化学基本概念及其学习

2019-12-06 22:12:16

化学基本概念及其学习

一、关于化学基本概念

化学概念是对一类化学是事物的概括,是反应物质在化学运动中特有属性的一种思维形式。它反映着一类事物的共同特征。如“分子”,属于化学学科的一个基本概念,此概念反映了所有分子的共同特性----一种保持物质化学性质的微粒。
和其他学科的概念一样,完整的化学概念通常由概念的名称、概念的例证、概念的内涵和外延等三个部分组成。
(1)概念的名称——用以表达概念的一种符号。如“分子”这一“符号”就是概念的名称;
(2)概念的例证——指的是概念所指的同类事物。如水分子(h2o)、氧分子(o2)等都是分子的一个例证,被称之为“正例”(属于“分子”这一类);而氢原子(h)、氧原子(o)等不属于分子,则被称为“反例”。
(3)概念的内涵和外延。内涵——指同类事物的共同本质属性;外延——指该类事物所涉及的范围。它们之间的关系是:概念内涵的属性越多越具体,则概念的外延就越小。以“分子”的概念为例三者之间的关系为:
分子是保持物质的化学性质的一种微粒,如水分子(h2o)、氧分子(o2)。
加粗、下划线部分为概念的名称;加粗部分为概念的内涵,下划线部分为外延,倾斜部分就是分子概念的例证。


化学概念很多。在中学化学基本概念体系中,化学概念是以物质结构知识为主线,把物质的组成、结构、性质、变化以及与此相关的一系列概念,由个别到一般、简单到复杂。化学基本概念分为化学知识方面概念和化学技能方面的概念。知识方面的概念包括物质组成(如化合物烷、羧酸等)、结构(如分子、原子、化学键、同分异构体等)、性质(物理性质和化学性质等)、变化(物理变化、化学变化、离子反应、氧化还原反应等)以及“化学计量”(摩尔、式量、ph、物质的量等)、化学用语(电子式、化学式、化学方程式等)6个方面;而化学技能方面包含化学实验(常见的仪器和操作等)和化学计算(根据化学方程式计算、有机化学计算等)两个部分。

二、化学基本概念的学习


1、从心理学的角度看,化学概念习得的方式主要有两种:一是概念的形成;另一是概念的同化。
(1)、以自下而上习得概念的方式——概念的形成。这种习得方式是指通过接触概念的例证的过程中获得概念的内容。它又可以分成两种形式:(1)通过接触正、反例证但不对概念的定义性特征进行分析——非分析性的习得方式。如初中化学中“有机化合物”的概念,就是通过这种方式习得。课本通过例举蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等正、反例证,指出前五者、后三者分别是人类生存所必须、非必须的物品,指出前者是“有机化合物”;(2)通过接触正反例证并抽取例证的共同特征的方式——分析性习得。如初中“分子”概念的学习,就是通过具体的事例,指出分子在物理变化和化学变化过程中的变化,然后进行揭示,得出分子的具体概念。还有象高一新教材中气体摩尔体积的学习,教材安排也是采用这种模式。
(2)、以自上而下习得概念的方式——概念的同化。所谓同化,就是指学生头脑中贮存了某种知识结构,而新的信息被吸收后,被纳入原有的知识结构,同时使得原有的认知结构更精确、更细化、更完备的变化。根据新概念和原有知识结构中用来同化新概念的概念之间的关系,又可以分为下位学习和并列学习。
下位学习:当要学习的新概念与头脑中要同化的概念之间存在一种类属关系时,这是所进行的概念学习就是下位学习。例如学习了元素周期律知识以后,再进行氧族元素的学习。由于氧族元素许多性质(下位知识)的递变规律知识都已经包含在元素周期律(上位知识)之中,而氧族元素知识的学习只是验证、细化元素周期律的知识;同样的,学习了化学平衡知识,在学习电离平衡,同样采用的也是下位学习,因为,电离平衡可以看作是一种特殊的化学平衡。
并列结合学习:新概念的习得有时不能通过同化到原有的上位概念中习得,但它与知识结构中的整个内容具有一般的关系,此类概念学习时,一般就采用并列结合学习模式,即通过分析原有知识的基础上,通过对比、分析,来进行新知识的学习。例如,初中化学中的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,四者之间的关系就不能相互包含,但它们之间有共同之处(都是从物质组成和数目角度对化学反应进行研究)。学习了前者,再学习后者时,就属于并列结合学习。

