——以“强弱电解质”教学为例
陈琦勇 浙江省温岭市第二中学 317500
摘 要：化学概念是学生学习化学的一个难点，应用POEC策略于化学概念教学中，可以使学生的错误概念得到转化，建立正确的化学概念。“强弱电解质”的教学实践尝试给化学概念教学带来了一点点启示。
关键词：化学概念 POEC策略 概念教学
化学概念是对物质的结构、性质、变化的总结、归纳、抽象的理性知识，是化学知识体系的基础。在中学化学双基教学中，化学概念教学占有十分重要的地位，是中学化学教学中不可或缺的环节。高中生的逻辑思维正处于由具象型向抽象型转变的阶段，受年龄和经历的影响，大多数学生存在着感性认识不全面、理性认识无深度的特点，同时思维定势、前概念的干扰等因素，都使学生在学习化学概念时遇到很多的困难和认知障碍。有效地应用某些教学策略，使抽象、晦涩的化学概念能变得具体、生动，有利于学生领悟化学概念，消除学生学习化学的恐惧，进而培养学生学习化学的兴趣。
一、POEC策略
1982年，波斯纳等提出在概念转变（学习）过程中，只有当学习者在觉察到新概念不能用原有前概念解释时，才能引发学习者的认知冲突，从而使学习者自觉地转变概念的学习。1992年White R.T.和Gunstone R.F.提出了POE教学策略，即“预测——观察——解释”（Prediction——Observation——Explaination，简称为POE），即要求学生对实验现象进行预测，然后进行观察，最后对观察所得进行解释。教师应指导并解决学生在预测与观察之间产生的冲突，目的是使两者能达到一致。台湾的邱美虹教授在运用POE模式进行教学研究时，增加了比较的部分，提出了POEC模式（Prediction预测——Observation观察——Explanation解释——Comparison比较），增加了学生应将所观察的与所预测的进行比较，最后得出正确的结论。笔者认为将POEC策略应用于化学概念教学中，学生能够将已有前概念与化学概念进行比较，分析异同，进而在教师的指导下自主构建科学概念。
1.预测
本阶段是整个教学策略实施的起始阶段，教师给学生提供学习素材，鼓励学生针对背景材料提出个人预测，藉此能充分暴露学生存在的各种前概念，可以借助小组讨论的形式阐述各自预测。此时教师应在充分了解并准确把握学生的各种前概念的基础上，创设各种问题情境，引导学生预测、讨论。
2.观察
本阶段是整个教学策略实施的重要阶段。学生强烈渴望知道自己的预测是否正确，此时教师要充分利用学生的学习积极性，通过实验、讲解和各种师生互动等教学活动，让学生观察并记录。当观察结果与预测不相符时，认知的冲突就会使学生对原有认知产生不满。为了调和这种冲突，他们会主动阅读教材，与同学讨论或向老师提问求助，这些都有助于科学概念的形成。
3.解释
本阶段是整个教学策略的核心阶段。学生通过分析、讨论发现观察与预测的差异，开展小组讨论，在讨论的过程中学生会参考他人的建议，反思自己的观点。此时教师应利用各种递进式的问题情境，引导学生逐步得出结论，最后师生共同完成并得出完整的科学概念。通过这个阶段，科学概念会初步纳入到学生已有的认知体系中。
4.比较
本阶段是整个教学策略的巩固阶段。教师应通过各种手段（提问、复述、讨论等）引导学生重温预测环节所表现出的前概念与科学概念间的差异，并运用相应的课堂练习强化概念的理解，真正实现概念的转变，建立起稳固、正确且长效的科学概念。
二、教学案例——强弱电解质
本文将POEC策略在苏教版高中化学选修《化学反应原理》中“强弱电解质”这一片段教学中的应用加以说明：
1.预测（一）
[情境创设］新闻视频: 夏天建筑工人在高温下进行电焊操作时，因为汗水湿衣导致触电事件。 提出问题:为什么会发生触电？
[学生预测] ①汗水能导电；②氯化钠溶液导电；③各种电解质混合溶液导电。
[学生活动] 回顾化学1所学知识,小组讨论,完善并得出结论。因为湿衣中含有人体分泌出来的各种电解质(氯化钠等)，使汗水具有较强的导电能力。NaCl在水分子的作用下电离出自由移动的Na+和Cl-，在外加电场的作用下产生电流，引发触电。
学生能根据生活经验和化学1所学的概念，对实验现象作出宏观的判断，并能从微观角度进行简单的分析预测，这也为后续强、弱电解质概念的发展和完善打下了坚实的基础。
2.观察（一）
[演示实验] 电解水实验：①蒸馏水；②加氢氧化钠。
[学生活动] 认真观察实验现象, 积极思考, 并有零星讨论现象。
3.解释（一）
[学生活动]学生通过观察实验，并结合化学1所学和电解知识，小组讨论，得出：氢氧化钠在溶液中能电离出自由移动的离子，在电场作用下Na+向阴极移动，OH-向阳极移动。
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[教师引导]指导学生回忆电解质、非电解质的概念，并通过CO2水溶液的例子，强调电解质与非电解质的本质区别不是能不能导电，而是能不能在水溶液中电离出自由移动的离子。
