有机化学基本概念十篇

发布时间:2024-04-25 18:35:14

有机化学基本概念篇1

概念是思维的基本形式之一,它反映的是客观事物的一般的、本质的特征,教学中把一些概念冠以“双基”之一的“基本知识”,可见讲清概念至关重要,它直接影响到其它知识的学习,只有掌握了这些基本知识,再拥有一定的基本技能,才能在今后的工作或学习中以基本概念为基础,基本技能为手段,以社会发展中的新知识、新思想、新技术为养料,丰富自己的知识内涵,实现自身素质的全面提高。任何事物都有自己的概念,任何一门课程中包含着多个概念,相比之下,中学化学中的概念可谓多矣,粗略统计下就有200多个,如何行之有效地将这些基本概念传输给学生,并使他们易懂、勿混、牢记、活用呢?教师如何能对中学阶段的概念通盘考虑,将其分类,不同类别的概念施以不同的传授方法,或许能收到事半功倍的效果。下面是我对中学化学概念的大致分类及各类概念所采取的相应的教学方法。

一、简单概念——导读

不妨将教师指导下的阅读谓之导读。大家都有这样一个共识,越是简单的概念越是难以表达清楚,可意会,不可言传,化学教学中有不少概念简单明了,如元素符号、原子、分子、分子式等,教师无须再花费大量的时间讲授,从课堂中划出一定的时间,有目的地引导学生阅读,让学生从字里行间悟出概念的真正含义,比起教师在那儿打比方、举例子来省时、活力,且容易掌握得多。

二、直观概念——观察

有这样一类概念,它是根据事物自身变化中所表现出来的特征,借助于汉字词组独特的、形象的表达来加以定义的,这类概念直观、明了,故称之为“直观概念”,学生凭借对汉字词组的理解便可接受。中学化学中这类概念颇多,教学中为了加深学生理解的深刻性和记忆的持久性,教师可以有针对性地演示有关实验,让学生认真观察现象,从中悟出概念的真正含义。如开始学习化学时对物理变化、化学变化、物理性质、化学性质等概念的传授,即可通过这种方法进行教学;拿一根蜡烛,加热溶化和点燃两现象加以对比,先让学生指出其不同之处,再加以总结、归纳,得出物理变化、化学变化的结论,学生会对这类概念理解得透,记忆得深。这类概念还有化合、分解、吸热反应、放热反应、质量恒守定律、溶解、结晶等。

三、平行概念——迁移

化学教学中有这样一类概念,有的在物理或其它学科中出现过类似的概念,如反应“速率”的概念;有的是前面的概念后面又以不同的方式出现,如“化学平衡”与“电离平衡”、无机与有机中的“氧化——还原反应”等,不妨把这些概念称为“平行概念”,在学过前面的概念之后,学生已经有了一定的理解和认识,教学过程中无须再花费同样的精力去从事后面的概念的学习,每逢碰到这类概念可先在复习巩固好前的概念之后,借助于知识的迁移将其在新的部分或章节赋予新的内容,学生听后不仅较容易接受新的概念,而且将学过的、相互平行的概念加以复习巩固。例如:在学习了化学平衡之后再来学习电离平衡,只要将可逆反应“迁移”到弱电解质的电离上,因为弱电解质的电离也是可逆的,自然就引出电解平衡的概念,省时、省力、易懂、易记。

四、易混概念——类比

由于化学上的概念较多,有些概念名称“相近”,组成“类似”,将这些概念传输给学生之后,有的学生抓不住其本质,难以把握,容易混淆,故称为易混概念。如:无机化学中所学的同位素、同素异形体与有机化学中的同分异构体、同系物,无机化学中的“根”与有机化学中的“基”,缩聚反应与加聚反应等,进行这类概念的教学,可采用类比法,通过类比,使学生真正找出其区别的根本所在,帮助学生理解和记忆,如在讲完了无机化学中的“根”之后,再来学习有机化学中的“基”,可以拿“-oH”和“oH-”加以对比,画出各自的电子式,从是否带电荷、性质、产生的途径等方面加以比较,使学生真正找到“根”与“基”的区别。

五、复杂概念——剖析

在众多的化学概念中,的确有些概念较为复杂,如缩聚反应、盐类的水解等,难以用三言两语讲明并让全体学生理解和牢记,进行这类概念教学时,教师应带领学生认真剖析例证,结合概念的描述,让学生从中求得理解,加以记忆。如在进行缩聚反应的教学时,可通过实例nC6H5oH+nHCoH[C6H3oHCH2]n+nH2o,让学生从方程式中看到缩去一个小分子水,余下的部分聚在一起,形象地使学生看出缩合聚合的过程,在此基础上再得出缩聚反应的定义,学生能够理解定义的来龙去脉,形象地记住它。

有机化学基本概念篇2

【关键词】职业学校物理概念教学

物理概念是物理学知识体系的基本组成要素,是学习物理规律,解决物理问题的基础。物理概念教学是传授物理知识的重要方面,又是培养学生思维能力,进行科学方法熏陶的重要途径,物理概念的教学是物理教学的核心问题之一。在物理教学中,注重概念教学,放弃题海战术,揪住概念这个主干疏通知识间的关系,能缩短教学时间,提高教学效率。

由于学生对物理概念正确理解需要长时间的形成,教师必须重视物理概念的教学。什么是概念?概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?

一、感性认识是形成物理概念的基础

一切认识都是从感性认识开始的。物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在行走,车辆在前进,雨点下落等这些学生司空见惯的现象,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形象虽然不同,就会发现这些现象却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

二、使学生明确概念的物理意义是形成概念的根本

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

一个物理概念有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能大小

二者的主要区别在于:(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

三、通过练习巩固概念,复结梳理概念

任何一个概念形成之后,不能只满足于学生能背得出来、能默写出来,还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习,使学生所学的概念得到巩固。教师最后还得配合一定的习题使学生加深对概念的理解。比如,在教到匀变速直成运动位移时,出了一道习题,已知某物体的初速度,加速度,求在t秒后的位移,学生一般都直接代入公式

进行计算,可结果都是错误的。这里学生忽视了物体在t秒前就已经停下来了,没有真正掌握匀减速位移的概念,做了习题后,印象就更深了。教学中,还要不断加深对概念的理解,不断摸索、创新,使物理概念的教学在物理教学中起到应有的作用。在讲完一章或一个单元后,还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结,疏理知识融会贯通,并系统化、条理化,以便于灵活运用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论.北京:高等教育出版社,2003.

有机化学基本概念篇3

【关键词】《机械基础》基本概念理解掌握

【中图分类号】:G712

【文献标识码】:B【文章编号】:1673-4041(2007)10-0176-01

《机械基础》是职业学校机械类专业的一门重要基础理论课,它的学习不仅关乎着相邻专业基础课的认知,也直接影响到学生对生产实习课题的理解和技术技能的掌握,从这个意义上讲,学好《机械基础》显得尤为重要。

《机械基础》这门课程具有内容广、概念多、易懂难记的特点,这使得学生在记忆方面存在诸多障碍,教师教学过程中也常常出现深浅程度难以把握的情况。概念教学在很大程度上影响到学生对本学科知识的掌握,因此,我们在教学中应注意采用多种方法,加强基本概念的教学,尽量与实践结合起来,加深学生对概念认识和理解,努力提高教学效果。

《机械基础》的内容包括机械传动,常用机械以及液压传动的工作原理、结构特点和应用特点等,其中有大量的概念需要以直观的认知做基础才能做到真正掌握,因此,我在教学过程中,就概念的讲解采取了以下措施:

1通过教具演示,帮助学生认识概念

对于以具体形象思维为主要思维方式的初中生来说,机械知识领会的起点,就在于观察,充分利用直观性原则,才能帮助学生了解,认识它们的特征。因大多机械都是运动的,属于动态概念,因而介绍各类机械结构特点的概念,如果通过教具或机械实物的演示、讲解,就能使学生在演示中能够更好地理解和掌握,在实物面前展示概念的内涵,将动态的全过程演示出来,增加学生的感性认识,给学生便于记忆的直观映象,变理性为感性,变抽象为具体,通过具体的感性认识变成抽象的理性概念,加深学生的认识和理解,从而提高教学效果。例如,在讲解四杆机构中的“曲柄”、“摇杆”;轮系中“定轴轮系”、“周转轮系”等概念时,我都是通过演示教具先让学生看明白而留下深刻的感性印象,然后再引伸出新的概念。

2借助现象看本质,帮助学生理解概念

现象是指人们对事物的大量的例证观察中,通过他人的肯定与否定所获得的表面印象。概念是指通过对现象的总结、定义而概括出来的内涵。这类概念高度精确地概括了事物的本质,是从内涵上认识事物的本质,只有在一定的表象积累的基础上,才能正确地认识事物的本质。学生思维发展的阶段性决定了其思维的经验的积累。比如“死点”这个概念,我们在教学中从“缝纫机的卡死”和“死点夹具的夹紧”等日常生活及生产实习中的现象入手,帮助学生积累充分的表象,在此基础上学习“死点”的概念,取得了较好的效果。

3在实践中学习,帮助学生掌握概念

《机械基础》是一门与生产关践紧密结合的学科,其内容是从生产实践中来的,其中的概念都是生产实践中各类机械设备的发展过程中总结概括而来的,技校学生的学习也需要与生产实际结合起来,学生对生产中直接运用的知识往往具有强烈的学习兴趣,在教学过程中选择生产实践中经常运有的具体结构来验证有关概念,往往能够激发学生更加浓厚的学习激情,形成强大的学习内在力,进一步增加学生对于基本概念的认识和理解。我们在讲解螺纹传动时,把学生带到车间里,参观车床丝杠传动以及台虎钳,让学生具体观察丝杠传动的具体结构和工作情况,然后再在课堂上讲解有关的内容,学生看到这些机构是自己在工作中经常见到和使用的,学习兴趣很浓,积极性很高,这样对概念的掌握就容易多了。

4通过比较分析,帮助学生消化概念

各类机械的发展都有其内在的共性,对一个概念的理解可以帮助学生引申理解出几个相关的概念,各类机械既有许多相同的地方,也有许多不同的地方,相对各类机械的概念总结出其内在的共性,达到举一反三、逐类旁通的教学效果。机械基础中的许多概念就是这种关系,在教学中必须抓住它们的这种特点,在对比中扩大各自特征上的差异,帮助学生认识和理解。如在讲解《带轮传动原理》时,结合前面学过的摩擦轮传动,两者都是利用摩擦力传递运动和动力,在传动原理上有很多共同之处,但由于带传动是通过中间挠性件-带来传递运动和(或)动力的,所以,它们又有许多不同之处,这样通过两个概念的比较,既强化了以前所学的知识,又帮助了后面的概念的掌握,加深了学生对概念的理解,提高了学生的认识。

有机化学基本概念篇4

关键词:概念转变;认识论;本体论;框架理论;多维课堂概念转变框架

1 引言

建构主义学习理论中,学习者原有的知识经验对学习新知识的重要性获得了普遍的认可。学习者的头脑并非空的容器,他们带着已有的概念走进课堂。这些概念往往与公认的科学概念相悖,并具顽固性,不易通过传统的教学方式消除,因而又被称为“前科学概念”(preconception)、“相异概念”(alternativeconception)或“相异构想”(alternativeframework)。上世纪80年代随着建构主义思潮的兴起,心理与教育领域掀起了儿童相异概念研究的热潮。在明了儿童相异概念的状况后,研究者开始关注儿童相异概念向科学概念的转变,概念转变(conceptualchange)研究起源于这一热潮。概念转变研究旨在揭示儿童错误概念及其转变的规律,是科学学习中的核心问题,也是国际研究的热点。20多年来,研究者从不同的背景和视角出发研究概念转变,形成各具特色的理论,出现多个理论争鸣的局面,使研究不断得以深化。本文拟对当前国际上主流的概念转变理论及其发展加以评介,并提出构建更具普适性的概念转变理论框架的设想。

2 主流的概念转变理论

2.1 基于认识论的概念转变模型

posner等人借鉴了库恩、拉卡托斯等当代科学哲学家的思想,将学习者的概念转变与科学的发展相类比,包含“学习是探究”、“学生是科学家”的隐喻,提出了著名的基于认识论的概念转变模型(conceptualchangemodel)。该模型对概念转变的界定是,核心、组织化的概念由一套概念系统转变为另一套不兼容概念系统的过程。概念转变有两种类型:一是“同化”(assimilation),运用已有概念解释新现象;二是“顺应”(accommodation),为成功地理解新现象进行核心概念的重构,是根本性的转变。实现顺应需要满足四个条件:首先,学习者对原有概念产生不满(dissatisfaction);其次,新概念具有可理解性(intelligibilit),学习者对新概念形成统一和谐的内部表征;再者,新概念具有合理性(plausibility),学习者的其他知识或信念与新概念一致;最后,新概念具有有效性(fruitfulness),学习者可运用新概念解释反例或引申新的探究方向。

同时,posner等人认为概念并不是孤立的,而是有组织的系统,概念转变与概念所处的“环境”有关。他们将影响概念转变的因素形象地描述为“概念生态圈”(conceptualecology),具体包含五个方面:(1)反例,实验或观察的异常现象、异常结果;(2)类比和隐喻,使新概念变得可理解;(3)认识论信念,学生对知识性质、获得过程的认识,比如成功知识具有“经济、优雅、暂无反例”的标准;(4)形而上学的信念和观点,包括学生对科学本质的理解和学生对概念的元认识,比如相对时空观是学生理解狭义相对论时间概念的元认识;(5)其他知识,比如竞争的概念。

基于认识论的模型创造性地以学习者对两套竞争概念的认识与评判来描述概念转变的过程,为研究者提供了有益的研究思路,成为后续众多研究者概念转变研究的理论框架。但该模型也遭到了一定的批评,如Dreyfus的研究发现,学生态度积极、有较高责任感很重要,漠不关心的学生很难产生认知冲突。1992年,posner等人针对批评对原模型做了修订,承认学习环境中社会与动机因素的积极作用,拓宽了“概念生态圈”的内容。概念转变模型所需满足的第一个条件“对原有概念产生不满”也引出激发认知冲突(cognitiveconflict)的策略,成为研究者和教育者广泛采用的概念转变策略之一。Lim6n对认知冲突作为教学策略的研究进行了批判性评介,提出“有意义认知冲突”(meaningfulcognitiveconflict)的概念并探讨了学习动机、态度、策略等因素的影响。Lee等人开发了包含“识别异常”、“兴趣”、“焦虑”及“对认知冲突情境再评估”四个维度的认知冲突评价量表。anat等人探查了认知冲突与直接教学对不同学术能力学生所产生的影响,该研究发现学生学术能力与教学策略具有显著的交互作用,学术能力高的学生更适应认知冲突方式,而学术能力低的学生则更倾向于从直接教学中获益。这些研究为认知冲突作为概念转变策略提供了有益的启示。

