量子概念十篇

发布时间:2024-04-26 03:51:50

量子概念篇1

关键词:量子力学;量子测量;偏振

中图分类号:o413.1文献标识码:a文章编号:1000-0712(2016)03-0005-03

量子力学是近代物理学的基础,并且其应用领域已延伸至化学、生物等许多交叉学科当中,这一课程已成为当今大学生物理教学中一个极为重要的组成部分.由于量子力学主要是描述微观世界结构、运动与变化规律的学科,微小尺度下的许多自然现象与人们日常生活经验相距甚远,量子力学的概念有悖于人们的直觉,难以被初学者接受.如果在教学中能够结合具体的物理实验,从现象到本质引导学生思考,就可以使抽象的量子概念落实到对具体实验现象的归纳总结上来.偏振光实验是一个现象直观而且学生容易操作的普通物理实验,在学生掌握的已有知识基础上,进行新内容的教学,符合初学者的认知规律.利用光的偏振现象来阐述量子力学基本概念已被一些国内外经典教材采纳,如物理学大师狄拉克所著的《量子力学原理》[1],费因曼所著的《费因曼物理学讲义》[2],曾谨言教授所著的《量子力学卷1》[3],赵凯华、罗蔚茵教授合著的《量子物理》[4]等教材.在本文中,笔者结合自己的教学体验,着重从可观测量和测量的角度来考虑问题,在以上经典教材的基础上,进一步整理和挖掘光子偏振所能体现的量子力学基本概念.从量子力学的角度对偏振实验现象进行分析,使同学们对态空间、量子力学表象、波函数统计解释、态叠加原理等量子力学概念有一个直观形象的认识,领会量子力学若干基本假定的内涵思想.最后,从量子角度分析了一个有趣的偏振光实验,加深学生对量子力学基本概念的理解,并展示了量子力学的奇妙特性.

1偏振光实验的经典解释

如图1(a)所示,沿着光线传播的方向,顺次摆放两个偏振片p1、p2.光束经过p1后变为与其透振方向一致且光强为i0的偏振光.两偏振片p1和p2的透振方向之间夹角为θ,由马吕斯定律可知,透过偏振片p2的光的强度为i0cos2θ.按照经典的光学理论,此现象可理解如下:在一个与光传播方向垂直的平面内选定一个xy平面直角坐标系,这里为了描述问题的方便,选定x轴沿p2的透振方向.如图1(b)所示,透过偏振片p1的光电场矢量e可分解为两个分量:沿x方向振动的电场矢量ex和沿y方向振动的电场矢量ey.偏振光照射到p2偏振片时,投影到y方向的电场矢量被吸收,投影到x方向的电场矢量透过,振幅增加了一个常数因子cosθ,因而强度变为原来的cos2θ倍,这正是马吕斯定律所给出的结果.

2偏振光实验体现的量子力学概念

下面我们由偏振光的实验现象出发,引出量子态、态空间等量子概念,并用量子力学的语言来描述单个光子与偏振片发生相互作用的过程,讨论在多个光子情况下的量子行为与马吕斯定律的一致性.

2.1量子态

从实验得知,当线偏振光用于激发光电子时,激发出的光电子分布有一个优越的方向(与光偏振方向有关),根据光电效应,每个电子的发射对应吸收一个光子,可见,光的偏振性质是与它的粒子性质紧密联系的,人们必须把线偏振光看成是在同一方向上偏振的许多光子组成,这样我们可以说单个光子处在某个偏振态上.沿x方向偏振的光束里,每个光子处在|x〉偏振态,沿y方向偏振的光束中,每个光子处在|y〉偏振态.假设我们在实验中把光的强度降到足够低,以至于光子是一个一个到达偏振片的.在图1所示的例子中,通过p1偏振片的光子处在沿p1透振方向的偏振态上,如果p2与p1透振方向一致(θ=0),则此光子完全透过p2,如果p2与p1透振方向正交(θ=π/2),则被完全吸收.如果p1与p2透振方向之间角度介于两者之间,会是一种什么样的情形,会不会有部分光子被吸收,部分光子透过的情况发生,但是实验上从来没有观察到部分光子的情形,只存在两种可能的情况:光子变到量子态|y〉,被整个吸收;或变到量子态|x〉,完全透过.下面我们用量子力学的语言来描述单个光子与偏振片发生相互作用的过程,引入量子测量、态空间、表象、态叠加原理、波函数统计解释等量子概念.

2.2量子测量、态空间、表象

单个光子与偏振片发生相互作用的过程,可以看成是一个量子测量的过程,偏振片作为一个测量装置,迫使光子的偏振态在透振方向和与其相垂直的方向上作出选择,测量的结果只有两个,透过或被吸收,透过光子的偏振方向与透振方向一致,被吸收光子的偏振方向与透振方向垂直,可见光子经过测量后只可能处在两种偏振状态,这正是量子特性的反应.在量子力学中,针对一个具体的量子体系,对某一力学量进行测量,测量后得到的值是这一力学量的本征值,我们称它为本征结果,相应的量子态坍缩到此本征结果所对应的本征态上,所有可能的本征态则构成一组正交、规一、完备的本征函数系,此本征函数系足以展开这个量子体系的任何一个量子态.很自然,我们在这里把经过偏振片测量后,所得到的两种可能测量结果(透过或吸收)作为本征结果,它们分别对应的两种偏振状态,此两种偏振状态可以作为正交、规一、完备的函数系,组成一个完备的态空间,任何偏振态都可以按照这两种偏振态来展开,展开系数给出一个具体的表示,这就涉及到量子力学表象问题.在量子力学中,如果要具体描述一个量子态通常要选择一个表象,表象的选取依据某一个力学量(或力学量完备集)的本征值(或各力学量本征值组合)所对应的本征函数系,本征函数系作为正交、规一、完备的基矢组可以用来展开任何一个量子态,展开系数的排列组合给出某一个量子态在具体表象中的表示.结合我们的例子,组成基矢组的两种偏振状态取决于和光子发生相互作用的偏振片,具体说来是由偏振片的透振方向决定.在具体分析问题时,为了处理问题的方便,光子与哪一个偏振片发生相互作用,在数学形式上,就把光子的偏振状态按照此偏振片所决定的基矢组展开,这涉及到怎么合理选择表象的问题.

2.3态叠加原理、波函数统计解释

以上简单的试验也可以作为一个形象的例子来说明量子力学中的态叠加原理.态叠加原理的一种表述为[5]:设系统有一组完备集态函数{φi},i=1,2,...,t,则系统中的任意态|ψ〉,可以由这组态函数线性组合(叠加)而成(1)另一种描述为:如果{φi},i=1,2,...,t是体系可以实现的状态(波函数),则它们的任何线性叠加式总是表示体系可以实现的状态.在我们的例子中,任何一个偏振片所对应的透振态和吸收态构成完备集态函数,任何一个偏振态都能够在以此偏振片透振方向所决定的基矢组中展开,参照图1所示,通过偏振片p1的偏振态可以在以偏振片p2透振方向所决定的基矢组{|x〉,[y)}中表示为(2)相反,|x〉、|y〉基矢的任意叠加态也都是光子可能实现的偏振态.量子力学还假定,当物理体系处于叠加态式(1)时,可以认为体系处于φi量子态的概率为|ci|2.从前面的分析我们知道,当用偏振片p2对偏振态|p1〉进行测量时,此状态随机地坍缩到|x〉偏振态或|y〉偏振态,坍缩到|x〉偏振态的概率为cos2θ,也就是单个光子透过偏振片的概率,多次统计的结果恰好与马吕斯定律相对应,这充分体现了波函数的概率统计解释.