[学生小结]电解质主要指酸、碱、盐、水。非电解质是指大多数有机物、非金属氧化物、大多数非金属氢化物。
发现问题、提出问题、解决问题是化学概念完善的必经之路。通过对实验现象的观察及问题情境的设计，培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生能理清电解质与非电解质的概念以及两者之间的区别。
4.预测（二）
[问题过渡]盐酸和醋酸是我们熟悉的两种酸，它们的电离程度有没有差异？
[学生预测] 回答并作出自己的解释：①有差异，盐酸电离程度大于醋酸；②盐酸完全电离，醋酸部分电离，一个是强电解质，一个是弱电解质；③电离方程式：HCl=H++Cl-，CH3COOHCH3COO-+H+。
学生在经过化学1学习后，已初步掌握了强、弱电解质的概念以及电离方程式的书写，也能初步运用所学知识解决一些简单问题，为进一步实验探究打下了良好的基础。
[教师引导]可以用哪些实验方法来证明这两者的电离程度存在差异？
5.观察（二）
[学生活动]各小组经过讨论后，设计方案并分工，部分完成实验，部分观察现象并记录。
方案1：测浓度相同的两种酸溶液的导电性。
方案2：测同浓度的两种酸溶液分别与镁条反应的快慢。
方案3：测浓度相同的两种酸溶液的pH。
……
[教师指导]指导学生实验、观察并记录现象，解决学生实验中遇到的问题。
6.解释（二）
[学生活动]各组根据各自所做实验，解释实验现象。
方案1：盐酸溶液中的灯泡更亮，可知盐酸中自由移动的离子浓度更大，即电离程度更大。
方案2：盐酸与镁条反应速率更快，可知盐酸中氢离子浓度更大，即电离程度更大。
方案3：盐酸溶液的pH约为1，而醋酸溶液的pH约为3，说明氯化氢在水溶液中100%完全电离，而醋酸在水溶液中是部分电离。
通过学生实验方案的设计、探讨和优化，让学生在实验操作中体验科学探究的乐趣，从中体会化学概念是如何产生、发展、完善的。以实验为基础，不断地预测、观察、解释，实现理论与实践的逐步统一完善，是学习化学概念的捷径。
7.比较
[教师引导]通过实验，你认为什么是强电解质、什么是弱电解质？
[学生活动]强电解质是指在水溶液中完全电离的电解质，弱电解质是指在水溶液中部分电离的电解质。
[教师引导]哪些物质是强电解质？哪些物质是弱电解质？
[学生活动]强电解质主要包括强酸、强碱、绝大多数的盐、活泼金属氧化物。
弱电解质主要包括弱酸、弱碱、水和少数的盐。
学生通过“预测——观察——解释”等阶段的思考、分析、讨论、总结、解释后，与自己化学1所学概念对照，当时只是在初中酸碱盐知识的基础上进行了简单的记忆学习，而经过本节课的探究实验、理论推理得出的概念会变得更清晰、更易理解。只有经过这种认真思考、反复讨论、实验检验、对问题进行合理解释的过程，学生才会逐步建立起相对完整和准确的化学概念。
三、体会与反思
1.应用POEC策略的体会
化学概念的学习是需要一个过程的。学生在学习化学概念前的一些生活经验和已有认知使学生产生了很多正确或错误的前概念，某些错误的前概念的干扰使得学生难以将新的概念与原有认知结构进行有效连接从而实现概念的重建。POEC策略的使用建立在学生运用已有知识进行预测，并认真观察，在此基础上进行解释讨论，不断地发现问题，不断地产生认知冲突,通过不断的比较分析解决认知冲突，这个过程就成为新的正确的化学概念构建的推动力，最终实现概念的转变。
2.应用POEC策略时注意的问题
（1）在进行教学设计时教师应注意区分“预测”与“猜测”的区别。预测是在原有知识基础上作出的推测或假设，而猜测是漫无目的、毫无依据的猜想。（2）观察并不是盲目的、随意的观察，教师应尽可能设计相关的问题，引导学生如何进行有效的观察；甚至可以让学生自己设计多种方案和问题，再有针对性地分别观察。（3）解释可以借助小组合作学习的方法，鼓励每一位同学各抒己见，在公平、合作的交流氛围中使学生的前概念在思维碰撞中不断改进并重建。教师应对学生的发言进行加工、归纳总结，帮助学生构建规范的科学概念。
3.POEC策略在化学教学中的应用拓展
POEC教学策略不仅可以运用于化学概念教学，在其他化学课堂教学中也有很大的应用空间。课堂教学中的演示实验教学、学生实验教学以及部分化学选修课教学中也能运用该策略。在新课程改革如火如荼进行的今天，“七选三”这种选科模式势必要求我们对学生进行差异化教学。能否将POEC策略应用于差异化教学，是我们值得研究的方向。
参考文献
[1]胡久华 王磊 等 中学化学概念探究教学初探.化学教育， 2005，（9），24-27。
[2]邱美虹 概念改变研究的省思.国立台湾师范大学科学教育研究所，1998。
论文作者:陈琦勇
论文发表刊物:《中小学教育》2016年1月总第231期
论文发表时间:2016/3/25
标签：概念论文; 电解质论文; 化学论文; 学生论文; 电离论文; 溶液论文; 盐酸论文; 《中小学教育》2016年1月总第231期论文;