2.2 基于本体论的概念转变理论

Chi等人提出了基于本体论的概念转变理论。该理论认为:在认识论层面,世界上的实体可归属为三个基本的本体论类别“物质”(matter)、“过程”(processes)和“心理状态”(mentalstates),每一个基本类别下又有若干的子类别,层层散开,构成三颗“本体论树”(ontologicalcategoriestrees,见图1);在形而上学层面,许多科学概念属于“过程”类别下“基于条件的相互作用”的子类别;在心理层面,学习者倾向于将这些科学概念归为“物质”类别。正是在不同层面上本体论类别的差异,尤其是形而上学层面与心理层面分类的不一致,导致学习者概念的错误。当学习者将概念正确地归入其所应从属的类别时,概念转变即可实现。基于本体论的概念转变也有两类:同一本体论类别下子类别之间的转换,称为“枝节转移”(branchjumping);不同本体论类别之间的转换,比如从“物质”类别转移到“过程”类别,称为“主干变换”(treeswitching),前者较易实现,后者较难达成”。

形而上学层面与心理层面分类的不一致将导致错误概念,这是因为当学习者在心理层面将原本属于“过程”类别的概念划分到“物质”类别时,会把“物质”类别的特征附加其上,比如,科学的电流概念指自由电子在电场力作用下定向移动,属于“过程”类别,但学习者在心理层面将它归为“流体”类别,就会把水流的特征附加到电流上――能够被储藏“电池中含有电流”、具有流动性“从电池流向灯泡”、被消耗“点亮灯泡电流被消耗”,形成错误的理解。研究者可以通过学习者的言语表达判断他们对概念本体论类别的划分,比如“物质”类别主要包括“阻碍”、“包含”、“消耗”、“吸收”、

“提供”等言语特征,而“过程”类别主要包括“转移”、“激发”、“作用”、“平衡”等言语特征。为检验基于本体论的概念转变理论,Sollta和Chi还开展了实验研究,该研究发现在经历了包含本体论信息的计算机模块学习后,无论是面对言语解释还是定性的问题解决,实验组对电流概念的理解均比控制组更深入。

基于本体论的概念转变理论对概念转变的促进包含两方面的启示。首先,课程、教材和教师应关注学生的本体论信念,比如,教材应明确提出“过程”类别,让学生清晰地意识到许多科学概念属于“过程”类别下“基于条件的相互作用”子类别;其次,教师应注意教学语言,避免使教学语言强化了学生错误的概念分类,比如,教师在电流概念教学中常常用水流比喻电流,虽然这样的类比能使电流形象化,但很可能会促使学生用流体的特征理解电流,因此在教学中教师用水流比喻电流应谨慎。

2.3 基于朴素理论的概念转变理论

Vosniadou基于发展心理学对婴儿朴素理论研究的成果,从框架理论的角度对概念转变加以阐释。该理论认为,概念根植于对它们起约束作用的更大的理论结构中,理论结构包括框架理论(Fameworktheory)和具体理论(specifictheory)。框架理论包含本体论和认识论的前提,从婴儿期的朴素理论发展而来;具体理论包含信念(beliefs)与心理模型(mentalmodels),受框架理论的约束在特定的问题情境中生成,具有动态性。当学习者在包含错误的本体论和认识论前提的框架理论下吸收新的信息,将会导致错误的概念。因此,概念转变与理论结构的拓展和变化有关,分为两类:一是“丰富”(enrichment),在原有的理论结构下吸收新信息;二是“修正”(revision),理论结构的转变。具体理论较易改变,框架理论则较难改变。

Vosniadou等人深入研究幼儿园到初中三年级的学生如何理解物理学中力的概念,发现:学生对力的理解包含两种本体论和认识论信念,即“力是物体内部固有的属性”和“力是运动物体获得的属性”。学生在框架理论的约束下会生成具体理论用于解决特定的问题,比如,学生在“力是物体固有属性”这一框架理论的影响下,吸收了包括观察和社会学习在内的外来信息“物体有大小轻重”、“某些物体能推拉或阻碍其他物体”,调和成“力是大的或重的物体具有的属性”的心理模型,用于解释访谈中面临的问题情景(理论结构见图2)。Vosniadou等人还对学生如何理解天文学中的地球概念进行了研究,该研究发现:学生通常具有“空间有上下之分”、“没有支撑的物体会下落”的本体论和认识论信念,在这一框架理论的影响下,学生形成了“圆盘地球”、“中空地球”等关于地球形状的心理模型,而且这一现象存在跨文化的相似性。

基于框架理论的概念转变理论认为,学生错误的心理模型可以被放弃,但背后的本体论和认识论信念却很难被抛弃,因为它一般不为学习者所意识和检验。因此,概念转变需要促进学生的元概念意识(metaconceptualawareness),需要促进学习者对理论结构尤其是框架理论的意识和反思。同时,该理论认为仅仅挑战学生的错误概念或错误心理模型并不能达到完满的概念转变,因为错误的根源在于概念背后起约束作用的框架理论,它从婴儿朴素理论发展而来具有一定的牢固性,所以挑战这些认识论和本体论前提才能引发根本的概念转变。

3 概念转变理论的发展

3.1 基于认识论概念转变模型的发展

Hewson等人在posner基于认识论概念转变模型的基础上,提出了“概念状态”的概念,采用外祁、可观测的“概念状态”作为标识描述学习者内部“看不见”的概念转变过程。他们以“可理解性”、“合理性”和“有效性”作为概念状态的标识,认为概念的可理解性是低状态,合理性处于中间状态,有效性是最高状态,概念转变的过程就是新概念状态不断提升、原有概念状态不断下降的过程。thorley给出了判断概念状态的操作性指标,形成了一套诊断学习者概念状态的工具,为概念转变研究引入了新的方法和思路。研究者可以通过观察、访谈或问卷调查的形式获取有关信息,诊断学生概念所处的状态,以学习者学习生物学的基因概念为例:新概念处于可理解性状态,指能够运用“类比或比喻”、“图画”、“举例”或“言语符号”等多种形式和谐地表征新概念,比如,学习者采用文字或图画的形式表征基因概念;合理性状态,指能够将新概念纳入了自己的认知结构,新概念是“似是而非”、“使人信服”的,与实验观察的数据、过去经验、自身的本体论和认识论以及其他知识具有良好的一致性,比如,学习者将基因概念与过去经验相联系“以前我并不明白这是怎么回事,但现在我懂得人能否卷起舌头与遗传基因有关”、将基因划分到“过程”类别同时能理解基因具有蛋白质合成的特征;有效性状态,指能够知晓新概念的适用性、预期新概念未来应用的前景、明确评价两个竞争的概念,是概念所处的最高状态,比如,学习者知道什么是转基因食品、能预期未来基因研究将有助于人类疾病的治疗。当新概念从“可理解性”至“有效性”状态不断上升、原有概念从“有效性”至“可理解性”状态逐步下降时,学习者的概念就发生了转变。

3.2 超越“冷”的概念转变

pintrich等人认为,过于强调认知因素而忽略学习者动机、情感的‘冷’的概念转变理论只能解释来自实验室的研究结论,不足以阐释真实课堂中发生的概念转变。在科学课堂上,学生的学习与科学家的探究是有差别的,科学家的探究以目标为导向,而学生的学习可能是盲目的,当学生不具有掌握取向的动机时,很难对原有概念产生不满并看到新概念的可理解性和合理性。由此,pintrich提出要超越“冷”的概念转变,将学习者的动机与课堂情境因素纳入概念转变的研究中,动机因素包含目标、价值、自我效能感和控制信念,在概念转变中是潜在的中介变量,课堂情境因素包含任务结构、课堂权威和评价方式,在动机与概念转变之间起调节作用。2003年,pintrich等人进而提出“有目标的概念转变”(intentionalconceptualchange),其特征为:以概念转变为导向、包含学习者的元认知意识与监控、内部动机、意志控制和自我调节等非智力因素的参与。Chambers等人的研究发现,学生最初的兴趣水平、知识经验对电流概念转变中的性别差异具有调节作用。Beeth、Vosniadou等人对课堂情境影响概念转变加以研究,发现:课堂中,认知任务以问题为导向、教师鼓励学生主动控制学习积极做出预测并检验假设、师生交流民主平等、学生敢于表达和争辩、提倡小组合作、评价以促进和发展为宗旨,概念转变就有可能发生。