3典型例子

在教学中我们可以引入一个有趣形象的例子,进一步加深对量子力学基本概念的理解.如图2(a)所示,一束光入射到两个顺序排列的偏振片上,偏振片p3的透振方向相对于偏振片p1的透振方向顺时针转过90°角,我们不妨在一个与光传播方向垂直的平面内选定一个xy平面直角坐标系,p1的透振方向沿x轴,p3的透振方向沿y轴.光通过偏振片p1后变成光强为i0的偏振光,偏振方向与偏振片p1透振方向平行,但与p3的透振方向垂直,则光完全被偏振片p3吸收,不能透过.下面我们将看到一个有趣的现象,在偏振片p1和偏振片p3间插入一个偏振片p2,其透振方向在p1和p3之间,这时光竟可以透过p3偏振片.对此试验,我们可由马吕斯定律给出经典的解释.我们不妨设p2的透振方向相对于p1顺时针转过45°角,通过偏振片p1后,变为光强是i0的偏振光,且偏振方向与p1透振方向一致;再通过偏振片p2后,光强变为i0/2,偏振方向沿顺时针转过45°角,与偏振片p2透振方向一致;最后通过偏振片p3后,光强进一步减弱为i0/4,偏振方向又沿顺时针改变45°角,与偏振片p3透振方向一致.可以看到一个有趣的现象,虽然介于偏振片p1和p2间的光束其偏振方向与偏振片p3的透振方向正交,但最后透过偏振片p3的光束其偏振方向却恰恰沿偏振片p3的透振方向,这正是中间偏振片p2所起的作用.下面用我们前面分析偏振光与偏振片相互作用过程中,所建立起来的量子概念给出具体解释.取直角坐标系xy,x轴沿偏振片p1的透振方向,基矢组为{|x〉,[y)};由偏振片p2的透振方向所决定的基矢组为{|x'〉,[y')},其透振方向沿x'方向,如图3所示,两组基矢之间的关系可表示为(3)由偏振片p3所决定的基矢组仍为{|x〉,|y〉},不过透过的光子处在|y〉基矢态.光子透过偏振片p1后,其偏振状态处在|x〉态,由式(3),此状态可以按p2的基矢组展开为(4)根据式(4),经过p2偏振片的测量,光子有1/2的概率坍缩到|x'〉态,光子透过p2,有1/2的概率坍缩到|y'〉态,光子被吸收.由式(3),|x'〉态在由偏振片p3所决定的基矢组同样展开为3的测量下,偏振状态发生改变,有1/2的概率坍缩到|y〉态,透过偏振片,有1/2的概率坍缩到|x〉态,被偏振片吸收,总体来说透过偏振片p1的光子有1/4的概率透过偏振片p3,与经典的马吕斯定律相一致.特别注意到光子透过偏振片p1后,状态为|x〉态,与|y〉态正交,没有|y〉态的组分,但光子透过偏振片p3后却正处在|y〉态,这充分体现了测量可以使量子态改变的量子假定,展示了量子测量的奇妙特性.

4总结

结合对偏振光实验的量子解释,我们分析了若干重要的量子力学概念.但严格说来,光子的问题不属于量子力学问题,只有在量子场论中才能处理.采用光子的偏振情形来讨论某些量子概念,理论上虽稍欠严谨,但如上文所述,确实能够直观形象地反映量子力学中的若干基本假定,使抽象的量子力学概念落实到对具体实验的分析中来,易于被初学者接受,我们不妨在学生开始学习量子力学时引入此例,有助于学生理解抽象的量子概念,领会量子力学的思维方式.

参考文献:

[1]狄拉克.量子力学原理[m].北京:科学出版社,1966.

[2]费因曼.费因曼物理学讲义[m].上海:上海科学出版社,2005.

[3]曾谨言.量子力学卷1.[m].北京:科学出版社,2006.

[4]赵凯华,罗蔚茵.量子物理[m].北京:高等教育出版社,2001.

量子概念篇2

一、“物质的量”的概念教学步骤

1.前概念测查

前概念是指学生在接触新知识之前,从原有知识和经验的基础上对新概念看法和印象;或者是学生在学习的过程中只记住了概念的定义,却没能弄清概念实质.通过对学生前概念的测查,教师可以从中找到学生在思维和看法上的误区,有利于下一步化学教学的开展.在“物质的量”的概念教学之前,教师首先设置了几个问题来调查学生对“物质的量”的前概念.

(1)在我们的日常生活中,常常会听到“一打鸡蛋”、“一盒香烟”、“一令纸”等描述,那么你们知道其中的“一打”、“一盒”、“一令”具体代表多少呢?如果用“个”、“根”、“张”等量词来代替会有怎样的影响?

(2)请同学们估计一下,每一滴水中有多少水分子呢?有以下几个数量级选项:105、1012、1023,同学们猜测是哪个呢?

(3)虽说我们还没有学过“物质的量”的概念,那么有哪位同学可以为我们猜测一下它的含义呢?

提问显示,很多学生对“一打”、“一令”等量词的具体数值表示未知,学生们表示利用“个”、“张”等量词来代替会面临表述数值过大的现象.在第二问中,很多学生们选择了1012的选项,其实正确的答案是1023这个选项.对于“物质的量”的概念理解上,很多学生就认为它是和令、打等量词差不多的意思,只是它的数量级要远比别的大.如此一来,教师对学生的概念理[Jp3]解就有了一个模糊性的认识,可以进一步采取针对性的概念教学.[Jp]

2.物质的量的概念形成教学

学生们在初中阶段就已经学过了相对原子质量、质量等化学概念,于是教师可以提问:一个原子或是分子的质量可以测出来么?虽说他们都是肉眼看不见的东西,但却是客观存在的,是具有质量的特殊物质.“物质的量”作为联系微观和客观世界的桥梁,此时教师就可以引出“物质的量”与其单位“摩尔”的概念.物质的量是用来描述物质所含微粒数量的物理量,表示物质所含微粒数与阿伏加德罗常数na的比值,常用n来表示,其单位是摩尔,每1mol的粒子集体所含的微粒数与

0.012kg的碳12所含的分子数相同(这里的阿伏加德罗常数数值即是12g碳所含的微粒数6.02×1023).在科学高度发达的今天,一个碳原子的质量已经可以被测出来了,实践证明,其质[Jp3]量与理论推算相差无几,进一步证明了物质的量的概念的可靠性.[Jp]

3.物质的量的概念的拓展教学

“物质的量”这四个字是一个不可分割的整体,和长度、质量、时间、电流等物理单位一样是七个国际物理单位之一.它是用来描述微粒的数量的物理量,因此,它的对象就必须是微粒,例如分子、原子、离子等微粒.对此,我们可以讲1mol的铁原子,1mol的钠离子,而不能说1mol的苹果、1mol的粉尘.物质的量n=n/na,这是从物质所含微粒数的角度出发,对物质的量的诠释.同时,结合相对分子质量,还有n=m/m.例如,碳原子的相对原子质量为12,那么我们就可以说一摩尔碳所含原子的微粒数就是6.02×1023.于是,也就实现了将质量与相对原子质量和微粒数之间的联系,实现了宏观与微观的联系.如此一来,学生们必然可以对物质的量的概念得到进一步深入的认识.因此,任意原子的原子量都可以利用碳原子的质量作[Jp3]为依据,于是可知原子量的比同样可以利用原子质量的比来代替.[Jp]

二、“物质的量”的应用教学

高中化学概念种类繁多、内容复杂,给学生们的化学学习带来了阻碍.利用训练,将概念与习题联系起来,学生们在习题训练的过程中同时实现了化学概念的学习.要想帮助高中生进一步理解物质的量的概念,教师必须进行适当针对性训练,进行“物质的量”的应用教学.

1.纯概念应用

例题已知1molo2,其中含有

个o2,molo,约含有个o.

分析该题属于基础型概念应用题,只要学生能够理解物质的量的定义,对分子和原子、物质的量和质量、物质的量和数量之间的关系做到理解,便可以顺利求出该题.首先,1mol的氧气分子,由于氧气分子是双原子分子,故其氧原子含量为2mol.1mol的氧气分子即含有6.02×1023个的氧分子,这在我们进行物质的量的概念形成教学中就予以说明.同样的可知,1mol的氧气分子含有1.204×1024个氧原子.在新授课教学过程中,教师不妨利用这些简单基础的纯概念应用案例,来帮助学生认清“物质的量”的概念.在学生初步掌握这些概念后,在进行下一步的深入和拓展训练.

2.综合性应用

在新授课阶段,教师必须利用一定量的概念训练题来加深学生的认识,检验学生对概念的掌握情况.但是,教师必须注意训练题的难度,在起始阶段应当选取一些纯概念训练,帮助学生分清概念的易混点和难点.

例题设na代表阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是().

a.100g质量分数为98%的H2So4中所含的氧原子的物质的量为4na

B:标准状况下,11.2LH2o中含有的原子数为1.5na

C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3na

D.标准状况下,22.4L的氦气与22.4L氯气所含原子数均为2na

量子概念篇3

一、正例的充分性

正例的充分性是指在函数概念的形成过程中,所举正例的个数、正例的类型满足什么条件,才能使学生形成正确的函数概念的表征。在函数概念的形成过程中,有很多因素需要考虑,其中主要应考虑以下几个方面的因素。

第一,从数学教学心理学对概念形成的要求,所举的正例要有利于学生通过观察、分析、比较、归纳、概括出这些例子的本质属性,从这个角度分析,所举正例的个数至少应在二个,才能进行比较、分析、归纳、概括例子共同的本质属性。

第二,从函数的表示方法上来分析。两个变量之间的对应关系可用解析式、列表法、图像法等三种方法表示,因此所举正例的个数至少应包括二种类型。不妨假设只举两个变量之间的关系用解析法表示的例子,这样会使学生认为函数解析式是函数概念的本质属性,从而扩大函数概念的内涵。例如,举如下问题1、问题2两个例子形成函数概念。

问题1.地球上的赤道是一个大圆,半径长r0≈6.378×106(米)。设想有一个飞行器环绕赤道飞行一周,其轨道是与赤道在同一平面且同圆心的圆e。如果圆e的周长比赤道的周长多a米,那么圆e的半径r是多少米?

问题2.一辆汽车行驶在国道上,汽车油箱里原有汽油120升,每行驶10千米耗油2升。

(1)填表:

(2)在汽车行驶过程中,汽车行驶的路程与油箱里剩余的油量都是变量吗?

