运用三维螺旋法进行化学概念的建构，本文主要内容关键词为：螺旋论文,概念论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、“三维螺旋法”概念教学模式的理论基础
1.最近发展区原则
心理学家维果茨基提出了“最近发展区”概念。“最近发展区”描述的就是学生的现有水平和学生的潜在发展水平之间的范围。“最近发展区”是一种学生处于过渡状态的心理机能。教师应该努力去探寻，通过预设巧妙问题、创设情境等多种途径来激起学生认知上的激烈冲突，使学生由原有的认知平衡状态失衡；然后教师应该扮演好引领者的角色，促使新旧知识相互作用，实现同化或顺应，从而达到新的平衡，建构新的概念体系。
2.概念“再创造”原则
化学概念的学习在于“再创造”，也就是让学生自己去发现和创造。其主要目的是要学生真正地参与到研究活动中来，在活动中建构化学知识，并认识到化学知识的合理性、必然性。教师不能只重视知识的单向传递，要使每个学生都在学习化学概念的过程中重新多维度创造有关的化学知识。学习化学概念不等同于概念定义的学习，若只注重定义，只能让学生感觉到概念是一种硬性规定，是形式符号的堆积，枯燥无味。化学概念从产生到建立、发展直至形成完整体系，都有丰富的生产、生活寓意蕴含其中，绝对不是偶然。所以概念教学中必须提供再创造的情境，让学生体会“再创造”的必要性，给学生“再创造”的机会，才能使概念获得真正的自我建构。
3.化学概念的三维表征原则
化学概念的表征主要表现为三维表征，即宏观表征、微观表征和心理表征。宏观表征是指宏观可观察到的知识或信息在大脑中记载和表现的方式，主要是指外在可观察的现象在学习者头脑中的反映。微观表征是指把微观知识或信息在大脑中记载和呈现的方式，主要是指不能够被人直接观察到的微观粒子（如原子、分子、离子等）的运动和相互作用、物质的微观构成、反应机理等微观领域的属性在学习者头脑中的反映。心理表征是指对概念的整体性质的认知，包括心智图像、过程的记忆等，是概念在学习者头脑中的投射。概念在学生的心理表征一直是发展变化的，这是一个动态的平衡移动过程。所以教师需要引导学生探索发现概念的本质，去帮助学生依靠自己已有的知识和经验主动建构起恰当而且严格准确的心理表征，使得个性化、立体的心理表征接近于此化学概念的本质。
二、“三维螺旋法”概念教学模式环节的设计
1.宏微互动
概念的教学目标是让学生通过探究认识新的概念，亲身体验探究的过程，建立宏观表征与微观表征间的联系。让学生不仅“知其然”，更让学生“知其所以然”，具体操作由两个部分组成。
（1）通过生活中的客观事实，或者精心设计的实验演示来创设问题情境，给学生强烈的心理暗示，激发学生的化学学习兴趣，引发学生质疑，推动学生去思考、讨论、探究，促进概念的获得。
（2）结构决定的性质，宏观实验现象背后隐藏着微观反应过程。从宏观到微观是学生对事物从感性到理性的一次飞跃。教师通过讲解、展示模型或者借助多媒体技术从微观角度帮助学生想象微观层次上物质的组成、内部结构以及变化运动。培养学生丰富的想象力，通过想象力来理解概念。
2.三维建构
概念的特征不是单一维度的，而是由宏观、微观、心理三维表征支撑的立体结构。概念的形成过程中，学生将新知与旧知发生碰撞，生成新的问题，自主设计探究方案，获得相应的答案和结论。通过师生间的讨论和总结，将宏观现象和微观解释进行纯化、提升、重组，形成概念的内涵和外延，学生自我建构有效的心理模型。
3.螺旋提升
概念的完美建构是一个动态的螺旋上升的过程。
（1）对于此前经过探究得出的新的概念进行重新梳理，修补和完善自己原有的知识体系。