3.3 多维课堂概念转变框架

treagust等人提出“多维课堂概念转变框架”(multidimensionalframeworkforconceptualchangeinclassroom),试图对主流的概念转变理论加以整合。多维课堂概念转变框架包含认识论、本体论和社会/情感三个维度,每个维度构成三角形的一条边,三个维度相互交叉(如图3所示)。为了检验该概念转变理论框架,treagust等人对澳大利亚的高一学生在生物课堂中学习基因概念的过程加以研究,收集了课堂教学实录、教学中学生的工作单、教学前后考查学生概念理解的开放问卷以及教学后部分学生的访谈录音等多项数据,发现:无论是认识论、本体论还是社会/情感因素,单维度的理论均无法完满地解释课堂中发生的概念转变,它们从不同角度部分地解释了课堂中的概念转变:从本体论的角度,教学前学生倾向于将基因归入“物质”类别,教学后学生将基因归入“物质”类别的比例从70%下降到44%、归入“过程”类别的比例从11%增加到47%;从认识论的角度,教学后不同的学生基因概念达到不同的状态,少部分学生能运用基因概念解决问题达到了有效性状态,另一些学生则只能达到合理性状态;从社会情感的角度,由于与自身密切相关,学生对基因概念的学习具有积极的态度,但教师布置的认知任务没能促进学生的基因概念达到有效性状态,这为多维课堂概念转变框架提供了实证依据。

4 现有理论评价

研究者从不同的背景和视角提出的概念转变理论具有各自的优势与局限,对现有理论加以评析有助于今后概念转变理论的深化与发展。基于认识论的概念转变模型优势在于:包含“学习是探究”、“学生是科学家”的隐喻并以“概念生态圈”形象地描述概念转变的环境,这对学生科学素养的培养与现代课程改革所倡导的科学探究式学习具有重要意义;模型提出顺应需满足的四个条件以及后来Hewson等人发展的概念状态操作性指标,都是研究者可以直接采用的诊断工具。然而,基于认识论的模型其局限也很明显:模型描述的是两套不相容的概念系统相互竞争的过程而非转变的因果机制,虽然posner等人提出了包括反例、认识论信念、形而上学观念等因素在内的“概念生态圈”以描述概念转变过程可能受到的影响,但“概念生态圈”内容不断扩大,没有指出核心的影响因素,也没有阐明各影响因素之间的相互关系。

基于本体论的概念转变理论其优势在于:指出了学习者错误概念的成因、对一些基本的如力、热、电、声、基因等科学概念的转变具有一定的解释力,与科学概念的发展具有某种程度的相似性。其局限在于:某些跨类别的概念,比如光具有“波粒二像性”使其既可划分为“物质”类别,又可纳入“过程”类别,运用本体论很难解释;同时,有研究发现,即使学习者对概念进行正确归类也无法达到完满的转变,概念转变更可能是一个缓慢的、多层次的变化过程,并非学习者把概念正确归入其所属的本体论类别即可达成。

基于朴素理论的概念转变理论也指出了学习者形成错误概念的原因以及转变的困难何在,它与发展心理学研究成果紧密结合,体现了生成性学习双向建构的机制,对相同的外部信息输入不同的学习者获得不同的建构结果这一普遍的现象具有解释力。其局限在于:学习者内部的框架理论是研究者通过学习者的心理模型做出的一种推测,不同的研究者可能推测出有差异的结果,而这些结果之间很难进行比较。

多维课堂概念转变框架旨在把不同的概念转变理论加以整合,具有基于真实课堂概念转变过程的实证依据,但目前整合的框架过于简单粗略,三个维度之间的具体关系也有待确定。

5 问题与展望

有机化学基本概念篇5

1.从生活实例引入概念。

数学概念具有高度的抽象性,而小学生的思维处于以具体形象思维为主的发展阶段,他们主要依据事物的表象来理解概念。现实生活是数学的丰富源泉,引入概念时,可通过学生熟悉的生活中的典型事物,丰富学生的感性材料,使之逐步抽象、内化为概念。例如:教学“平行线”时,可利用多媒体课件展示生活中的实例――操场跑道上的两条线、秋千架的两根吊绳、黑板的上下两条边等。教师引导学生观察,找出它们的共同之处――每一幅图中的两条线都可以无限延长,永不相交,在此基础上,揭示“平行线”的概念。这样的教学,以生活中的实例为感性材料,逐步抽象出共同的本质属性,有机地引入“平行线”的概念,起到了很好的效果。

2.从已有知识引入概念。

数学概念之间往往有着紧密的联系,许多新概念是在已有概念的基础上延伸而来的。教学时,要分析新概念与哪些旧知识有密切的联系,利用学生的已有知识,推导出新概念,帮助学生弄清知识的来龙去脉,构建完整的知识体系。例如:教学“素数”和“合数”的概念时,可先复习“因数”的概念,让学生找出1、3、8、11、12、16各数的因数,再引导学生观察比较,将这些数按因数的个数分类,从而有机地揭示“素数”和“合数”的概念。再如:从求几个数各自的倍数引出“公倍数”和“最小公倍数”的概念。这样的教学,将旧知识作为新知识的基础,以旧带新,再化新为旧,既有机地引入了概念,又使学生明确了新旧概念之间的内在联系,形成了完整的认知结构。

3.从动手操作引入概念。

“智慧自动作发端”,动手操作是学生智力活动的源泉。通过实际操作,可使抽象的概念具体化。教学时,可引导学生动手画、折、量、分、算、摆、拼,增加直观体验,为抽象概括新概念打下基础。例如:教学“圆周率”时,可以让学生画几个直径不等的圆,剪下来,测出每个圆的周长和直径,算一算每一个圆的周长与直径的比值,让学生自己发现“圆的周长总是直径的3倍多一些”,在此基础上,适时地引出“圆周率”的概念。

4.从比较分类引入概念。

数学知识之间有相同点,也有不同点。比较是找出不同知识之间异同点的一个好途径,通过不同知识之间的比较分类,可有机地引入概念。例如:教学“真分数”与“假分数”时,可引导学生比较分数■、■、■和■,再根据分子与分母的大小进行分类,在此基础上,适时地引出“真分数”和“假分数”的概念。

5.从认知冲突引入概念。

引发学生的认知冲突是引入概念的极好途径。教师可根据学生的认知结构设计认知冲突,引发学生的学习需求,促进学生主动认识和理解概念。例如:教学“数对”的概念时,教师可用多媒体出示一张座位图,圈出小军的位置,让学生用自己的方式描述小军的位置,学生积极性很高,说出了各种描述位置的方法,交流时,发现有的麻烦,有的不准确,有的不确定,学生的认知结构立即变得不平衡,心中迫切需要一种既正确又简明的方法。此时,教师抓住时机,适时教学一种新的确定位置的方法――“数对”,水到渠成。

有机化学基本概念篇6

什么是概念?概念是“反映对象本质属性的思维形式”,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理概念是物理基础知识的重要组成部分。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,并以此为基础,才能起到扩大、加深基础知识的作用,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