(3)设汽车行驶的路程为x千米,油箱里剩余的油量为y升,用含x式子表示y。

显然上面两个例子两个变量之间的关系均可用解析式表示,而这并不是函数概念的本质属性,因此以这两个例子形成函数概念不能使学生正确表征函数概念,要有使学生舍弃这二个例子中非本质属性的例子(舍弃解析式),所以至少应包括用两种方法表示两个变量的对应关系,从这个角度分析至少二个例子。

第三,从学生的气质类型上来分析,至少应有四个例子。因为有的学生是代数气质类型,很容易理解代数方面的例子;有的学生是几何气质类型,很容易理解几何方面的例子。故这些例子应包括几何与代数类型的例子,而几何与代数方面的例子要分别举二个例子,以使学生概括出例子的本质属性。

综上分析,可知,在函数概念的形成过程中,至少应有四个例子,这四例子是两个几何方面的例子,两个代数方面的列子,应包括三种表示变量之间对应关系的方法。一个代数例子和一个几何例子,变量之间的关系用解析式表示的,用表格法、图像法表示两个变量之间的关系,舍弃代数例子、几何例子中的解析式这个非本质属性。这样才能有利于学生充分感知素材,正确形成函数概念的表征。

二、经验的紧密性

经验的紧密性是指在函数概念的形成过程中所举例子要和学生的生活经验紧密联系。一是心理学研究表明:对初中学生而言,形成抽象概念的能力不强,对抽象的概念还把握不了本质属性,虽然函数概念是在初二年级进行学习,但初二只是学生理解抽象概念转折点,还不具备理解抽象概念的真正能力。二是研究表明:从智力与经验对概念学习的影响程度来看,经验的作用更大,丰富的经验背景是理解概念本质的前提,否则将容易导致死记硬背概念的字面定义而不能领会概念的内涵。三是学生在函数概念学习之前,所掌握的是常量数学知识,主要是代数式的恒等变形和方程、不等式等,以通过运算结果为目的,主要目的是计算。而函数是研究变量与变量之间关系的数学,这些知识不能与学生现有的数学认知结构直接相联系,所以学生要重建数学认知结构,以顺应新知识的学习,对原有的数学认知结构进行调整和改造,以适应函数知识的学习,因此所举的例子要联系学生的生活实际。学生的生活经验经过内化也是学生认知结构的一部分,可以成为同化新知识的固着点,这样学生能够利用已有的经验来理解所举的例子,同时所举的例子又能够在学生已有的经验基础上进一步地建构学生的经验,这个过程本质是缩小新知识与学生已有认知结构之间跨度的过程,缩小这个距离,才能有利于学生同化函数概念,有利于学生掌握函数概念的本质。例如:上面的以问题1为函数概念形成的例子,与学生的直接生活经验的联系不密切,不利于形成函数概念。而下面的问题3与学生的生活经验联系密切,而且是每个学生都感知过,因此有利于函数概念的形成。

问题3.汽车以60千米/时的速度匀速行驶,行驶里程为s千米,行驶时间为t小时,先填下表,然后再用含t的式子表示s。

三、首例的典型性

首例的典型性是指在函数概念形成过程中,所举的第一个例子要具有典型的代表性。因为按照概念形成的聚焦策略,第一个例子是学生对后面例子进行分析的思维载体,第一个例子分析好,才有利于学生在后面的例子中发现问题的本质属性,而舍弃非本质属性,这样才有利于函数概念的形成。另外,第一个例子容易使学生形成思维定势,先入为主,因此第一个例子一定要具有典型代表性,第一问一定要体现变量之间的对应这个函数概念的本质属性,这样会使学生对函数概念的第一印象就是变量之间对应的本质。上面的问题1如作为函数概念形成的首例,一是脱离学生的生活经验,二是对学生的空间想象力要求太高,三是没有分步提问进行分析,体现变量之间对应的本质属性,做为首例容易扩大函数概念的内涵,认为两个变量之间必须有解析式表示才是函数。而问题3做为函数概念形成的首例,是具有典型代表性的。问题先是填表体会变量之间的对应本质,然后给出解析式,使学生能体会、感知到变量之间的对应关系,故有利于后续例子的分析。

四、反例的必要性

反例的必要性是指在函数概念给出后,要及时给出正反例变式让学生进行辨析。通过正反例变式以使学生对函数概念的内涵与外延有个清晰的边界,这样进一步使学生加深对函数概念的内涵的理解。正例变式可考虑不同学生的生活背景,可从多种背景、多重层次、多个侧面揭示变量之间对应的本质属性。通过反例变式明确函数概念的外延,概念的内涵与外延是对立而统一的,内涵明确则外延清晰,反之亦然。因此,函数概念的教学除了在内涵上下功夫外,还应该使学生对概念所包含的对象集合有一个清晰的边界。反例变式的运用消除了非本质特征的干扰,划清了与其他概念之间的边界,明确了概念的外延,以达到对函数概念的本质特征的深刻理解,以使学生建构起函数概念有效的认知结构,使之成为学生内部知识网络的一部分。

总之,函数概念是现代数学的核心概念,它标志着常量数学向变量数学的过渡,是教学中难啃的硬骨头。教学过程中必须恰到好处地选择联系学生直接生活经验,具有一定代表性、典型性,类型全面和一定数量的例子进行分析,才能使学生在函数概念的形成过程中,建构函数概念的概念域和概念系,并最终建立函数概念的图示,这样才能使学生正确地表征函数概念,真正地理解函数概念,而不是死记硬背函数概念,从而提高函数概念教学的有效性。

参考文献

[1]张英伯,曹一鸣,喻平.数学教学心理学.北京:北京师范大学出版社,2010(1).

[2]曹才翰,章建跃.数学教育心理学.北京:北京师范大学出版社,2006(6).

[3]李士锜,吴颖康.数学教学心理学.上海:华东师范大学出版社,2011.

[4]孔凡哲,曾峥.数学学习心理学.北京:北京大学出版社,2009.

量子概念篇4

关键词:化学教学;化学概念;教学对策

化学作为一门自然科学,其引人入胜之处就在于当认知这一充满感性的科学世界时,需要认知者丰富而抽象的理性智慧。而化学概念是根据化学变化的现象、实质和事实高度概括出来的知识,是学好化学的基础,是培养学生能力的一种重要手段。概念的讲解过程常表现在新旧观念相互作用的集中体现,是新经验对已有经验的影响和改造,它在中学化学教学中占有相当重要的地位。但是,初中学生学习化学概念往往存在着很大的困难,需要我们认真研究解决。

一、造成学生化学概念学习困难的原因

1.学生个体之间经验的习得方式与认知能力存在着差异,九年级学生的思维能力正处于从具体运算到形式运算的关键发展阶段,个体之间的思维发展并不平衡,不少学生由于缺乏科学学习的具体经验积累,难以直接接受抽象概念并运用概念进行思考和高级的认知建构。

2.化学概念繁多,又相互关联,这样就造成了学生记忆的困难。

3.化学概念抽象,难理解。在初中化学教学中,比如分子、原子、元素这样一些概念非常抽象,往往造成学生学习上的困难。

4.由于化学学科的特点,宏观、微观、符号三重表征造成学生认知的障碍,往往使学生感觉到难以接受。

5.从学生学习的认知基础看化学概念学习的困难。

此外还有教师的不合理教学,对学生学习的影响是很大的。

二、初中化学概念的教学方法

如何解决上述学生化学概念学习的困难,高效地进行化学概念教学?下面笔者谈谈初中化学概念的教学方法:

1.解剖概念内容,帮助学生理解

化学概念不仅用词严密,而且非常精炼,教师在教学过程中要对一些含义比较深刻,内容又比较复杂的概念进行剖析、讲解,以帮助学生加深对概念的理解和掌握。如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子比较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难以理解。因此在讲解过程中,若将组成溶解度的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式构成了溶解度的定义,缺一不可。

2.分清概念中的层次和要点

概念教学,要指导学生全面地认清概念的本质属性和应用范畴,分清概念中的层次和要点。如讲解质量守恒定律时,可将概念分为以下层次进行理解:①“质量总和”是指反应物,且指完全反应的那部分物质;②生成物是指反应后生成的所有物质;③“质量守恒”的实质是化学反应前后,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量没有变化。再如,剖析“固体物质的溶解度”这个概念时,可抓住以下几个要点分层理解:①定义的对象是固体物质。②定义的前提条件是:温度一定;溶剂为100克;溶液是饱和状态(注:三个前提条件缺一不可)。③定义中规定的单位是克。④影响溶解度的因素是溶质、溶剂的性质及温度。

3.注重概念的形成发展过程

比如说相对原子质量,1803年道尔顿首先提出,以氢原子质量为1作为原子量的标准,用比较方法测定其他元素原子的相对质量。后来鉴于氢的化合物不如氧的化合物多,为了测定原子量的方便起见,改用氧元素的一个原子的质量为16作标准,来测定其他元素的原子量。后来发现自然界中的氧含有三种同位素,物理界改用氧16等于16作为标准,但化学界仍采用天然氧等于16作标准。物理学和化学学科有着密切的联系,原子量标准不同很容易引起混乱。1959年国际化学联合会、物理联合会一致同意,以碳12质量的1/12作为原子量的标准。