（2）教师围绕概念设计一些具有针对性和典型性的实际问题，通过问题的解构、解答来提升知识重建的能力，引导学生对知识举一反三、迁移运用。
三、实例剖析：《电解池》概念教学
1.分析教材、学情与传统教法
人教版选修4《电解池》对这一概念的安排，可以将“电解池”的概念教学分为两个模块：（1）分析电解池的基本原理；（2）了解离子的放电顺序。学生通过前面的学习中已经掌握了的概念和方法：（1）氧化还原反应原理；（2）离子反应原理；（3）元素化合物知识；（4）原电池原理。传统教法：演示电解氯化铜溶液实验，根据实验结果讲解电解池概念，提出离子放电顺序，训练典型电解质溶液的电解过程。
2.实验创设情境，深入微观探究
（1）设计趣味实验：黑色的铅笔芯写出红颜色的“神奇的化学”，实际情境如图1所示。激发学生的学习兴趣；引导学生获取化学魔术中的信息：①装置中有直流电源；②写出红字的铅笔芯连接了电源的负极。给出阴、阳极的定义。
（2）引导学生深入微观分析，①氯化钠溶液中存在哪些微粒？②为什么阴极附近出现红色？③从水的电离平衡角度分析在阴极上的反应。写出阴极反应方程式。阴极：
（还原反应）。
（3）请学生猜测阳极产物的可能性，设计实验方案检验阳极产物。写出阳极反应方程式。阳极：
（氧化反应）。学生尝试书写电解氯化钠溶液的总反应方程式
。
3.建立电解模型，得出电解概念
（1）突破离子运动方向谜团
根据已有原电池知识，知道溶液中有离子在定向移动。但是阴阳离子是如何运动的？怎样让微观离子运动外显？学生在《物理》选修4中已经学习了磁场。让氯化钠溶液在磁场作用下电解，离子运动过程中切割磁力线发生偏转，可以观察到氯化钠溶液在磁场作用下发生旋转，非常有趣。根据左手定则可以判断出阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。如图2所示。再采用多媒体模拟微观过程，小结出离子运动方向与电流方向、电极反应之间的关系，建立电解模型，如右图3所示。
（2）学生自主获得电解的概念
学生自己总结出电解池中发生的是非自发进行的氧化还原反应以及构成电解池的四个条件。①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融的电解质；④形成闭合回路。
4.学生自主实验，探究离子放电顺序
给出一系列实验用品：铅笔芯、直流电源、导线、表面皿、淀粉碘化钾试纸、氯化铜溶液、硫酸钠溶液、硝酸银溶液。学生自己选择试剂在表面皿上进行微型实验。学习小组之间进行讨论、补充获得离子放电顺序。教师引导学生从氧化还原的角度分析放电顺序的合理性。阳离子：与金属活动性顺序反向；阴离子：
。
四、丰实电解概念，实现螺旋提升
1.宏观—微观—心理
根据学生自主实验结果，分析用惰性电极电解氯化铜溶液、硫酸钠溶液、硝酸银溶液、稀硫酸的实验结果，设想离子运动方向，画出示意图，书写电极反应和总反应的离子方程式。
2.心理—微观—宏观
根据相应的化学反应原理，设计电解池来实现微观过程，获得宏观实验结果。依据电解饱和氯化钠溶液的反应原理，设计并制作一种家用环保型消毒液发生器，如图4所示。
3.请学生自我总结，（1）有哪些方法判断阴、阳极？（2）分析对比原电池与电解池的差异
概念是化学知识的核心和基础，突破化学概念理解的障碍，建构立体、丰实的概念表征，离不开教师关键的点拨，让学生产生疑惑，自主能动地提出问题，再应用现有概念和方法去实施探究，与旧知发生摩擦碰撞，推进概念形成，强化概念的迁移，促进概念的深化，自我生成立体知识网络。