“燃烧”概念教学策略的分析

陈晓雁

要能有效的实施科学概念教学，教师必须寻找到学生在学习科学概念之前所具有的前概念，并对其来源和内容进行分析，选择并采取切实可行的概念转变教学设计，实施真正科学有效的化学教学。主要分析了“燃烧”前概念，总结出“燃烧”概念转变的教学策略，应用该教学策略到教学中，获得了较好的效果。

“燃烧”概念来源策略调查研究发现，关于燃烧这一概念，初中生持有大量的前概念，对他们形成科学概念有重要影响。关于此种概念，初中生由于受认识规律和化学学科特点的影响。这些“燃烧”前概念中，有的为学生的科学概念的学习提供了基础知识，有的则容易和科学概念相互混淆，干扰着学生接受新概念。因此，要能有效的实施科学概念教学，教师必须寻找到学生在学习科学概念之前所具有的前概念，并对其来源和内容进行分析，寻找到前概念可以转变为科学概念的契机，选择并采取切实可行的概念转变教学设计，实施真正科学有效的化学教学。

一、“燃烧”前概念分析

1.关于燃烧的主要概念

（1）燃烧定义：错误地认为所有燃烧都会发出光、放热。这是生活现象导致的错误认识。由此引发的迷思概念有以下这些：氧气是可燃物而非反应物；氧气有可燃性而非氧化性，故不认为燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应。

（2）物质燃烧的产物：绝大部分学生错误认为烛油是产物，即分不清蜡烛燃烧的过程中既有物理变化又有化学变化。由此引发的迷思概念有：分不清助燃物、反应物，这是学生已有知识的束缚导致的。

（3）燃烧前后物质的质量的变化：由于已有的质量守恒定律相关知识的影响，绝大部分学生存在这样的迷思概念：可燃物燃烧前后质量不变。

（4）燃烧的条件或灭火的方法：部分的学生错误地认为氧气可以燃烧；“用酒精灯加热纸锅内的水，纸锅是否会燃烧？”虽有大部分学生认为不会燃烧，但不知其原因是温度未达到纸的着火点；学生错误地认为蜡烛燃烧时的可燃物是灯芯，而非石蜡；有些学生错误认为可以用降低可燃物着火点的方法灭火。由此引发的迷思概念有这些：温度达到可燃物的着火点是燃烧的条件之一不清楚，因为不知道可燃物究竟是哪种物质，所以不能正确使用移走可燃物灭火的方法。

（5）生活误区：大部分学生错误认为蜡烛燃烧是固态的蜡烛在燃烧；由此引发的迷思概念有：缓慢氧化如铁生锈不会放热，无法理解自燃。

（6）影响燃烧的因素：部分学生错误地认为燃烧的剧烈程度与氧气的接触面积的大小无关只与可燃物的种类有关。

2.前概念来源

研究结果表明，几乎所有学生对“燃烧”概念理解存在一定的障碍，这些障碍主要源于学生对生活现象的不理解和在学习过程中产生很多错误的理解。研究者对学生的回答中所涉及的迷思概念作了深刻分析，由此分析这些错误产生的原因。

（1）学生的日常生活经验。化学与日常生活联系的密切性决定了化学前概念的一个主要来源是生活经验。大部分学生错误认为蜡烛燃烧是固态的蜡烛在燃烧；由此引发的迷思概念有：缓慢氧化如铁生锈不会放热，无法理解自燃。部分学生错误地认为燃烧的剧烈程度与氧气的接触面积的大小无关只与可燃物的种类有关。

（2）学生的认知水平。相异构想的产生还来自学生主观认知结构方面的原因。有的学生本来基础差，对新的知识不能真正掌握和消化，只能头脑记住一些东西，有的对化学学习没有兴趣，缺乏“有意学习”的心向，这些都势必造成对化学概念模糊不清或一知半解。

（3）学生的学习环境因素。在教学中，有时由于教师的教学语言不够严谨或者教材提供的实例的不够全面，也常常导致新的相异构想或强化学生原有的相异构想。例如，部分学生认为铁生锈会放热，这是因为学生在生物中已经学习过缓慢氧化。

（4）相似概念的干扰。如学生认为氧气有可燃性而非氧化性，故不认为燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应，导致学生不能正确理解氧化反应的定义。

二、“燃烧”概念转变的教学策略

1.结合学生已有的经验，提出能引起学生认知冲突的问题

学生在日常生活中，观察和接触过一些与科学概念有关的现象和事实，教师可以恰当地列举生活中的典型事例，唤起学生已有的感性认识，让学生自己思考并用自己的概念去对事例或现象进行解释。

例如，可以列举纸、天然气、白磷、木炭、煤5种常见的可燃物，让同学们回顾它们分别都是怎么燃烧起来的，是否都需要点燃，点燃方式有什么不同？这些问题的内容与学生的日常生活比较接近，但学生对这些问题具有一定的模糊认识，这样可以引发学生的认识冲突，这为使学生的原有认识向科学概念转变创造了有利条件。

2.通过课堂实验，让学生获得新的丰富的感性认识

丰富的感性认识是帮助学生理解和掌握知识的有力手段，而感性认识的获得源于实践或实验。通过课堂实验，让学生在观察、实践和思考中，获得对物质燃烧条件的理解。例如通过以下三组实验：实验（1）白磷燃烧对照实验，水火相容的现象也使学生记忆深刻；实验（2）着火点的突破，这样就有效突破了学生对着火点的认知难点；实验（3）灭火条件，使学生认识到降低周围温度至着火点以下才能灭火，而非是降低着火点。

3.在解决实际问题中获得对科学概念的建构和深入理解

把科学的概念运用到更为广泛更为深刻的现象中去，让学生尝试用科学概念去解决日常概念不能解决的问题，当学生在新的思维结构下获得更多成功的时候，学生就会接受科学的概念，并对以前的日常概念做出调整和改造，促进学生在不同的变式中获得对科学概念的全面理解和建构。因此，设计必要的教学环节，让学生自我发现其原有认识中的不科学和片面的成分，主动构建抽象的概念和结论，理解化学、技术和社会的相互作用，提高学生的实践能力，并获得对科学概念的深入理解和建构。授课后实验班的正确率明显高于对照班。这说明概念转变教学策略对于学生加强“燃烧”概念的理解和应用，进而改变学生对“燃烧”概念持有的迷思概念是非常有效的。总的说来，上述五种概念转变策略应用于实验班，使得学生对概念的掌握程度要高于使用传统教法的对照班。这是因为所采取的概念转变策略能使学生更容易形成概念间的联结，建立起各概念间的意义联系，进行有意义学习，从而使得学生的认知结构完善的程度要高一些。

实现概念转变，具体来说，能否引发认知冲突是关键。丰富的感性认识是帮助学生理解和掌握知识的有力手段，而感性认识的获得源于实践或实验。通过课堂实验，让学生在观察、实践和思考中，获得对物质燃烧条件的理解。通过构建知识网络图策略，使学生对知识的保持和提取更为有效，使学生所识记的概念数量增多，知识面拓宽，并且知识系统性很强。