物理概念是系统学习理论的基础。一门学科,如果没有一些基本概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不能揭示这门学科的客观规律,也就不能使这门学科应用于实践。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。学生形成概念、掌握规律,是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中,学生需要经过一系列的动手、动脑、动笔、动口等活动,特别是需要经过由具体到抽象、再由抽象到具体的反复的相互作用和结合的过程。只有这样,他们才能形成清晰而准确的物理概念。因此,在物理教学过程中,使学生准确地理解物理基本概念是掌握物理知识的前提,是进行正确推理和判断的基础。如果对物理概念没有透彻的理解,就不能牢固地、深入地掌握基础理论知识和有关的基本技能,就不能使学生灵活运用这些知识,进而培养各种能力。不少学生感到物理难学,很大程度上原因就在于此。

所以,不论从掌握物理知识还是从发展能力来看,都必须十分重视物理概念的教学,这样才能不断提高物理教学的质量。

物理概念的教学,除了具有一般教学所共有的特征外,还具有它本身的特点,如逻辑性、概括性、抽象性等。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,应该引起我们足够的重视。在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?下面结合笔者多年的教学经验,谈谈自己的看法。

充分运用实验,加强直观教学

一切认识都是从感性认识开始的。中学和中专物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。

当然,直观教学只能反映个别事物的外表特征与外在联系,它只能是认识的开端。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在地上行走,汽车在马路上行驶,船在水中前进,木块沿斜面滑下,雨点下落等这些学生司空见惯的直观材料,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形式虽然不同,但却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

有机化学基本概念篇7

论文摘要:概念改变是科学学习和教学的重要问题,认知科学、语言学和心理学等学科广泛地探索了概念改变这一主题,提出了一些理论和解释模型,以期回答概念改变的一些基本问题。本文系统地梳理有关概念改变的理论,讨论这些理论的基本特点,并评述了概念改变理论的发展。

本文将系统梳理有关概念改变的几种理论,讨论这些理论的特点。

一、不满和概念替换理论

posner等人提出的概念改变模式在科学教育领域产生了巨大的影响。其概念改变的理论基础是皮亚杰(piaget)的认知发展的动机理论,他认为要在儿童原有概念和要学概念之间,创设失衡、不满或者不一致,而解决这种认知冲突的努力会导致对新观念的“同化”和“顺应”过程。

Strike和posner(1985)概念改变的模型扩展了piaget通过同化和顺应学习概念的观点。他们描述了概念改变的四个条件:(1)首先,学习者对当前的概念产生不满,即当前的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题;(2)新的概念必须是可理解的,学习者能明白新概念的含义,理解其意义,发现表征它的方式;(3)新概念必须是合理的,并能够与学习者所认同的其他概念相符;(4)新概念必须是富有成效的,不仅可理解、合理,而且对学习者来说,还必须有价值,能够解决其他概念所不能解决的问题,从而使学习者认为有必要花费时间和精力去学习。由Strike和posner提出的概念改变理论的核心主张,就是在概念情境——概念生态中,新概念可被理解、判断、获得或者拒绝。值得注意的是,有许多因素影响概念改变,而非仅概念自身。他们认为学习者在概念改变的过程中可能经历停止、开始甚至沿原路退回等状态变化。

在这以后,Strike和posner(1992)又修改了其概念改变的理论,扩展了概念生态的作用。他们认为,错误概念不是被人们明确表达的观点的产物,而是在概念生态中产生的。他们提出稳定性的问题,认为错误概念是相对松散的、暂时的、不一致的;事实上,它们是受概念生态的影响。另外他们还提出了概念结构的问题,并关注概念网络的系统本质。

Strike和posner理论的重要性有两点:(1)对一些因素的关注,例如影响学习者形成概念生态的动机和目标;(2)在课堂教学中的应用。他们的理论已经成为大多数概念改变教学的里程碑,但是该模型没有充分地提出如何建构相异的概念的过程,不过一旦概念改变过程和机制的理论弄清楚,研究者要想改变别人的概念,就要返回到这个模型上。

二、知识建构理论

知识建构理论认为某一概念是嵌于稳定而复杂的其他概念的网络中,这些网络能够表征朴素的个人理论,而最基本的思维单元,如本体论和认识论的观点,构成了对因果的自我解释,这些自我解释一起支持了个人的朴素理论,它将帮我们揭示普遍存在于科学学习的错误概念。下面阐释两个知识建构理论。

(一)Vosniadou的理论

Vosniadou认为概念根植于并被限定在一个更大的理论结构中。它区分了两种不同水平的理论控制学习者的观念:朴素的框架理论和各种具体的理论。

Vosniadou提出框架理论不为意识所觉察;虽然意识不到,但框架理论限制学习者获得物理世界的真实知识。它是由本体论和认识论假设组成的。另一方面,具体理论是意识可觉察到的,并且由一套相互关联的命题组成,这些命题能描述物体可观察到的行为。也就是说,具体理论是基于个体观察,还有教学信息,并在框架理论的假设限定下逐渐出现的。这两种理论联合在一起构成了概念结构,学习者通过它们能建立对世界的因果解释。

Vosniadou区分了两种概念改变的方式:丰富和修正。前者被描述为在原有知识上新信息的增加,并且通过累加过程可以获得。后者是发生在新信息与具体理论或框架理论不一致的时候,是学习者要实现的实质性变化。她认为,新信息和框架理论之间的不一致比与具体理论之间的不一致更难于解决。

Vosniadou认为在修正的过程中有些概念很难改变,因为框架理论是解释的连贯系统,这些解释是以日常经验为基础,以多年的证据为依托的,从而形成相应的本体论和认识论,而概念是以本体论和认识论为根基的,所以概念改变都会引发框架理论系统的变化。这个论断相似于Strike和posner的概念生态的含义。学生未能学习某一概念,就是因为要学知识与框架理论之间存在不一致。当儿童力图把一些信息加到错误的原有心理结构上时,就会产生不一致。错误概念就是学习者努力协调不一致信息块的结果,在这个过程中会产生混合的模型。这种解释异常数据的尝试类似于解决认知冲突。

Vosniadou(1994)的实证研究表明:(1)存在一个概念获得的顺序;(2)概念结构的重要性就在于对知识获得过程的限定。这些结论引发了这样的理论假设,即概念改变是一个渐进的,并能导致错误概念的过程。她们也认为,在概念改变过程中存在不同的发展阶段:(1)起初的心理模型;(2)混合的心理模型——学习者力图将起初的模型和科学模型协调起来;(3)科学的心理模型。

最近,Vosniadou和ioannides对原始模型作了两个主要的精致,首先,她们对概念改变的类型做了区分,表明概念改变可能是:(1)自发的,或者(2)基于教学的。前一种类型是源自在社会学习情境中丰富的观察所带来的一种变化,而非正式的科学教学,其中一个例子就是语言学习,它是社会化的结果。后者是正式教学的结果,它要求建立混合的模型,力图把科学教学协调到原有的理论中。第二,她们对Vosniadou关于精致过程的原有论断做了进一步阐释。元概念意识所起的作用被加强了,精致被看作“带有更系统、连贯和解释力的理论框架”的发展。

(二)diSessa的理论

diSessa和Sherin(1998)非常关注概念形成和概念改变的过程和机制等更深入的问题。以朴素学习者占有空乏的因果模型这一假设为基础,理解物理概念的学习,提出了概念形成的理论。他认为因果观点由现象本源(phenomenologicalprimitives简称p-prim)组成,现象本源是从一般的经验中抽取出来的,p-prims是特定知识成分的最小单元,并能产生解释。p-prims直观地等同于物理定律,并构成了人们所见和解释世界的基础。因此,p-prims能解释diSessa所称的因果网络的结构。而p-prims并不是概念自身,多个p-prims涉及到因果网络的创设。

