一 化学概念的学习过程

化学概念是对一类化学事物的概括，是化学科学发展的成果，它代表着在人们头脑中保持下来并且组织化了的化学经验，是化学思维的“细胞”和基础。

化学概念形形色色，有比较具体的、也有比较抽象的，有宏观领域的、也有微观领域的。但是，各种化学概念的学习过程一般总是从感知开始的， 并且要经历学习者的思维加工。

为了研究化学概念的学习过程，我们先来看一个具体的例子——初学者是怎样学习“化学变化”这个概念的。

在学习“化学变化”概念的一开始，学习者先要看到（或者被告知）一些经过选择、比较鲜明的化学变化的实例，例如镁在空气中燃烧、加热使碳酸氢铵分解等。这时，作为使学习得以继续进行的必要条件，学习者应该注意到不同于反应物的物质（白色氧化镁、二氧化碳、水和氨）的生成和反应物的消失。为了满足这一条件，通常由教师或者教材给予指导，使学习者的注意力正确地指向变化后存在的物质。此时，学习者不是无目的地“看”， 而是有目的地感知——观察。

在观察或者被告知实例后，学习者的头脑中建立起实例比较具体的表象，接着就是通过分析、综合、假设、验证，找出这些实例以及被提示的另外一些已知的例子（例如木柴燃烧生成二氧化碳、水蒸气和灰烬，铁在潮湿的空气里生锈变成铁锈等）的共同特点——原来的物质都变成了其他的物质。在此基础上，把从实例中提取的特点推广、类化成“（原来的）物质变成其他物质的变化”，再了解化学变化的定义，学习怎样用式子表示化学变化过程，学习者就初步形成化学变化的概念。

然而，化学变化这个概念的学习并未到此结束。下一步是，学习者尝试用初步形成的概念对一些具体现象作鉴别、判断并收集反馈信息，弄清化学变化跟它的对立概念——物理变化的关系，进一步了解化学变化中放热、发光、放出气体、生成沉淀等现象跟其本质特点的联系⋯⋯这时，他才可能形成对化学变化这个概念的进一步认识和巩固记忆，完成最初阶段的学习。以后，在接触各种化学反应的基础上，他还将进一步学习化学反应的类型、化学反应的各种规律和实现规则等等，使他对化学变化的认识加深和发展。

对这一过程的分析参见图 4－1。

(1)

感知：镁的燃烧实验



观察注意：镁发生什么变化

碳酸氢铵受热实验

碳酸氢铵发生什么变化

 出现哪些新的物质 出现哪些新的物质

分析：镁和氧气跟生成物氧

 化镁是不同的物质

1. 分析、综合、抽象综合假设：共同特点：原来的

 物质变成了其他物质

验证（利用经验）：木柴燃烧



生成二氧化碳、水和灰烬



碳酸氢铵跟生成的二氧化碳、水和氨是不同物质铁在潮湿空气中生锈变成铁锈

推广、类化：物质变成其他物质是这类变化的共同特点

定义、符号化：物质变成其他物质的变化叫化学变化



1. 初步形成



（化学反应）

点燃

镁 + 氧气 → 氧化镁

 加热

碳酸氢铵 → 二氧化碳 + 水+ 氨

判断练习、接受反馈：铁矿石炼成铁、炸药爆炸、蜡烛



1. 应用

燃烧等都是化学变化

鉴别练习：电灯发光发热、蜡受热熔化、酒精蒸发等不

 是化学变化

充实、完善：化学变化的特征、现象，特征和现象

1. 整合、巩固

间的关系

整合、联系：化学变化跟物理变化有何不同、有何联系

运用、发展、深化：在进一步的学习中了解化学反应的

1. 运用、发展





类型、规律，了解怎样利用、控制化学反应

图 4-1 “化学变化”概念的观察学习过程

“化学变化”这个概念的学习过程也可能是另一种情况。

学习者在一开始就被告知化学变化的定义（有时还被告知若干个例子）。这时学习者仍然首先进行感知活动，不过不是感知化学变化的实例，而是感知教师的语言或教科书的文字。

然后，学习者要对接受的语句进行分析，抽取语义，根据上下文、标题、课文结构以及以前的知识，乃至教师的表情、手势等非言语行为等等，形成意义表征而实现语言的理解。在这一过程中，学习者原有的认知结构起着重要作用，即使教师的语言不太完整或者有某些语法错误，对学习者的理解也可能没有什么妨碍。

接着，学习者将试图把他的理解应用于一些已知的物质变化（例如木柴燃烧、铁生锈等）。如果应用成功，他就认同被告知的定义。否则，他将产生困惑并试图重新理解，直至能作出肯定的判断为止。以后的过程跟前面一种情况类似，见图 4－2。

1. 感知 感知：看到或听到“物质变成其他物质的变化中化学变化”

语句分析：××样的变化叫××××



意义表征：化学变化是物质的（一种）变化；在这一变化

1. 分析理解

中，原来的物质变成其他物质

尝试应用：木柴燃烧变成了二氧化碳、水和灰烬；铁生锈

 变成铁锈 原来的物质都变成了其他物质

1. 初步形成 认同：物质变成其他物质的变化叫化学变化

判断练习：铁矿石炼成铁、炸药爆炸、蜡烛燃烧等都是化学变化



应用鉴别练习：电灯发光发热、蜡受热熔化、酒精蒸发等不是化学变

 化而是物理变化

充实、完善：化学变化的特征、现象及其相互关系

1. 整合、巩固

联系、整合：化学变化跟物理变化的不同和联系

运用、发展、深化：在进一步学习中了解化学反应的

1. 运用、发展





类型、规律，了解化学反应的利用和控制等等

图 4-2 化学变化概念的语言接受学习过程

从表面上看，“化学变化”概念的观察学习过程和语言接受学习过程明显地不同，但它们仍然有着相似之处，有可能找到相同的概括形式。

概括“化学变化”以及其他化学概念的学习过程，可以把化学概念学习过程分为 5 个阶段。

1. 感知阶段。学习者有目的地感知（观察）典型的化学事物实例，或者感知教师或教科书的语言。

2. 加工阶段。对典型的化学事物实例进行分析、综合、抽象，提取其本质特征，确定各特征间的关系；或者对接受的语句进行分析，抽取语义，结合经验中的实例综合语义，形成关于概念本质属性的意义表征。

3. 初步形成阶段。把找出的本质特征概括、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。

4. 联系、整合阶段。初步应用概念进行判断、鉴别、归属、划分等活动， 对新学习的概念进行解释（包括说明非本质特点），明确新概念的外延，使新概念跟已有的概念结构联系和作用（包括补充、修改、纠正、明确等）， 整合成新的概念结构（例如概念的网络关系）。高度整合了的概念易于从记忆中检索，能持久记忆，这意味着它在记忆中得到巩固。

5. 运用阶段。在解决问题的过程中，运用所学概念对化学事物进行概括、推理、解释、判断等等，不但使问题得到解决，而且对概念的认识进一步发展和加深，使之更加准确、精细、丰富，或者发现新的问题、导致新概念的形成，等等。