)生能夠認識到化學(xué)概念學(xué)習(xí)的重要性、關(guān)鍵性，但在現(xiàn)實學(xué)習(xí)中，學(xué)生卻無法做到清晰明了的理解與掌握化學(xué)概念，更不用說解決實際問題了。這也進一步反映了，化學(xué)概念的教與學(xué)正面臨著嚴峻的考驗，把握時機做好化學(xué)概念的教與學(xué)至關(guān)重要、迫在眉睫。
由數(shù)據(jù)分析（例如表1、表2）不難得出化學(xué)概念的教學(xué)是存在明顯的階段性特征的，每一個階段的化學(xué)概念學(xué)習(xí)都是至關(guān)重要的，而且每一階段的學(xué)習(xí)重要性、關(guān)鍵性也不同。通過調(diào)查，以及大量的文獻閱讀分析，認為每一階段的特征如下：
表1 問卷調(diào)查中第8~11題的統(tǒng)計分析
| 題目 | 學(xué)業(yè)成績 | 影響很大 | 有一定影響 | 不影響 | X2 |
| 8、初中化學(xué)概念學(xué)習(xí)質(zhì)量對高中的影響？ | 優(yōu) | 21 | 43 | 8 | 14.58** |
| 中 | 14 | 95 | 35 | ||
| 差 | 22 | 70 | 27 | ||
| 9、高一化學(xué)概念學(xué)習(xí)質(zhì)量對高中的影響？ | 優(yōu) | 51 | 12 | 9 | 18.18** |
| 中 | 101 | 35 | 8 | ||
| 差 | 81 | 38 | 0 | ||
| 10、高二的學(xué)習(xí)，對化學(xué)概念的掌握的影響？ | 優(yōu) | 42 | 23 | 7 | 23.56** |
| 中 | 74 | 62 | 3 | ||
| 差 | 69 | 41 | 9 | ||
| 11、高三化學(xué)概念掌握程度，對高三化學(xué)知識升華及問題解決的影響？ | 優(yōu) | 33 | 30 | 9 | 5.46 |
| 中 | 62 | 76 | 6 | ||
| 差 | 43 | 63 | 13 |
(df=(R-1)(C-1)=4,查表得X20.05=9.49，X20.01=13.3，*表示在p<0.05有顯著性差異，**表示在p<0.01有顯著性差異)
表2 問卷調(diào)查中關(guān)于化學(xué)概念學(xué)習(xí)主要存在什么問題的統(tǒng)計分析
| 學(xué)業(yè) 成績 | 初三化學(xué)概念學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實 | 初三到高一化學(xué)學(xué)習(xí)銜接困難 | 高二化學(xué)概念在選修模塊中深化出現(xiàn)困難 | 高三化學(xué)概念在知識綜合應(yīng)用中出現(xiàn)困難 | X2 |
| 優(yōu) | 17 | 27 | 24 | 31 | 4.23 |
| 中 | 37 | 49 | 69 | 82 | 20.43** |
| 差 | 41 | 48 | 52 | 65 | 5.92 |
（df=4-1=3,查表得X20.05=7.81，X20.01=11.3，*表示在p<0.05有顯著性差異，**表示在p<0.01有顯著性差異）
高一化學(xué)概念的教學(xué)特點：高一化學(xué)概念的學(xué)習(xí)相對于初中，最大的變化主要體現(xiàn)在思維能力的要求和知識難度的躍升方面。高一化學(xué)中，有一系列的知識是比較抽象的，化學(xué)語言的抽象化對學(xué)生思維能力提出了更高的要求。然而，能力的發(fā)展是漸進的，這種思維方式的突變使很多高一新生感到不適應(yīng)，故而導(dǎo)致成績下降。高一化學(xué)對知識的縱、橫向聯(lián)系和綜合程度要求也有一定的提高：研究問題是著眼于探究問題的本質(zhì)，以結(jié)構(gòu)為中心認識物質(zhì)性質(zhì)；認知上由宏觀轉(zhuǎn)向微觀，由描述轉(zhuǎn)向推理，由定性轉(zhuǎn)向定量；對學(xué)生在自學(xué)能力、閱讀理解能力、空間想象能力及知識的靈活運用能力上都提出了較高的要求[10]。因此，我們說高一是化學(xué)概念難度的躍升時期，如果能在教師的幫助下，順利過了這個艱難時期，將來學(xué)習(xí)化學(xué)將會越來越輕松，也會越發(fā)地有興趣。
高一化學(xué)概念的教學(xué)規(guī)律和策略：由于初三到高一的化學(xué)學(xué)習(xí)，難度有很大的躍升，很多學(xué)生容易失去化學(xué)學(xué)習(xí)的信心，所以高一的教師，首要做好初高中的化學(xué)學(xué)習(xí)銜接，即要先了解學(xué)生的初中知識水平，找準(zhǔn)初高中知識的切入點，做好初中知識的復(fù)習(xí)，給學(xué)生一個緩沖的時間和平臺，從而慢慢地引入到高中階段的學(xué)習(xí)；在知識內(nèi)容方面要做好查缺補漏，鞏固學(xué)生的化學(xué)概念知識，幫助學(xué)生理清知識的關(guān)聯(lián)，建立知識的網(wǎng)絡(luò)。在原來概念理解的基礎(chǔ)上，進一步細化、深化概念的學(xué)習(xí)；在教學(xué)方法方面要繼續(xù)較多的使用“直觀性”教學(xué)，應(yīng)用各種媒體進行輔助，充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗，激發(fā)學(xué)生的歇息興趣，避免學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒的不良局面；在思維方式方面要注重學(xué)生辨證思維和抽象思維的發(fā)展，要培養(yǎng)學(xué)生在觀察學(xué)習(xí)中慢慢地做到概括性的，深刻性的，透徹的理解問題。
高二化學(xué)概念的教學(xué)特點：高二學(xué)生開始接觸各個選修模塊，各個模塊的內(nèi)容都是在高一的基礎(chǔ)上，具體化、系統(tǒng)化、復(fù)雜化，化學(xué)概念的內(nèi)容呈現(xiàn)出螺旋式上升的特點[7]。同時，進入高二階段的學(xué)生，一方面已經(jīng)基本上適應(yīng)了高中的學(xué)習(xí)生活，認為高三離自己還有一段距離，沒有壓力；另一方面，此時正處于青春期的高二學(xué)生，容易受到感情方面的困惑，沉浸在個人的感情中，無法自拔，這些心理疲勞和心理惰性問題都足以得出高二是個低潮期。