因果网络近似符合人们直观期望的因果。他们认为:“因果网络大致是‘在观察背后的理论’的替代品,或者是蕴含在基于理论的种类观点中”(diSessa&Sherin)。因此,因果网络可被描述为用于理解世界的基于推论的解释,这反过来构成了人们理解世界的理论基础。他们通过一个结构成分,即联合种类,把这种解释机制与概念获得联系起来。为了理解这个复杂的成分交织情形,我们需要一些背景信息。

diSessa和Sherin首先认为所有概念都是不相同的。事实上,像“知更鸟”这样的概念不同于像“速度”或者“力”这样的概念,理解它们需要不同的认知过程。人们需要将前者分类到鸟的类似种类的概念中,人们需要将后者分到一个特殊种类的概念中,他们将其称为联合种类,这些联合种类由结构成分构成,结构成分执行两个明显不同的活动:(1)围绕通过选择所“看”到的(称为“读出策略”)事物收集信息;(2)以已经提及的因果网络活动为基础。第一部分,读出策略,或者信息收集,相当于一个隐喻的“看”,“看”的方式上的转变被看作是概念改变的核心问题。他们表示:“在许多例子中,这种‘看’是学习的实质完成,并将在一定程度上依赖人们基本的知觉能力。此外,‘看’的这些形式有时涉及明确的策略和扩展的推论”。

因此,diSessa和Sherin把概念改变定义为在读出策略中和在因果网络中的不同变化的介入。他们同时还举例说明,有可能现有的读出策略会被逐渐组织起来,以不同方式使用。在因果网络方面,可能需要建构一个新的因果网络,或者可能需要发展和再组织一个的因果网络。

因果网络是学校中学习物理学科的困难源泉。因此他们建议:“在其他事情中,它(因果网络)需要更系统的组织起来,恒定和整合的观点可能在要使用的因果网络的组织和选择中起到作用”(diSessa和Sherin)。但是他们并没有阐释,在因果网络中发生了什么样的变化?换句话说,如果我们要关注新的因果关系,需要什么填补这个空缺?要回答这个问题,我们必须转向Chi的概念改变的理论。

三、Chi的概念改变的本体类别理论

Chi等人(1994)建立了这样一个基本假设,学习者在学习概念的时候,可能已经将这些概念归到某一本体类别中。因此,概念改变就被定义为种类分配上的变化。据此,Chi的概念改变理论的最重要方面是概念从某一本体树种类重新分配到另一本体树种类中。在某一树的种类特征本体上不同于另一本体树的种类特征。

Chi的概念改变的理论(Chiteal.,1994)建立在三个假设的基础上:(1)一个认识论假设,它是关于本体论上的分配和世界上实体本质的观点,由这一假设可以定义“相异”的标准;(2)一个形而上学的假设,它是关于特定科学概念的本质;(3)一个心理假设,它是关于学习者的朴素概念和揭示出的错误概念的分类。

Chi等人(2002)的概念改变理论有两个主要变化。第一,在错误概念移除上的难度;第二,种类的结构。她澄清了嵌于朴素理论中的概念结构的观点。此外,她明确承认朴素理论和科学理论的假设是不相容的。她认为概念改变的主要挑战源自于这样的事实,“学生可能缺乏什么时候需要转变的意识和可能缺乏转变后的另一种类”。她们假设,科学上适当种类的缺乏会阻止学生进行必要的重新分类:“如果实现概念转变不可能,那么学生就不能修改错误概念,这就是为什么某些错误概念比其他概念更难于修改的原因”。

Limon(2001)称:“尽管我们已经报告了一些积极的效果,可能使用认知冲突策略研究所得到的最突出的结论就是,学生缺乏效力去达到一个强大的概念重建,和随后深入理解新的信息。有时,学生可以达到部分的变化,但是在某些案例中,教学介入后的短暂时期内部分变化会消失。为什么即使学生意识到冲突,他们还如此抵抗变化?为什么学生能部分修改观念和理论,而保持起初理论的核心成分?”。

Chi的概念改变理论恰能够回答这些问题,正如她所说:“问题是除非学生有一个不同种类,把概念分配到这个种类中,不然这种教学将不会有效。”

四、评述

从概念改变的理论研究中我们可以看到:第一,研究?者越来越重视概念背后的东西,概念生态、因果网络、具?体理论、框架理论、本体类别等等,其中有些描述具体的知识领域的概念,如具体理论和因果网络等等,然而比较这几个理论的发展变化,研究者越来越认识到有些从具体知识领域中抽取出来的更深层次的东西,如框架理论和本体类别等的重要性,这些往往是概念难于改变的最根本原因。?第二,概念改变并不仅仅是改变概念本身,还要触及到支持概念的复杂的知识体系,有些概念非常难于改变,就是?因为其背后有一个完整的、连贯的、复杂的知识体系,所以对概念的理解和学习要放到与之相联系的复杂的知识网?络中。

参考文献:

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有机化学基本概念篇8

概念图,就是以图表为载体能够清晰地表示不同的概念含义及其相互关系,清晰地表明同一学科不同概念的共同点与相异点,它作为整体性思维养成的重要工具,相应的具有严密的逻辑性,通过概念图可以把分散的知识结构化、整体化、系统化、框架化,是提升学习效率完善学生的的知识体系的重要工具.它主要通过节点、连线、连接词和层级组成,并以此进行命题概念的形象化表达.

对于从初中化学的概念图应用来说,要明白化学概念图的本质是为了对已经学过的、明了的知识进行总结,为之后的知识进行基础的铺垫,所以概念图在化学教学中应用,首先就是发挥教师的教学向导作用,选择学生们已经学习过的并相对熟悉的领域进行最初概念图的教授.在教学过程中,最初由于学生不了解概念图,所以可以采用学生熟悉的知识结构图来进行比较教学,同时也为了使学生能够明了基本知识网络使用与活动方法并以此为基准,帮助学生进行基本的概念图构造了解,为他们之后自己独立地进行概念图设计提供经验.并且通过学生已学过知识点的概念图化还可以帮助学生进行知识型复习.以《水的净化》这一章为例,在进行教学时可以播放关于水净化的影片以及自来水厂的视频,通过不同传播媒介的相互结合,让学生有一个感性的知识概念,能够把知识融入生活,在此基础上进行教学,可以收到事半功倍的效果.

其次,进行关键概念与概念等级的规划.对于化学概念图来说这是最重要的方面,对于概念图设计的好坏起着决定性的影响.在进行概念图的设计时,要确定概念图的基本原则是由特殊到一般,以一般概念为中心,通过分析与其相关的特殊概念进行概念图的构建,而这些一般概念就需要教师在进行教学过程中进行提示,帮助学生明了学习中心,同时在此基础上进行挑选出最具有普遍化的概念,通过对于概念背景的的介绍帮助学生进行知识的总结,同时以此为突破口确定概念的层级与提供一个基本的概念图结构,同时也要适时的根据教学的实际情况调整教科书上的概念出现顺序,对于学生们提供的基础概念图教师应该反复修正,并通过学生讨论的方式进行概念图的修改,让学生们能够充分深入概念图的构建中.

我们仍旧以《水的净化》这一章为例其中主要的概念有:纯水、净化水、天然水、软水、硬水,以及水的基本概念,在进行概念分组的情况下,很明显水的基本概念是其中最普遍的概念,是中心概念;天然水和净化水是同一层级的概念,软水硬水是同一层级概念,他们都属于子概念的系列,作为教师重要的就是不能让学生的概念层级出现混乱,对学生的概念层级进行规范化指导,提升他们概念划分的准确度,尤其在新课改的前提下,教师作为学生学习的帮助者,更可以突出学生课堂的主体,提升他们自主学习与自我学习的能力与水平.

