基于“前概念”的高中化学前置作业设计
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摘要：以学生发展为本的“生本主义”教育理念正逐步深入人心，编制“前置作业”是“生本教育”的突破口。“前概念”是指学生学习前所已有的经验与观念，对学生的学习起着决定性作用。文章简要说明编制前置作业的意义，着重介绍了基于“前概念”原理编制前置作业的策略。
关键词：生本教育；前置作业；前概念
文章编号：1008-0546（2014）04-0026-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
以学生发展为本的“生本主义”教育理念正逐步深入人心，它提出的教学原则是：少教多学、以学定教，其教学流程可以归纳为：课前先学――课堂展示――全班讨论与教师点评。与传统的教学模式相比，最大的区别在于把第二天的教学要求变成学生“课前先学”的问题，通过“前置作业”的形式，提前布置给学生，教师在学生“课前先学”的基础在进行教学。因此 “生本教育”理念下的课堂教学的关键在于“课前先学”环节，“课前先学”环节中学生有更多自主学习的空间，它是学生自己摸索、理解的自学过程。“课前先学”能帮助学生更好地完成课内知识的学习，提高课堂学习效率。编制好前置作业是进行课前先学的重要保证，所以“前置作业”的设计是“生本教育”教学模式开展的突破口。
一、什么是前置作业
“前置作业”是学生学习新知识之前，即围绕着将要学习的知识内容编制的课外作业。这种作业从内容上看可以是对新知识的整体预习，也可以是对某些核心问题的思考；从学习形式看可以是学生的个体行为，也可以是学生学习小组的集体行为，通过合作学习来完成[1]。前置作业能否激发学生学习探究的欲望，与作业形式有很大关联。从作业形式看可以是传统的文本作业，也可以是学生对新知识的一种探究或实践活动，如上网搜集信息、检索资料，做一些简单的实验探索或与教学内容相关的社会调查等。
前置作业与之前已经普遍被采用的“导学”模式，还是有比较大的不同，目前市面上的教辅书籍里，基本都有了预习性质的“导学案”，但是这些导学案往往只是把原来作业提前到上课前，这种“后置”变“前置”的导学案只会人为的造成知识储备的差距，这样的预习并不能取得什么太大的效果，还是没有让学生离开老师的“五指山”，抑制了学生的学习动力。因此对前置作业的题目的控制成为生本课堂教学成败的关键，其题目要求做到以下三点：
一是低门槛。所有的学生都能接受，如果这个作业只有部分学生可以做，这样会人为制造学习的落差，因此前置作业必须面向全体学生，尊重个体差异，让每个学生都能获得成功的体验。
二是抓住主干。前置的目的是让学生在上新课之前，让学生对陌生知识展开思考、讨论，以便接下来教学顺利开展。因此前置作业设计要有明确的目标，良好导向功能。教师在设计前置作业时，必须明确本节内容在课标中的三维目标要求。题目应该紧抓本节课的核心内容，开门见山，与主干知识相离较远的知识点，或者是偏向解题技巧的内容都应该大胆舍弃。
三是开放性。题型不要使用选择题，最好是问答题，答案开放性、非唯一的题目能开拓学生的思路，更可以让学生通过思考这些问题得到些体验、感悟或者是形成一些重要的学科观念。
二、什么是前概念
建构主义认为，学习者的头脑并非空的容器，而是带着各种观念和认识走进课堂的。学生在没有接受正式的科学概念教育之前对日常生活中所感知的现象，通过长期的经验积累与辨别式的学习，已形成的对事物的非本质的认识，这种认识被称为前科学概念，简称前概念。在这些前概念中有些是与正确的概念相符合的，有些则是不一致的，那些偏离了科学概念的的观点被称为“相异构想”[2]。根据奥斯本的发生教学理论，“学生学习的先前经验与原有观念，在他们接受新的知识和构建新的知识体系时，起到了决定性的作用”。这就告诉我们在教学活动中，要认识到学生的基础“非零”，必须重视学生原有的前概念，特别是那些“相异构想”。
前概念的形成并非“无水之源”，形成的原因很多。比如学生对生活经验的简单归纳，常常会产生错误的前概念，得出“金属都是固体，硬度大”，“任何火灾都用水来灭火”等错误结论；又比如学生不恰当使用类比和迁移思维，在遇到新的学习内容时，会根据已学过的知识对其下定义，得到如“合金就是不同的金属混合”，“酸雨就是pH