4.抓变式,巧变形

有些概念若死记硬背,是很难理解和应用的,但若结合概念的内容改写成公式或其它形式来表示,可收到事半功倍之效。如,“化学反应基本类型”可用下列形式表示:

1.化合反应:a+b=ab

2.分解反应:ab=a+b

3.置换反应:a+bc=ac+b

4.复分解反应:ab+cd=ad+cb

通过如此的变式或变形,则比文字叙述更简明、清晰,给学生一种深刻的印象。

5.新旧知识连缀成有机的整体

在化学概念中,有些概念之间虽有本质的不同,但也有相互联系的一面。教师在教学中讲解新概念时,可提出与已学过的有联系的概念作类比,寻求它们的内在联系和本质差异,避免概念混淆。如“物理变化”和“化学变化”的本质区别在于能否生成其它的物质;“混合物”和“纯净物”的区别在于是否同分;“分子”和“原子”的区别在于化学反应中能否再分;“单质”和“化合物”的区别在于是否同元。列表比较也是一种比较好的类比方法。如:

?相同点不同点

燃烧发生了

氧化反应发光发热、反应剧烈

缓慢氧化发热而不发光、反应缓慢

自燃由缓慢氧化引起的燃烧

通过类比,不仅可防止概念的混淆,而且还能加深对概念的理解,同时亦可“温故而知新”把新旧知识连缀成有机的整体。

6.学生要充分理解概念之内涵,明确概念之外延

例如,讲解质量守恒定律时,内涵是化学反应前后原子种类没有变,原子个数没有增减,原子质量没有变。即参加反应各物质质量和等于生成各物质质量和。外延是一切化学变化都满足质量守恒定律并能用它解释。讲解燃烧时,内涵是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。外延是一切发光、放热的剧烈的氧化反应。例如氢气在氯气中燃烧等。

总之,在进行化学概念的教学中,要抓住每个概念中反映事物本质属性的词、句子以及相关特征,把概念讲清楚、讲透彻、搞清概念的内涵和外延。只要我们从实际出发,抓住学生学习概念的特点,重视思维能力的培养,不断改进教法和学法,寻找其规律和技巧,概念教学的难点就一定会突破。

参考文献:

[1]韩斌.新课程初中化学概念及理论教学的几种策略[j].中学化学教学参考,2008(5).

[2]杨军峰.认知同化论在初中化学概念教学中的应用[j].甘肃科技纵横,2004(5).

量子概念篇5

关键词:初中化学;概念教学;质量提升

中图分类号:G633.8?摇文献标志码:B文章编号:1674-9324(2013)19-0139-02

概念是反映物质物理属性和化学变化的一般本质属性,化学概念是用简炼的语言高度概括出来的,常包括定义、原理、反应规律等。其中每一个字、词,每一个注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的完整性和科学性。初中生的阅读和理解能力有限,如何根据中学生的水平,通过传授化学知识,使学生建立正确的概念,培养学生科学思维方法,以适应今后继续升入高一级学校后的学习和进入社会后高新科学技术对化学的需要,是一个值得研究的问题,因此我认为教师在教学过程中讲清概念,把好这一关是非常重要和必要的。

一、依托实验,加深理解

学生形成化学概念,感知是第一要素。概念内容的具体化又是学生形成化学概念第一个起点。教师必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中获得感性认识,帮学生形成化学概念。在教学中,坚持以精彩的实验引入,抓住学生的心弦,变枯燥的概念讲解为学生的自主归纳,这样既有利于学生的理解,也有利于教师的教学,有时还可以利用多媒体课件进行实验过程的展示。例如:九年级化学下学期在讲解物质的电离产物从而引出酸碱定义时,单凭书上的图和文字讲解,抽象不易理解,学生往往会误认为是溶液通电后才发生电离。教学时,我运用多媒体进行展示物质放入水中进行电离的全过程,然后通电后溶液中离子定向移动电灯发光,学生就很快明白,无需教师强调。

二、抓住关键词,强化记忆

教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要为了深刻领会概念的含义,及时纠正学生在某些概念上的错误,培养学生严密的逻辑思维习惯。例如在讲解“单质”与“化合物”这两个概念时,强调概念中的“纯净物”,因为单质和化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易将一些同素异形体的混合物误认为是单质,通过关键词的讲解让学生了解概念之间的内在联系,而且多次提到关键词使学生记忆得到强化,容易牢记。

三、概念,加深理解

对一些含义比较深刻,内容又比较复杂的概念进行剖析、讲解,以帮助学生加深对概念的理解和掌握。如:在讲解碱的概念时,碱的定义是“电解质电离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱”。其中氢氧根离子学生容易理解这是碱的特征,但遇到碱式盐如Cu2(oH)2Co3时不能区分,这时就要给学生剖析Cu2(oH)2Co3电离时阴离子有oH-产生,但也有另一种阴离子Co32-产生,阴离子并非全都是oH-,所以它不能叫碱,突出理解定义中的“全部”二字。这样深入剖析,抓住特点,使一个概念和另一个概念严格区分,从而使学生既利于理解又利于掌握。

四、多角度分析,理解概念

有些概念,多角度分析,可以使学生加深理解,不至混淆。例如在讲解“分子”的概念——“分子是保持物质化学性质的最小粒子”时,学生常会疑惑,前面学到分子的性质,为什么突然得出分子可以保持物质化学性质呢?这时若继续讲微观,学生反而更糊涂,而从物质变化的角度就比较容易理解,水蒸发为水蒸汽是物理变化,而水电解生氢气和氧气是化学变化,判断依据是什么呢?是根据物质反应前后分子是否变化进行判断,水电解后,水分子已经发生改变,变为氢分子和氧分子,所以不能再保持水的性质,变成了其它的分子,变成了其它物质是化学变化,而水蒸发水分子没有变,所以水蒸汽保持水的化学性质。这样多角度的讲解让学生更深入理解,从本质上认识概念的来由,避免了概念模糊不清,为以后得学习打下良好的基础。

五、运用概念,解决实际问题

学习化学概念的目的,是通过概念学好其他化学基础知识和基本理论,并解决实际问题。提高学生运用概念解决问题的能力是教学的最大难点。一般可指导学生按以下三个步骤去解决实际问题:第一,认真阅读分析题目,找出有关概念;第二,确定运用概念;第三,结合概念分析、解决问题。如,初中化学教材上册第五单元课题一的一道题:请判断“镁条在氧气中燃烧后,生成物的质量比镁条的质量增大了,因此这个反应违背了质量守恒定律”是否正确,说明理由。

第一步:分析题目可知,本题所说的是物质变化前后的质量变化,与此有关的概念有物理变化、化学变化、质量守恒定律。

第二步:因为燃烧生成了新物质,所以这里的变化是化学变化,对本题可确定适用的概念是化学变化和质量守恒定律,与物理变化无关。

量子概念篇6

1认识化学概念教学的重要性

学生学好化学概念,对他们以后进行化学原理、实验、计算等方面的学习会起到很大的帮助,如果在教学中忽视学生对基本概念的掌握,那么,让学生真正学好化学是很难的。在新课程教学中,很多老师能在课堂教学中,广泛的开展探究学习、合作学习等活动,但重视概念教学的确不多。难道新课程教学真的不需要重视化学概念教学了?我认为,化学基本概念在中学化学教学中,有着极其重要的地位,重视化学概念教学是提高化学教学质量的关键。

2做好化学概念教学的几种手段

2.1加强直观教学。

初中学生由于年龄特征原因,他们的思维主要以直观为主。因此,在进行化学概念教学时,要尽量利用直观的手段。比如,原子、分子的结构,它们是微观粒子,看不见,摸不着,学生想象不出来。这时候,老师可以用模型来帮助学生的认识原子、分子等微观粒子的结构,从而形成原子、分子等概念。

多媒体技术也是很好的直观教学,因此在具体的化学教学中,我们应该重视它、用好它。比如:学生对“原子是化学变化中的最小微粒”这一概念总是不理解,很多学生根据这个概念,还错误的认为分子比原子大。利用多媒体动画,可以让化学反应过程清楚的展示出来,让学生清晰的看到:在化学反应时,分子分为原子,原子重新组合成新的分子。

2.2帮助学生理解化学概念的本质。

对化学概念的理解不能是支离破碎的,而应该是全面的,只有这样才能使学生深刻的理解,并能利用化学概念解决实际问题。如果学生不能深刻的理解化学概念,他们只能死记硬背的学习概念了。学生死记化学概念,就不会灵活运用,那就等于没有掌握化学概念。因此,在实际的教学中,老师要帮助学生理解化学概念的本质。比如,对物理变化与化学变化的学习,要强调判断的标准是看有无新物质的生成,有新物质生成的就是化学变化。比如,水变成水蒸气,很多学生错误的认为它是化学变化,那就要向学生讲清楚:水蒸气的本质仍然是水,只是状态发生了变化,不是新的物质,因此它属于物理变化。同样,水结成冰、电灯发光等变化,都没有新的物质生成,它们都属于物理变化。