第三,进行概念图知识体系的构建.在经历了前面的教学准备后进行还概念图知识体系的构建自然顺理成章.首先,教师指导学生将所有的概念写下小纸片上,然后学生进行随机分组,把他们的概念进行组合,在组合过程中教师可以进行关键点的适当提示,这种教学方法既体现了教师的引导作用同时也可以帮助学生进行知识的复习巩固.对普遍性的概念,放到概念图的顶层,将辅概念放在其下,进行直观的概念归纳与概括,比如在《水的净化》中可以把水的概念放到顶层,同时将天然水、净化水;软水、硬水;纯水,进行向下相互的分类,明确概念图的纵向模式与横向模式,初步拟定概念图的分类.

第四,教师引导学生进行概念图的扩展,其理论指导就是在教师引导下寻找概念图中不同概念的相互联系,并通过相互联系表明相互之间各个概念的关系.当然,由于这些关系比较复杂,所以仅仅依靠学生不能有效发现,而且学生初学,其概括总结能力与寻找关系的能力有很大的欠缺,对于他们来说必须要有来自教师的引导,毕竟知识体系的建立是一个横向关系,这就要求对于概念图的建立必须有较高的知识面与知识水平,除了教师以外在初中教学中没有人能够适应这个工作,而且通过学生的进一步思考提升学生的创新能力培养,完善现有的教学体系.

有机化学基本概念篇9

【文献编码】doi:10.3969/j.issn.0450-9889(B).2011.11.005

化学学科是融合化学概念、原理、技能为一体的,具有独特知识体系的学科。然而在实际的化学教学中却发现学生在面对综合性练习或实际问题时感到束手无策,这是由于学生没有将化学概念、原理、物质性质等方面的知识联系起来学习,头脑中的化学知识是零散的、孤立的。“学案导学”可帮助学生形成完整的化学知识网络,提高学生的化学思维能力。

概念图是一种有效的工具,在学案设计过程中运用概念图能够有效地帮助学生建立知识的联系,加强对概念的理解。

一、概念图的含义

著名教育心理学家诺瓦克认为,概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再用各种连线将相关的概念和命题连接,形成关于该主题的概念或命题网络,以此形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。

概念图的研究基于奥苏贝尔的有意义的学习理论,强调学习者在原有知识的基础上进行有意义的学习。而直接控制学生有意义学习的是教师,这就要求教师激发学生努力把新的意义并入已有知识中。从学案设计的角度来说,要求教师从选定的知识领域(某一章节)挑出关键概念以及其他相关概念,并把这些概念从一般到具体进行排序,对于相关概念的连线连接可以用某一概念实现超链接,最终拟出概念在学案中的呈现方式。

二、学案设计中概念图的运用及意义

概念图能够把知识高度浓缩,将各种概念及其关系类似脑对知识储存的层级结构形式那样进行排列,清晰地揭示意义建构的实质。在化学学案设计中运用概念图,是一种提高教学效果的有效手段。

1.用概念图能够帮助学生理解概念,培养逻辑思维能力

在化学教学中,概念之间有严密的逻辑关系,包括从一般到具体的序列关系及渗透式的网状关系。然而,在具体的化学学习中,学生往往因为不能较好地辨别和建构概念和命题框架,只好死记硬背大量的公式和事实。教师在引导学生进行有意义的学习时,不仅要建立宏观的整体概念图,还要建立某一教学环节的小概念图,让学生从概念图的某一节点链接到小概念图中,以便形成对概念的完整认识。

例如,在进行电解质概念的教学时,可设计以“物质”为起点,“电解质”为中心概念的概念图(图1),用于高一化学《离子反应》的新授课教学。

在设计和应用该概念图时主要从以下几方面考虑:

(1)以学生已有知识为基础,找出知识的增长点,展示基本概念的逻辑关系。

学生已经掌握的物质分类有两种方法:按组成分类和按性质分类。而新学知识,则是物质的第三种分类方法――按电离程度分类。学生在学习过程中,容易混乱的是三种分类方式的从属关系和逻辑关系。在概念图设计中,抓住“化合物”这一新旧知识的生长点,既表明了各类物质之间的从属关系,又区分了“电解质”与“非电解质”的逻辑关系。

(2)引导学生阅读和思考,揭示物质发生化学反应的本质。

学习电解质的重点和难点在于,通过对溶液导电性实验的观察,讨论电解质溶液导电的本质和电离过程,理解离子反应的本质。课本中采用典型物质如氯化钠、蔗糖、醋酸等具体化合物溶液的导电实验,让学生通过观察到的实验现象,直观地认识到在水溶液中能导电的化合物是电解质。但学生在预习或课堂学习中,往往只注意到了实验的表面现象,而忽视了对现象背后的电解质导电本质的理解,造成“强弱电解质”与“导电能力强弱”关系的认识,以及对“强弱电解质”与具体代表物之间的从属关系认识不清。因此,在设计概念图时,突出电解质的“电离程度”(即水溶液能否电离)这个连接词,一方面比较了强弱电解质的实质,另一方面揭示了溶液导电能力与离子的浓度有关。

学案把认识概念的过程在图中直观地表示出来,起到了导读和导学的作用,有助于克服学生在阅读教材和观察实验过程中的盲目性和片面性。这比靠死记硬背来学习概念更能激发学生的学习兴趣,更能使学生体会成功的喜悦,降低遗忘率,提高知识提取和运用的正确率。

(3)帮助学生联系知识应用,提升化学语言使用能力。

导电实验和电解质概念的理解都是学习离子反应和离子方程式的基础。能正确书写离子反应方程式是化学语言能力的一种具体表现。学生在离子反应练习中遇到的障碍主要为:①书写当中“拆”与“不拆”问题;②溶液当中离子共存的条件。因此,在设计概念图时把解决这两个问题作为知识应用的一部分:①把书写规则与强弱电解质的典型物质联系起来。②揭示离子反应的本质和条件,让学生通过填写概念图,一目了然地从知识应用的角度,掌握“离子反应”这一化学语言。

2.用概念图帮助学生形成知识体系,培养整体思维和发散思维

学生在化学学习过程中普遍存在的问题是对知识理解不深,记忆凌乱,不能把握规律,尤其是在有机化学的学习中,不能掌握有机物之间的性质和衍变规律,从而不能准确地应用知识解决有机物的合成与推断等问题。使用概念图(图2)可以帮助进行有机物的复习。

(1)突出某一类有机物质的性质,同时突出有机物之间的横向联系,形成认识有机物的整体思维。在使用学案导学时,不仅呈现出有机物官能团演变关系的概念图,还通过具体的问题来帮助学生形成认识有机物衍变途径的思路。

①“如何引入碳碳双键(乙烯如何制备)?”这个问题的目的在于帮助复习炔烃的性质、醇类和卤代烃的消去反应及其规律,同时建立“C=C”、“-oH”、“-X”等官能团的相互关系。

②“获取卤代烃的方式有几种?”“醇的衍生方式有哪些?苯酚如何制备?”这两个问题帮助认识概念图的核心物质――“烯烃”、“卤代烃”、“醇”之间的相互关系,并迁移拓展到炔烃苯氯苯苯酚的衍生线路。