2、化学概念的学习过程;
化学概念的学习,一般来说总是经历以下五个阶段:
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各个阶段的功能或任务分别是:
(1)感知阶段:学习者有目的地感知(观察)典型的化学事实或者感知教师、教科书的语言。如“化学变化“概念的学习,学习时,学生首先感知到教师演示(或学生自行进行)实验,并注意但有关实验过程中的一些变化、出现了哪些新物质。这是概念学习的前提。
(2)加工阶段:在感知化学事实或教师语言、教科书文字信息基础上,对上述信息进行分析、综合、抽象等思维加工,抓住有关化学信息隐含的本质属性或本质特征。如“化学变化”概念的学习,在实验的基础上,学生通过分析明确变化过程中有否新物质生成。并进行综合概括、抽象,明确变化的特征是有新物质生成。
(3)初步形成阶段:在加工的基础上,把加工得到的本质属性或特征概括、类化、推广到化学事物的更大范围,形成概念,作出定义,或者理解和认同给予的定义,使概念符号化。如上述概念学习,学生对化学信息的本质特征或属性进行概括、类化,并作出定义:物质变成其他物质的变化叫化学变化(化学反应)。
(4)联系整合阶段。初步形成的概念进行判断、鉴别、归属、划分等活动,对新学习的概念进行解释(包括非本质的特征),明确概念的外延,使新概念与已有的概念取得联系,整合成新的概念结构。得出了“化学变化“的概念之后,学生势必将这一概念和过去习得的物质变化、物理变化等联系在一起,形成物质变化的概念网络:物质变化包括物理变化和化学变化。同时根据实验过程中的现象,明确化学变化过程中往往伴随发光、放热等现象(化学变化的非本质特征)。
(5)运用阶段:在解决问题中,运用所学概念对化学事物进行概括、推理、结实或判断。不断使问题得到解决,而且对概念的认识进一步发展深化,使之更加准确、精细、吩咐等等。如,运用化学变化的特征判断有关变化是否属于化学变化,并在进一步学生过程中明确化学变化的类型、规律等。

三、化学概念学习的方法及注意事项
根据上述化学基本概念的一些特征和学习过程,我们可知,化学学习过程中,要注意对有关实验的认真观察或对化学事实的捕捉,在此基础上,认真分析有关化学信息,提取有关本质的东西,并进行归纳提炼,从而得出化学概念。同时要将所学的概念和已有的知识经验取得联系,把新概念纳入原有的知识网络中。最后,要进行训练,在应用概念过程中牢固掌握概念。具体说来,在概念学习中要搞清下面几个问题:
1、明确概念的内涵和外延。概念的内涵指的是概念的本质特征或属性,而外延则是只概念的适用对象、条件或范围等。只有抓住概念的本质特征和适用范围等,才能精确地掌握有关的化学概念。
2、注意概念具有发展性(阶段性)。由于概念的学习将受知识背景、原有经验的影响,因此概念往往在不同阶段有不同的要求。如,氧化还原反应,基于学生认识水平和能力等,初中仅从得氧、失氧的角度进行分析;进入高中,则进一步拓展,并且要从反应本质的微观角度进行分析。因此,学习时要注意要求的提升。
3、弄清概念之间的相互关系。在这众多的概念中,它们之间的关系是复杂的。从它们之间的内涵和外延来看,它们之间的关系有以下几种:(1)从属关系:一个概念的外延包含另一概念的关系,两概念之间的关系就被称为从属关系。如酸性氧化物、氧化物、化合物、纯净物、物质等概念,后者包含前者,它们之间的关系就属于从属关系;(2)交*关系:两个概念之间的外延有部分重复、但两者相互之间又不能彼此包含,这就构成了交*关系。如化合反应和氧化还原反应之间的关系;金属氧化物和碱性氧化物之间的关系;(3)对立关系:两个概念之间相互对立、互不包含,它们之间就构成对立关系。如氧化还原反应和非氧化还原反应、化合反应和分解反应等概念。学习概念时,搞清概念之间的相互关系,不仅有利于对概念的系统掌握,形成概念知识网络,而且有利于对具体概念的精确理解。