在具体教学中,老师要对某些化学概念需要进行剖析,才能帮助学生透彻的理解。尤其,要帮助学生领会其本质意义。比如,催化剂这个概念,一定要让学生理解其中的“改变”的含义,它可以是加快,也可以是减慢;“不变”的含义是指质量与化学性质,很多学生将“改变”理解为只有加快,讲“化学性质”误认为是性质。事实上,物质的性质包括化学性质与物理性质,因此,概念中的化学性质不能随便的理解为性质。又如,氧化反应概念中的氧,很多学生错误的理解为氧气,事实上,概念中的氧不只是指氧气,它还包括含氧化合物中氧的意思。

由上可知,在初中化学教学中,利于剖析的方法对概念进行教学,可以有效的帮助学生准确理解概念的内在含义。

2.3利于对比方法帮助学生正确的形成概念。

化学上很多概念具有对立性,如果在教学中采用对比的方式进行,可以帮助学生更好的领会概念的含义,从而收到良好的教学效果。比如,物理性质与化学性质;物理变化与化学变化;分解反应与化合反应;纯净物与混合物;单质与化合物等等,在教学中应该加强对比就能有效的帮助学生理解、掌握它们。

2.4利用实验帮助学生建立化学概念。

化学是一门以实验为基础的自然科学,在化学教学中无论怎样重视实验都不过分的。在初中化学概念教学中,同样要重视发挥化学实验的作用。比如,饱和溶液与不饱和溶液,在教学中应该让学生亲手配制,这样能使学生深刻的理解其含义。同样,溶解度、质量守恒等概念,都可以用实验让学生建立概念。否则,老师空洞的讲解,只能使学生听的枯燥。

量子概念篇7

一、从实验事实引出概念

课堂演示实验可以很好地集中学生的注意力,由教师对演示实验的现象分析引导学生正确地推理,来形成化学基本概念。

例如,在讲化学变化与物理变化两个概念时,除了镁燃烧和加热碱式碳酸铜两个实验外,还可以补充一个对比实验,即用剪刀将纸剪碎和将纸点燃的两个小实验。边演示边提问,让学生思考:在两个对比实验中变与不变的是什么?这两种变化有什么不同?看起来这是一个极为简单的实验,学生在观察变与不变的现象时能回答出以下两点:剪纸的过程中纸的形状变了,但纸还是纸,没有变;纸燃烧过程中,纸由白色变成灰黑色灰,灰不是纸。引导学生讨论这两种变化又有什么不同,然后指出第一种变化纸没有生成其他物质是物理变化,第二种变化纸燃烧生成了不同于纸的灰是化学变化,这样从这两个对比实验中引出了两种不同“变化”的概念。通过总结、举例练习,明确物理变化、化学变化概念的意义,了解二者的区别和联系。

在应用实验引出概念的教学中更要重视学生实验的直接体验。例如,在实验室制氧气的过程中引入催化剂这一概念时,将教师的演示实验、学生实验合并一起进行。实验前先叫学生预习课本内容,实验时教师板书实验步骤和问题:①给氯酸钾加热并检查是否有氧气产生(要求学生记录加热产生氧气的时间);②给二氧化锰加热并检查是否有氧气产生;③把一定量的氯酸钾和5g二氧化锰混合加热并检查是否有氧气产生(记录加热产生氧气的时间);④把③加热的剩余物溶解于水、过滤得黑色粉末即二氧化锰,干燥、称量(记录数据);⑤把过滤出的二氧化锰全部加入另一份氯酸钾内加热检查是否迅速产生氧气,再溶解、过滤、称量。前后对比,然后讨论得出结论:二氧化锰在反应前后质量没有改变,化学性质没有改变,但能改变其他物质的反应速率。教师引入概念:具有上述特点的物质叫催化剂。这样学生对催化剂概念的认识就很深入。

二、从理解问题的过程中引出概念

例如,讲解化合价概念时,注重引导学生对离子化合物、共价化合物的形成过程加深理解,并板书形成过程,在理解过程的基础上,观察未得失电子时原子的结构示意图,指出(结构决定性质)该元素有得失几个电子的性质,各元素的原子只有按一定数目比作用(化合)时才表现出得失几个电子的性质。同理,分析共价化合物的形成过程,对照结构示意图及电子式,指出每个原子有共用几对电子的性质,交代各种元素的原子只有按一定数目比作用(化合)才表现出各自共用几对电子对的性质。顺势引导,无论是离子化合物还是共价化合物,都是不同元素的原子按一定数目比化合表现出的性质,此性质叫元素的化合价。又如,在分析固体物质在一定温度下达到饱和所溶解的质量不同,反映出各种物质溶解能力不同,怎样衡量物质的溶解能力?当然要用溶解的质量,老师分析引导,让学生认识到只有在“三个前提条件”一定的情况下,溶解溶质的质量才能衡量物质的溶解能力,此时的质量叫该物质在此温度下的溶解度。

三、注意概念的系统归类,找出概念间的从属关系和内在联系

化学概念虽多,也是一个个地形成,要善于引导学生将概念逐步系统归类,突出重点,抓住关键。例如,在学习了原子、分子、元素、单质、化合物这几个概念后,总结这几个概念的区别与联系,突出元素在这几个概念中的主导地位,揭示这几个概念的从属关系、组成与构成关系、宏观与微观的关系。

四、注意概念的及时巩固

在讲授每一个概念后,注意整理一些相应的练习题,让学生思考回答。例如,学习溶液、悬浊液、乳浊液的概念后,为使学生能根据实验得出概念的意义,正确的区分这三种混合物,列出下列混合物,让学生区分:①石灰乳,②牛奶,③敌敌畏乳油,④敌敌畏与水的混合液,⑤敌敌畏的酒精溶液,⑥把二氧化碳通入澄清石灰水后的液体,⑦白磷与二硫化碳溶液,⑧食醋,⑨石灰沙浆,⑩爆鸣气,⑾尘土飞扬的空气,⑿清新的空气,⒀液氧。学生回答后,根据掌握程度进行讲评、分析、纠正错误。还有混合物、纯净物、单质、化合物等概念,都可以适当安排这样的巩固性习题,对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。

五、注意概念的深入和发展

学生在形成化学概念时,虽然经历了从感性认识到理性认识的过程,但有些概念受知识面的局限,一开始认识得可能不全面。比如,燃烧的概念突出“通常讲的燃烧”及“空气中的氧气”这两点,提出了燃烧不是非得有氧气参加的悬念,指出的这个要点将在今后的学习中进一步深化。再如,讲氧化还原反应概念时,初中仅要求从物质得失氧的角度予以分析,为了照顾知识的连贯性,在分析氢气还原氧化铜的反应中,即指出氢气得到氧化铜中的氧被氧化,又指出氢气中氢元素组成了水以后,化合价升高,氧化铜中氧元素被夺去后,氧化铜中铜元素的化合价从+2价降到了零价,最后总结出凡氧化还原反应中,元素的化合价一定会有改变的这一结论,同时进一步指出这个概念在高中学习时将进一步深化。

六、通过综合复习及对习题的讲解、分析、改编来巩固概念

综合复习对化学基本概念的检查巩固很重要,一定要形成概念网络系统,学生是否形成网络系统,应用概念题组检查。例如,元素的种类是由()决定的,元素间本质差别是由()决定的,原子量的大小是由()决定的,元素的化学性质是由()决定的。

量子概念篇8

关键词:化学概念;定义;原理;反应规律

中图分类号:G632.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)17-0096-02

化学概念是用简练的语言高度概括出来的,其包括定义、原理、反应规律等。其中,每一字、词、句、注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的完整性和科学性,而且概念是推理的根据,是了解的根底,是培育逻辑思想的必要条件。其概念是依据化学变化的景象、本质和现实高度概括出来的知识,是学好化学的根底,是培育才能的一种重要手腕。因而,概念的教学在中学教学中有着相当重要的位置。在初中化学教学中,几乎概念每节都有,概念是学习掌握的基础知识,在一定程度上揭示了化学的本质,在整个学习中起着指导作用,准确地理解概念对于学好化学是十分重要的。然而,初中生抽象的分析理解能力较差,所以讲清概念,学生加深对其理解在化学教学中显得尤为重要。怎样才提高化学概念的教与学呢?