高二化學(xué)概念的教學(xué)規(guī)律和策略：高二化學(xué)概念有一部分在高一的時候?qū)W生就已經(jīng)接觸過了，那么在高二時，針對同樣的概念，就不能照著原來的路再走一遍，而是應(yīng)該，用新的教學(xué)方式，讓學(xué)生更加全面的、全新的去認識一個概念[9]。并且應(yīng)該重視化學(xué)核心概念的建構(gòu)，突出化學(xué)概念之間的本質(zhì)聯(lián)系，轉(zhuǎn)變學(xué)生原有認識及其認識方式，發(fā)揮概念原理的認識功能，增進學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的理解力。同時還要加強學(xué)生的實驗操作技能課，在實驗中發(fā)現(xiàn)概念，總結(jié)概括概念。實驗以其生動直觀、現(xiàn)象奇特等特點引起學(xué)生強烈的好奇心、求知欲和對化學(xué)產(chǎn)生興趣[8]。通過選取可操作性強的，與生活密切相關(guān)的實驗，帶領(lǐng)學(xué)生進入探究學(xué)習(xí)的世界，在其中積極主動的活動，在活動中學(xué)習(xí)概念。
高三化學(xué)概念的教學(xué)特點：化學(xué)概念原理知識是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是核心。從初中到高二，學(xué)生不斷地接觸各種化學(xué)概念，相對來說比較零碎，分散，不成體系。高三則是要將瑣碎的概念結(jié)合起來，明確地認識每一個概念，以及它們之間的關(guān)系，形成清晰的網(wǎng)絡(luò)，以利于解決各種化學(xué)問題。因此高三的學(xué)生應(yīng)該要不斷發(fā)覺自學(xué)能力，不斷地進行心理調(diào)整，正確面對高考帶給我們的嚴峻考驗，充分地回憶并有效地組織自己的知識網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮創(chuàng)造性思維，爭取在認識上有質(zhì)的飛躍。
高三化學(xué)概念的教學(xué)規(guī)律和策略：首先，要抓住思維能力發(fā)展，培養(yǎng)自學(xué)能力。進入高三年的學(xué)生辯證思維基本形成[2]，創(chuàng)造性思維能力結(jié)構(gòu)日趨完善，因此，高三化學(xué)的學(xué)習(xí)也是促進思維能力進一步發(fā)展的關(guān)鍵期，在高三總復(fù)習(xí)中，我們?nèi)裟茏プ∽灾鲗W(xué)習(xí)能力和思維能力發(fā)展的最佳時期進行教學(xué)，可以全面提高學(xué)生的學(xué)科素質(zhì)，大大提高復(fù)習(xí)效率，取得事半功倍的效果[3]。
其次，運用激勵機制，寓教于樂。善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中樹立信心，看到希望和成功。特別對于性格比較內(nèi)向、自卑心理強的學(xué)生，要多激勵、多肯定、多提示，避免他們對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生恐懼，讓學(xué)生在快樂的情緒下學(xué)習(xí)。
最后，注重學(xué)生身心健康，勞逸結(jié)合。沉重的課業(yè)負擔(dān)，容易影響學(xué)生的身心健康，產(chǎn)生學(xué)習(xí)心理障礙。適當(dāng)?shù)牟贾米鳂I(yè)，在減輕學(xué)生負擔(dān)的情況下，高效率完成教學(xué)目標(biāo)是教師應(yīng)該努力做到的。
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The Research of the Critical Period of Chemical Concept under the New CurriculumTeaching
SUN Xiaomei HU Zhigang
(College of Chemistry and Materials, Fujian Normal University, Fujian, Fuzhou, 350007)
Abstract This paper starts at the investigation and analysis of the research of critical period of chemical concept . From the investigation we find that students who study the chemical comcept are affected by the preceding concept. It can be reflected by the follow aspects: Junior three is the beginning of learning the chemical concept; from junior three to senior one is the joining period; senior one is a key period to start to learn the chemical concept ; senior two is a downturn period and senior three is a sublimation period of systematic and structured of the chemical concept. Different periods have their own characteristics and laws of teaching.
Keywords Preceding concept ;Critical period ;The chemical concept ;Investigation