在高中化学教学中，学生已经经过了初三一年的学习，会存在许多的前概念。主要表现出以下几个特点。
1. 顽固性。前概念一旦形成，便根深蒂固。因为学生往往利用这些概念成功地解释了某些现象，这些先入为主的概念会使他们坚信自己的概念是正确的，而排斥正确的概念。所以前概念常常会对学生学习高中化学的过程产生了不可忽视的阻碍作用，影响着他们对知识进一步的掌握和应用。
2. 普遍性。对同一事物，人们对它的看法是不同的，因此，不同的学生对同一化学现象的看法也应该是不同的。但是由于化学学科易见的共同的特征，决定了高中学生化学前概念具有普遍性。高中学生在氧化还原反应、电解质、化学反应与能量广泛的存在许多前概念。
由于学生在完成前置作业的时间点是新课之前，此时前概念对学生思维起主要作用。为了将前置作业的“导学”功能发挥到最佳，在前置作业的设置时要充分考虑学生头脑中的各种前概念。
教师要利用自己的教学经验以及前概念的形成原理，预测学生可能存在的前概念。要将“先入为主”的错误的前概念转化，关键在于引起学生的认知冲突，教师要设法给学生一个巨大的“矛盾事件”，以动摇其顽固“信念”的基础。通过讨论和解释促使学生反思、调和认知冲突，从而构建正确科学概念[3]。因此前置作业题目设置就是要人为的激化学生前概念与客观事实的认知冲突。
以“钠的性质”[4]一节为例，我们可以设置前置作业如下：
将金属铁投入硫酸铜溶液中，请你描述实验现象并写出相应的化学方程式？如果将铁单质改为钠单质呢？实验现象是否相同？
金属的活动顺序与置换反应是学生所熟知的内容，学生容易以此做出错误的类比，得出“金属钠可以置换出硫酸铜溶液中的铜”这一错误的前概念。待到课堂上，通过教师的演示实验或者是学生的分组实验，学生会形成强烈的认知冲突，再通过学生间的讨论和教师的讲解，可以让学生克服其错误的前概念，从而正确的理解钠与盐溶液反应的本质。
又比如以“浓硝酸的性质”[5]的一节为例，设置的前置作业如下：
现有两支相同的试管甲和乙，甲试管中放入已去除氧化膜的铝片，乙试管中放入铜片。根据你学过的金属和酸的性质，预测将浓硝酸分别加入到两支试管中可能产生的现象；如果都反应，哪支试管中的反应程度较剧烈？说出预测的理由。
学生已经掌握金属活性顺序表和酸的通性，但对硝酸的性质了解得很少，因此容易产生铝会与硝酸反应得到氢气，铜不与浓硝酸反应等错误的前概念。当学生看到铜片与浓硝酸剧烈地反应且产生了红棕色的气体，而铝片表面却没有现象，实验现象和预测有明显差异时，学生产生了强烈的认知冲突和求知欲，甚至会自发的展开讨论。
再比如以“溶液的酸碱性与pH”[6]一节中，设置前置作业如下：
室温下，pH=7纯水加热至100℃（Kw=1×10-12），pH是否还等于7？
根据pH的计算公式，学生很容易计算出纯水加热至100℃后pH=6。此时学生的计算结果与他们的前概念“水是中性的，水的pH=7”出现矛盾，利用这个前置作业所制造的认知冲突，可以让学生意识到单纯的通过pH与7的大小关系来判断酸碱性是错误的。
需要指出的是，对于在前置作业中学生暴露出的各种错误的前概念，教师不要过多的对学生的错误观点进行批评，而是应该分析前概念的实质、产生的原因及其合理性和局限性，为学生认知冲突的发生创造条件。
经过认知冲突阶段后，学生会不断反思自己的认知，并试图加以解释。这一此阶段学生的认知往往还是比较零碎和粗糙的，缺乏系统性。因此，最后教师有必要进行讲解和点拨，这将有助于学生建立稳固且正确的科学概念。
四、结论
学生在学习前存在诸多的前概念，前概念对学习化学概念产生了重要的影响。因此研究学生在化学教学中的前概念是一项非常重要的工作。实践表明针对学生前概念设计的前置作业，能明显提高学生学习化学的兴趣和效率，有助于提升学生的概念学习和科学态度。
参考文献
[1] 孙天山. 新课程背景下化学前置作业的编制[J]. 化学教育，2012，（11）：25-27
[2] 宗华.中美化学教科书对“促进学生概念转变”的差异分析[J]. 化学教育，2011，（4）：7-9
[3] 袁维新. 概念转变理论及其对当代科学教育的启示[J]. 外国教育研究，2009，（11）：11-16