一、讲清概念中关键的字和词

教学中为了使学生深刻领会概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些学生对概念的用词不当及对概念认识上的错误,这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯,从而更好地掌握和理解概念。例如,在讲“单质”与“化合物”这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”这关键字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是在纯净物的基础上分类的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质(因为它们就是由同种元素组成的物质),同时,又可误将食盐水等混合物看成是化合物(因为它们就是由不同种元素组成的物质)。有如在初中教材中,质量守恒定律是教学的重点,因为质量守恒定律不仅是教学的重点,而且贯穿于整个学习中,对于正确理解质量守恒定律的内容是非常重要的,所以在讲到质量守恒定律的内容时,一定要强调内容中的“参加”、“质量总和”这关键词,因为有些反应可能加入的反应物没有全部参加反应,但进行计算时有些同学误认为全部反应,把加入的实际质量带入化学方程式进行计算就错了,还有,有些化学反应中会有气体产生,但实验时学生可能无法称量气体的质量,导致反应前后总质量不相等,误认为此反应不遵守质量守恒定律。

二、剖析概念,加深理解

初中化学概念中常有一些含义比较深刻,内容又比较复杂的概念,教师教学中应进行剖析、讲解,以便学生加深对概念的理解和掌握。如“溶解度”概念一直是教学中的一大难点,不仅定义的句子比较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将组成溶解度的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下(说明物质的溶解度主要受温度的限制);其二,指明溶剂的量为100g(说明溶剂的量是确定的);其三,一定要达到饱和状态(说明了溶液的状态必须是饱和状态);其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的质量(说明溶解度是由单位的,而且是质量的单位)。四个限制性句式构成了溶解度的定义,缺一不可,从而使学生更好地掌握溶解度的含义。又如在学习“电解质”概念时,学生容易认为“电解质”与“非电解质”,甚至同金属的导电性混淆在一起,导致学习中的误解。因此,教师在讲解电解质时,可将“电解质”概念剖析开来,强调能被称为电解质的物质应满足。(1)一定是化合物;(2)该化合物在一定条件下有导电性;(3)条件是指在溶液中或熔化状态下,二者居一即可,所以概念中用“或”不能用“和”。在教学中若将概念逐字逐句剖析开来讲解,既能及时纠正学生的误解,又有抓住特征,使两个不同概念能严格区分开来,从而使学生既容易理解,又便于掌握。

三、正反两方,讲清概念

为使更好地了解和掌握概念,教学中应在正面了解的基础上,再从反面来讲,可以使学生加深理解,不致混淆。例如“氧化物”的概念,由“两种元素组成的化合物中,如果其中一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物”之后,可接着提出一个问题:“氧化物一定是含氧的化合物,那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢?为什么?”这样,既启发学生积极思维,反复推敲,又能引导学生学会抓住概念中关键的词句“由两种元素组成”来分析,由此加深对氧化物概念的理解,避免概念的模糊不清,也对今后的学习打下良好的基础。又如“元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称”可分析为:①同种元素里的粒子中质子数一定相同。②质子数相反的粒子不一定是同种元素。如氖原子与水分子具有相反的质子数,但它不是同种元素。

四、研究内涵理清概念

量子概念篇9

初中化学基本概念教学

初中化学的基本概念是化学学习的基础,然而许多初三学生认为化学概念多,难记忆,不好理解,因此将化学概念从抽象中剥离出来,让学生从感性认识出发,通过动手实践,使学生深刻的理解化学物质的变化规律,并且通过化学的基本概念掌握化学公式、定论的推理过程和提高逻辑思维能力显得尤为重要。本文仅对如何提高初中化学基本概念的教学,提出几点看法。

一、从实验中引出概念

初中学生的形象思维多于抽象思维,因此学生在学习化学概念时最大的阻碍就是觉得抽象,所以在课堂上,通过对化学实验的演示,吸引学生注意力,老师将化学现象进行分析,引导学生对化学概念的正确推理,从而有助于化学概念的形成。

例如,在学习“质量守恒定律”时,通过白磷燃烧和稀硫酸铜溶液与铁反应时的质量变化得出,参加反应的化学质量总和,等于反应生成后的各物质的质量总和,并且质量守恒定律只适用于化学变化,而不是物理变化。化学变化与物理变化的区别在于是否生成新物质。例如,物理变化是玻璃破碎,小麦磨成面粉,石蜡融化等,从学生的实际生活中举例,让学生更容易理解。

在化学基本概念的学习中,关键是让学生从感性的认知中获得抽象的概念思维。实验结果并不会自动生成化学概念,这需要教师对实验进行分析、概括、归纳、总结,从而引导学生从实验中理解化学概念的本质,培养学生从化学实验的事实、现象中进行逻辑推理,通过思想加工,实现化学实验从抽象思维到感性认知的升华。

二、从问题中引出概念

例如,在讲解化合价的概念时,让学生通过化合物形成的实例,了解离子化合物和共价化合物,并用板书书写形成过程。在理解的基础上,让学生画出原子结构示意图,分析电子得失情况,引导学生用原子结构写出氯化钠、氯化氢的化学式,并提出为什么要一个氯原子与钠原子结合,一个氢原子与氯原子结合,让学生通过原子结构示意图,根据原子结构最外层必须为稳定结构的理论,导出化合物形成的道理。观察原子或原子团得失电子所带的电荷数,分析得失电子情况,指出化合价有正价、负价、零价之分。通过教师引导,让学生在问题中理解化合价的概念。

三、突出概念中的关键词,准确把握概念

初中化学的基本概念主要是以定义的形式存在的,定义具有很高的准确性、严密性。因此,教师在讲述概念时应该注意关键词的准确、严谨,纠正对于用词不当对概念造成的误解,培养学生严谨的逻辑推理能力。

例如,在学习单质和化合物的概念时,一定要突出纯净物这个词。因为无论是单质还是化合物都要是纯净物,即组成它们的物质是单一的,再根据组成它们的元素多少划分它们是单质还是化合物,否则学生很容易将带有金刚石和石墨的混合物混淆成单质。

又如,在学习酸的化学概念时,概念中明确讲述:在电解质被电离的阳离子中全部都是氢离子的,称为酸。这个概念中的关键字是全部,然而有些物质,如硫酸氢钠被电离时产生H+和na+离子,并没有全部生成H+离子,所以不算酸性物质。所以,在讲述酸和碱的化学概念时,都要重点突出“全部”两个字,用来区分酸与酸式盐,碱与碱式盐。

四、通过概念的比较,进行教学

中学生在学习概念时,因为对概念理解不深刻、记忆模糊,容易造成对概念混淆,做题出现差错。因此,在教学过程中通过多对比几组实验,让学生明确它们之间存在的本质区别,从而加深对概念的记忆、理解,培养学生认识事物的抽象思维能力。

例如,教学过程中,要注意对“元素”和“原子”这两个概念的区分和内在联系,特别是在两者的概念教学阶段,使学生形成良好的概念基础,明确元素是宏观的讲述物质组成,对物质组成的种类没有约束,只对个数有要求;原子是微观的讲述物质组成,对物质组成的种类和个数都有要求,然而他们之间又有着紧密联系,即元素是具有相同质子数的一类原子总称。

五、加强对概念的巩固和运用

教师在讲述完概念之后,通过对概念的反复运用让学生巩固概念,坚决不让学生依靠死记硬背记住概念。在课堂上,为了让学生更好的理解、掌握概念,教师应按照教学内容多设立习题,通过学生反复实践,增强学生理解概念的能力,对于学生在实践中出现的错误,及时点拨,纠正。同时,多角度、全方位地考察学生掌握概念的情况,及时发现问题,并采取补救措施。

六、亲自动手归纳和总结概念

初三学生普遍感觉初中化学概念多、乱、杂,需要记忆和理解的东西太多,这就需要学生对所学习的概念经常整理归类,化学概念体系的建立可以从物质的不同种类和物质的微观结构上划分,找出各概念之间存在的区别和内在联系,按照自己的学习特点,整理出一套符合自己学习方式的概念体系,从而实现灵活运用概念解决化学问题的目的。所以让化学概念系统化,是学生学好概念的重要工作。

七、用概念解决生活中的实际问题

学生对概念的学习,不能止步于对概念的表面理解和给概念下批注上,而是应该运用到解决生活中的实际问题上来。增强概念与实际生活联系,有目的的引导学生用化学概念解决生活问题,不仅有利于学生对概念更深刻的理解,还能提高学生的学习兴趣,为更牢固地掌握化学概念奠定基础。

总之,在素质化教学过程中,锻炼学生的自学意识是提高概念化教学的关键。在培养初中生化学概念的研究中,教师应根据教学大纲和教学要求,以学生为主体,在实验举例中多联系学生的实际生活,尽量做到贴近学生生活,让学生从感知认识出发,理解化学抽象概念,并且多角度、全方位地培养学生严谨的逻辑思维能力。

参考文献:

\[1\]王立荣.初中化学基本概念的教学\[J\].邢台师范高专学报,2002,17(02).

\[2\]胡亚巧.关于初中化学概念教学的几点建议\[J\].学周刊B版,2010,(04).