③“醇、醛、酸是如何衍变的?”这个问题旨在帮助学生整理醇、醛、酸的连续氧化关系,理解醇“去氢氧化”,醛“得氧氧化”的本质。

通过这几个问题引导学生从具体的物质出发,由典型代表物到抽象的一类有机物,由个别到一般,形成对有机物的整体认识。

(2)为学生提供有机推断的基本思路,提升学生的发散思维能力。

有机物推断是学习难点,学生往往面对有机推断题感到无从下手。实际上,对推断题的考查就是对学生认知概念图中有机物衍变关系的考查,它对学生的整体思维和发散思维有较高的要求。在课堂中可有意识地从反应类型的角度帮助学生建立有机推断的基本“模型”。例如,“烯烃”制备“醛”可以通过:①烯烃直接氧化;②烯烃卤代烃醇醛;③烯烃醇醛等途径。又如,“酯”制备“卤代烃”可以通过:①酯醇卤代烃;②酯醇烯烃卤代烃等途径。

学生理解烃及其衍生物转化关系的概念图,实际上就是要掌握一道包含多条途径的有机推断题。它要求学生从不同的途径来掌握知识,从不同的角度来思考推断合成对象,学会转变思维。

3.用概念图帮助学生养成自我反思的习惯,形成批判性思维

引导学生不断修正和发展自己的知识结构,让化学课堂成为学生高效学习的课堂是进行“学案导学”的最终目的。因此可以根据授课内容和学生的实际情况,选择概念节点,设置连线,寻找命题,在学案中给学生呈现出概念图的“半成品”。在教学过程中教师的作用主要是引导学生合理地完成概念图,准确寻找出知识点之间的联系。

学生完成概念图的过程实际上就是自我评价的过程。当学生完成概念图遇到困难时,他就会清楚地认识到自己的学习存在不足;当他在创建概念连接时缺乏创造性,就知道自己的知识储备不足、应用不灵活,于是学生就会努力去弥补这些不足。当学生通过与老师、同学探讨交流,使含糊不清的问题变得明朗,新的知识就能和原有知识建立有意义的联系。在学案当中运用概念图,可以便于学生评价自己理性认识的清晰性,了解自己的学习情况。

有机化学基本概念篇10

数学概念是反映现实世界的空间形式和数量关系的本质属性的思维形式。在初中数学教学中,加强概念教学是学好数学的基础,是理解数学知识的前提,是学好定理、公式、法则和数学思想的基础,同时也是提高解题能力的关键。因此,在数学教学中,数学概念的学习是非常重要的一个内容,教会学生正确地理解、判断概念就显得非常重要。

在学校的概念课教学研讨中,笔者教授了七年级下《9.1.1不等式及其解集》的概念课,探讨了概念课的教学模式。下面笔者就谈谈她对概念教学的粗浅认识。

一、创设情境,注意概念的引入

要成功地上好一堂新概念课,教师的注意力应集中到创设情景、设计问题上,让学生在教师创设的问题情景中,学会观察、分析、揭示和概括,教师要则为学生思考、探索、发现和创新提供尽可能大的自由空间,帮助学生去体会概念的形成、发展和概括的过程。此外,概念的引入也是非常重要的内容。从平常的教学实际来看,对概念课的教学产生干扰的一个不可忽视的因素是心理抑制。教师方面,会因为概念单调枯燥而教得死板乏味;而学生方面,又因为不了解概念产生的背景及作用,缺乏接受新概念的心理准备而产生对新概念的心理抑制。要解决师生对概念课的心理抑制问题,可加强概念的引入,帮助学生弄清概念产生的背景及解决的方法。由于形成准确概念的先决条件是使学生获得十分丰富和符合实际的感性材料,通过对感性材料的抽象、概括,来揭示概念所反映的本质属性。因此在教学中,教师要让学生密切联系数学概念在现实世界中的实际模型,通过对实物、模型的观察,对图形的大小关系、位置关系、数量关系的比较分析,在具有充分感性认识的基础上引入概念。

二、重点培养学生的概括能力

在学生的概念学习中,要重点培养学生的概括能力。概括是形成和掌握概念的直接前提。学生学习和应用知识的过程就是一个概括过程,迁移的实质就是概括。概括又是一切思维品质的基础,因为如果没有概括,学生就不可能掌握概念,从而由概念所引申的定义、定理、法则、公式等就无法被学生掌握;没有概括,就无法进行逻辑推理,思维的深刻性和批评性也就无从谈起;没有概括,就不可能产生灵活的迁移,思维的灵活性与创造性也就无从谈起;没有概括,就不能实现思维的“缩减”或“浓缩”,思维的敏捷性也就无从体现。学生掌握概念,只接受他们的概括水平的制约,要实现概括,学生必须能对相应的一类具体事例的各种属性进行分化,再经过分析、综合、比较而抽象出共同的、本质的属性或特征,然后再概括起来;在此基础上,再进行类化,即把概括而得到的本质属性推广到同类事物中去,这既是一个概念的运用过程,又是一个在更高层次上的抽象概括过程;然后,还要把新获得的概念纳入到概念系统中去,即要建立起新概念与已掌握的相关概念之间的联系,这是概括的高级阶段。从上所述可知,对概念的具体例证进行分化是概括的前提,而把概念类化,使新概念纳入到概念系统中去,又成为概念学习深化的重要步骤,因此,教师应该把教会学生对具体例证进行分化和类化当成概念教学的重要环节,使学生掌握分化和类化的技能技巧,从而逐渐学会自己分析材料、比较属性,并概括出本质属性,以逐步培养起概括能力。另外,数学概括能力中,很重要的是发现关系的能力,即发现概念的具体事例中各种属性之间的关系,发现新概念与已有认知结构中相关概念之间关系的能力。

三、运用变式,寻求概念的本质

变式是变更对象的非本质属性的表现形式,变更观察事物的角度或方法,以突出对象的本质属性,突出那些隐蔽的本质要素,一句话,变式是指事物的肯定例证在无关特征方面的变化,让学生在变式中思维,可以使学生更好地掌握事物的本质和规律。

变式是概念由具体向抽象过渡的过程中,为排除一些由具体对象本身的非本质属性带来的干扰而提出来的。一旦变更具体对象,那么与具体对象紧密相联的那些非本质属性就消失了,而本质属性就显露出来。数学概念就是通过对变式进行比较,舍弃非本质属性并抽象出本质属性而建立起来的。值得注意的是,变式不仅可以在概念形成过程中使用,也可以在概念的应用中使用。因此,我们既可以变更概念的非本质属性,也可以变换问题的条件和结论;既可以转换问题的形式或内容,也可以配置实际应用的各种环境。总之,就是要在变化中求不变,万变不离其宗。这里,变的是事物的物理性质、空间表现形式,不变的是事物在数或形方面的本质属性。变化的目的是为了使学生有机会亲自经历概念的概括过程,使学生所掌握的概念更加精确、稳定和易于迁移,避免把非本质属性当成本质属性。

变式的运用要注意为教学目的服务。数学知识之间的联系性是变式的依据,即利用知识的相互联系,可以有系统地获得概念的各种变式。另外,变式的运用要掌握好时机,只有在学生对概念有了初步理解,而这种理解又需要进一步深化的时候运用变式,才能收到好的效果;否则,如果在学生没有对概念建立初步理解时就运用变式,将会使学生不能理解变式的目的,变式的复杂性会干扰学生的概念理解思路,先入为主而导致理解上的混乱。

四、精心设置课堂练习,通过反复练习掌握概念

精心设计课堂练习,再次给学生提供探究的机会。学生对新概念的掌握不是一次能完成的,需要由“具体抽象具体抽象”的多次实践。因此,在教学中,教师要针对概念的学习,设计有助于学生更好地理解、运用概念的题目,让学生在多次的课堂、课外实践的基础上理解和掌握有关概念。