量子概念篇10

关键词:自我概念,成年人,项目分析,信度,效度。

分类号:B846

1、引言

自我概念(selfconcept)是指个体对自身的知觉与评价。国内外众多研究表明自我概念在预测个体具体成就、调节心理健康方面有重要作用(Ban-dalos,1995;Harter,1985;樊富珉,付吉元,2001),因而自我概念的相关研究一直受到研究者的重视。尽管自我概念的研究由来已久,但研究者对自我概念的结构一直颇具争议(刘凤娥,黄希庭。2001),相应的测量工具亦层出不穷。目前研究者多认为自我概念是一个多维度、多层次、有组织的结构,以Shavelson等(1976)提出的多层次多维度自我概念结构模型为例,一般自我概念位于最顶层,可向下分为学业自我概念和非学业自我概念,学业和非学业自我概念又可再往下细分为更为具体的行为领域,这些具体的行为领域处在自我概念结构的最底层,是整体自我概念形成的基础。

相应的,自我概念的测量工具也可划分为一般自我概念和具体成分自我概念两个层次的评估。由于具体成分自我概念与相应领域的行为成就有显著相关(Harter,1985),且其多因子的结构符合心理测量学研究取向的分析方法,具体成分自我概念的测量更多地受到研究者的重视,因而目前主流的测量工具多侧重对具体成分自我概念的测查,而对一般自我概念测查的关注和研究则明显不足。相关研究者多采用因素分析的方法,针对不同年龄段的群体制定相应的自我概念结构和测查维度,如学业、社会、人际、身体等,各维度下又再细分出具体的因子类别,然后考察个体在每个细分领域的具体成分自我概念,如:Fitts(1965)的田纳西自我概念量表(tennesseeSelf-ConceptScale,tSCS),marsh与Shavelson(1985)的自我描述问卷(5efl-DescriptionQuestionnaires,SDQ),Harter(1986)的青少年自我描绘问卷(Self-perceptionprofileforadolescents,Sppa),李德显(1996)修订的《大学生自我概念量表》等。相较而言,针对一般自我概念的测量工具的研究则较少。在测量与实证的范畴之内,一般自我概念的测量问卷都是单维的,没有内部结构维度(刘萍,王振宏,1997),有研究者将一般自我概念因子等同于自尊测量的结构,如Coopersmith(1967)编制出自尊测量问卷(self-esteeminventor%Sei),用Sei的单项成绩来衡量个体的自我概念水平。也有研究者从结构清晰性的角度来研究整体自我概念,如Campbell等(1996)发展的自我概念清晰性问卷(Self-conceptClarity,SCC),从自我概念的结构出发,测查人们对自己了解的清晰程度。自我概念清晰性测量的提出有力的促进了一般自我概念的研究,但目前尚无研究对一般自我概念的测量维度进行重新整合与建构,进而发展出更为全面的一般自我概念测量工具。

自我概念在心理健康素质领域占有重要地位,客观的自我评价、自我悦纳和积极的自我形象是心理健康的重要标志(李韧,刘先华,2005)。Jahoda描述的心理健康标准中包括自我概念的现实性,接受自我,能够现实的评价自己的长处和短处,具有适应和调节自身的能力等,各类心理健康素质综合调查也都包括了自我认识与评价的部分(江光荣,胡博,2006)。然而,当前自我概念领域“重具体轻一般”的测量倾向限制了自我概念在心理健康素质领域的相关研究。一方面,研究表明一般自我概念与心理健康紧密联系,一般自我概念能显著预测个体的积极情绪及生活满意度(mccullough,Huebner,&Laughlin,2000),整体自我概念的清晰性与个体自尊相关,并表现出压力缓冲的作用(徐海玲,2007)。另一方面,具体成分自我概念因子繁多,与心理健康变量相关不一,使得结果难以解释,如有研究者探讨了具体成分自我概念11个维度与精神健康问题的关系。结果报告相关系数在-0.83到0.11之间,平均相关系数为-0.37(marsh,parada,&avotte,2004)。一般自我概念是个体有机整合具体成分自我概念的结果,而不是具体成分自我概念的简单加和(Rosenberg。1986),显然用平均相关系数并不能准确的揭示出自我概念与心理健康问的关系。可见,要探讨自我概念在心理健康领域的作用有必要加强对一般自我概念的重视,而当务之急便是编制出更为全面、可信、有效的一般自我概念测量工具。

此外,自我概念的评估必须考虑适用群体的年龄特征(Hatter,1985)。目前大多工具是针对儿童青少年,或是学生群体而设计的,其中大多题目所涉及的学业自我概念、同伴自我概念、班级自我概念等并不适宜非学生的成年人群体,专门针对成年人群体的测量工具还十分缺乏,相应的自我概念的实证研究也因此受到限制。不难发现,无论是预测具体行为领域的成就,还是探讨与心理健康的关系,现有自我概念相关研究大多局限于各类学生群体(marshetal.,2004;Rosenberg,1986;江光荣,胡博,2006),因而有必要增加测量工具的普适性,扩展自我概念研究的被试人群范围。

综上,有必要从理论上重新建构一般自我概念的理论维度,发展与编制适合成年人群体的一般自我概念量表。

2、方法

2.1量表的理论维度构想

本量表维度的确定,一方面依据我们关于自我概念的理论维度的构想,另一方面根据《心理健康素质测评系统的研制》课题的整体要求:量表只选取那些(经已有研究证实)同心理健康有肯定关系的结构作为量表的维度,而且各个维度均正向命名。

自我概念理论构建取向的研究者从属性上区分出自我的不同成分。James最早将自我分为经验自我和纯粹自我。经验自我是指被知的自我或客我(me),而纯粹自我是指主知的自我或主我(i),对主我、客我及其关系的探讨奠定了自我概念理论建构取向研究的基础,认为主体自我和客体自我通过连续的交互性作用最终构成整体的自我概念(Burns,1982)。从主我与客我的关系出发,我国学者时蓉华(2002)指出,自我包括自我认识、自我体验与自我控制三种心理成分。自我认识是指主体自我对客体自我的认识与评价,自我体验是自己对自己怀有的一种情绪体验,也是主体自我对客观自我所持有的一种态度,自我控制则是指主体自我对客体自我的制约作用。基于研究者对于主体自我、客体自我及其交互关系的探讨,我们提出从内容、结构、伴随的情感体验、功能四个层面来全面测量一般自我概念。

首先,从内容层面看,一般自我概念测量应包括主体自我对客体自我的评估,即个体对客体自我的个体属性、社会属性等内容的价值评价,我们称之为自我概念的积极性。内容层面是过去自我概念测量工具关注的主要焦点,主要测查个体在具体的行为领域对客体自我评估的积极性,有研究发现,个体对于自身不同方面(包括外表、亲密关系、社会交往等)的评价的积极程度与其心理健康水平存在显著相关,相关系数在0.30左右(张晓文,吴胜红,2000),相较而言,在一般自我概念水平的相关测查则明显不足,我们则聚焦主体自我对客体自我整体性的一般性评估的积极性。

其次,从结构层面看,一般自我概念测量应包括主体自我对客体自我评估的清晰性,即主我客观、准确、稳定地认识与评价客我的个体属性、社会属性等的程度,本研究称之为自我概念的清晰性。自我概念清晰性维度的提出源自Campbell,目前已有众多研究一致表明,自我概念清晰性与个体心理健康水平有着密切关系,如有研究发现。自我概念清晰性和自尊之间呈显著正相关(0.375),而和抑郁呈显著负相关(-0.399)(徐海玲,2007)。

第三,从情感层面来看,一般自我概念测量应包括主我评价客我的同时伴随产生的情感体验。即个体对自身个体属性、社会属性等内容的接纳和认可程度,我们称之为自我概念的悦纳性。根据时蓉华(2002)的观点,自我体验,即主体自我对客体自我所持有的情绪体验与态度是自我的重要心理成分之一,而Burns(1982)在其全面的自我概念结构-系统中也强调了自我态度系统在整体自我概念形成中的重要作用。实证研究也已经多次证明了自我悦纳程度和心理健康水平之间的密切关系,如有研究者发现,田纳西自我概念中的自我满意维度与各不良心理健康指标(如焦虑、抑郁等)呈显著负相关,相关系数在-0.223到-0.340之间(姚信。2003)。

第四,从功能层面来看,一般自我概念测量还应包括主体自我进行积极自我调节的动态过程,我们称之为自我概念的调节性。自我调控是与心理健康素质相关的自我结构。常常被研究者作为自我量表的测量维度之一(江光荣,胡博,2006)。在积极心理学取向的推动下,心理适应的测量领域引入了对积极调节过程的测量(方晓义,沃建中,蔺秀云,2005),这种适应和调节与多种不良心理健康状态(包括焦虑、抑郁等)之间均存在显著负相关,相关系数在-0.242到-0.642之间,平均为-0.385,而良好的自我概念也应具有自我调节与恢复的功能,即当个体面对负面消极评价时能进行积极的自我调节,从而维持积极的自我评价。

综上,本研究认为一般自我概念是个体对自身整体的认识和评价,其测量应包括静态、动态两个层面共四个维度,其中静态自我概念主要包括个体对自身个体属性、社会属性等内容认识与评价的积极性、结构的清晰性以及情感的悦纳性;动态自我概念则从过程的角度强调个体对自身消极自我概念的调节。具体来讲,积极性是指个体对自身现状有积极正向的评价(主要包括自尊、自信等),如“我感到自己是一个有价值的人”:清晰性是指个体对其自身现状有清晰一致、客观准确的认识,如“我清楚地知道自己的特长和优势”:悦纳性是指个体对自身现状,特别是自身不足的接纳和认可程度,如“虽然我并不完美。但我喜欢自己本来的样子”:调节性是指个体对负面消极评价的积极调节过程,如“当受到他人的负面评价时,我会换个角度想到自己那些好的方面”。

2.2量表编制与修订过程

在自我概念积极性、清晰性、悦纳性、调节性四个评估维度上分别参考国内外相关研究及测量工具,各编制题目40道。其中,积极性维度主要参考了Rosenberg自尊量表中文版(汪向东,1999),Judge与Bono(2001)核心自我评价量表(Coreself-evaluationScale,CSeC)中文版(任志洪,叶一舵,2009),车丽萍与黄希庭(2006)青年大学生自信测量量表:清晰性维度主要参考了Camobell(1996)自我概念清晰性问卷(self-conceptClarity,SCC);悦纳性维度主要参考了丛中与高文凤(1999)自我接纳问卷:调节性维度主要参考了Gross与John(2003)情绪调节量表,刘启刚(2009)青少年情绪调节策略量表和青少年情绪调节能力量表。

经研究小组成员内部讨论,选择最符合各维度操作定义、维度间交叉较小的题目。最终每个维度保留了25道题目。共100题。将各维度的操作定义与题目交由16名北京师范大学心理学院硕士和博士研究生进行评估并提出修改建议,删除评价者指出的与维度不符或表述不清的题目35道,根据其建议修改新增15题,最终形成80题的预试问卷,每个维度20题。

预试共发放问卷450份,其中有效问卷416份。预试被试包括北京林业大学(发放100份,有效回收率86%)、中国财经大学(发放150份,有效回收率96%)、北京航空航天大学的本科生(发放100份。有效回收率95%),以及北京师范大学的成人教育学生(发放100份,有效回收率91%)。各学校均为统一施测,问卷统一收回。对各维度上题目进行验证性因素分析,删除维度间交叉大及因子载荷低于0.4的项目,最终正式量表保留43个题目,其中积极性维度11题,清晰性维度10题。悦纳性维度9题,调节性维度13题。

2.3正式量表的心理测量学检验

2.3.1被试

另选取北京地区大学生400名为被试,回收有效问卷343份,有效回收率85.8%。其中北京林业大学发放问卷200份,有效回收167份:北京师范大学发放问卷200份。有效回收176份。被试中男生74人,女生252人,性别栏缺失19人:大一19人,大二222人,大三94人,大四8人,所在专业包括社会学、心理学、教育学、历史、哲学、法学、数学、地理等,被试的平均年龄为21.3±2.7。三周后从初试被试中随机选取70名进行重测,其中有效被试59名,有效回收率84.3%。

2.3.2研究工具

(1)中国成年人一般自我概念量表

采用自编的成年人一般自我概念量表。量表共43题,由积极性、清晰性、悦纳性、调节性四个分量表组成。为避免被试反应定势,量表的不同维度和正负向计分题目顺序采用随机排列。积极性(11题)指个体对自身现状有积极正向的评价,题目如“我感到自己是一个有价值的人”:清晰性(10题)指个体对其自身现状有清晰一致、客观准确的认识,题目如“我清楚地知道自己的特长和优势”;悦纳性(9题)指个体对自身现状,特别是自身不足的接纳和认可程度,题目如“虽然我并不完美,但我喜欢自己本来的样子”;调节性(13题)指个体对负面消极评价的积极调节能力,题目如“受到他人负面消极评价时,我会换个角度想自己那些好的方面”。量表采用4点计分,从1“几乎完全不符合”到4“几乎完全符合”,其中23个题目需反向计分。各分量表题目加和计分,分数越高,代表自我概念的积极性/清晰性/悦纳性/调节性越高。还可由各维度得分加和得到自我概念总分,分数越高,代表个体的一般自我概念越好。自我心理健康素质水平越高。

(2)压力困扰量表

采用梁宝勇等(2010)压力困扰量表测量个体心理困扰症状的强烈程度,作为一般自我概念量表的效标。该量表共59题,由抑郁,焦虑,敌对和躯体化4个分量表组成。采用5点计分,从1“从无”到5“严重”,各题目得分之和为量表总分,总分越高说明总体应激反应(或困扰症状)越强烈。在本研究中总量表的内部一致性系数为0.975。

(3)自尊量表

采用Rosenberg自尊量表测查个体的总体自尊水平(汪向东,1999)。该量表采用4点评分,从1“非常符合”到4“很不符合”,各题目得分之和为量表总分,分数越高,代表个体的自尊水平越高。在本研究中该量表的内部一致性系数为0,892。

2.3.3施测

分别在北京师范大学和北京林业大学两所学校进行集体施测,问卷均当场回收。三周后从初测被试中随机选取70名被试进行重测,施测工具为自编的成年人一般自我概念量表,仍采取集体施测的形式。当场回收问卷。

3、结果

3.1项目分析

采用相关法和差异指数法检验对量表进行项目分析,检验各题目的区分度。首先计算各项目与其所在维度得分的题总相关,结果表明积极性维度下题目与该维度总分相关在0.58至0.81之间,清晰性维度下题目与该维度总分相关在0.53至0.79之间,悦纳性维度下题目与该维度总分相关在0.53至0,70之间,调节性维度下题目与该维度总分相关在0.53至0.70之间。再根据各维度的得分,对样本划分高低分组(高低各27%),考察高低分组在每道题目上的得分差异(D值),进行独立样本£检验。结果发现,所有题目在高分组与低分组上差异均达到0,001的显著水平。可见一般自我概念量表各项目均具有较好的区分度,结果详见表l。

3.2效度分析

3.2.1内容效度

由16名北京师范大学心理学院硕、博士研究生对一般自我概念量表的内容效度进行评定。评定内容方面,整体评估包括维度的合理性,维度操作定义清晰性:具体的项目评估则由评估者在每个项目上进行是/否判断,包括项目是否符合所属维度定义、题目表述是否清晰,是计0分,否计1分,将该题目上所有评估者的打分相加得到该题目总分,各题目总分范围在0-4分,具体评定结果见表2。根据该评估结果对题目进行删除及修订,最终形成的一般自我概念量表维度合理,操作定义清晰,各维度的题目内容符合该维度所测查的特质,表述清晰易懂,内容效度符合要求。

3.2.2结构效度

对正式量表的结构进行验证性因素分析。模型为二阶单因子一阶四因子,二阶单因子为一般自我概念,一阶因子则包括积极性(含11个观测项目)、清晰性(含10个观测项目)、悦纳性(含9个观测项目)、调节性(含13个观测项目)四个因子。模型的拟合指数、量表维度及因子载荷以及维度间的相关分析结果分别见表3、表4、表5。

由表3可见,一般自我概念量表的四因子模型具有良好的模型拟合指标,符合心理测量学要求。由表4可见,量表各项目在所属因子上的载荷在0.40-0.81之间,且均在p

3.2.3效标效度

以压力困扰量表和自尊量表作为一般自我概念量表的效标。相关检验结果表明,一般自我概念量表各维度及总分与压力困扰总分均呈显著的负相关,而与自尊水平均呈显著正相关。说明一般自我概念量表具有良好的效标关联效度,相关系数详见表6。

另外,从表6中可以看出,一般自我概念量表的四个维度与心理健康指标的相关系数均较为相近,这在一定程度上说明由该量表测试得到的各个维度得分可以无需加权而直接加总合成自我心理健康素质的总分。

3.3信度分析

考察一般自我概念量表各个维度的内部一致性信度、分半信度以及时隔3周的重测信度,结果见表7。

由表7,各维度的内部一致性系数均在0.8以上,说明各分量表具有良好的内部一致性;分半信度上,除悦纳性维度稍低(o.735)以外,其余维度均在0.80以上,说明各分量表具有良好的等值信度。各维度时隔3周的重测信度也在0.673-0.833之间,表明该量表具有跨时间的稳定性:总量表的内部一致性系数、分半信度、重测信度也都在0.80以上。总体而言,本量表具有较高的信度。

4、讨论

本研究在心理健康素质测评系统的总体框架下,在理论分析的基础上提出从积极性、清晰性、悦纳性和调节性四个维度来测量个体的一般自我概念和自我心理健康素质。并在大学生群体中验证了该四维度测量模型,突破了前人研究中仅采用单维工具评估一般自我概念的局限。这种多维测量结构从不同层面对个体的一般自我概念进行评估。可以针对整体的一般自我概念提供更为全面立体的信息,有利于推动一般自我概念的研究。

项目分析及各类信效度检验的结果表明,本研究编制的一般自我概念量表符合心理测量学要求,各类信度、效度指标均较为理想,可以作为成年人一般自我概念的测量工具,为后续相关研究所使用。本量表系针对成年人群体编制,普适性强,弥补了自我概念测量工具多针对儿童青少年或特定职业人群的不足。本量表编制过程中尽可能地采用无偏的一般性描述。并避免了任何涉及特定关系、年龄、职业的情境和用语,因而可在不同年龄、性别、职业、地区的成年人样本中施测。