化学概念教学中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”
时间：2020-06-16 17:29:55 来源：达达文档网 本文已影响 人 
化学概念教学中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”
摘要：概念是化学学习的基础。化学概念教学可以与情境教学进行有机结合，在教学过程中實现“情境化”“去情境化”和“再情境化”的思维培养路径，掌握概念的特征和本质，加深对概念的理解和运用。从“情境化”到“去情境化”的转变过程，实际上就是通过情境归纳既有知识与经验，形成概念;从“去情境化”到“再情境化”的转变过程，实际上就是通过概念与迁移情境相结合，进一步对概念进行辨析和应用。概念的抽象性与情境的生动性有机结合起来，能赋予概念更强的活力，使学生对概念的理解更透彻。
关键词：概念教学，情境化，去情境化，再情境化，溶解，乳化
概念是化学学习的基础。基于初中学生的知识基础和能力水平，化学概念教学既要让学生从纷繁复杂的现象中发现普遍规律并总结成概念，实现从情境到概念的理论构建(即从“情境化”到“去情境化”的过程)，又要能将概念还原到现实情境中用于解决实际问题，实现从概念到应用的经验还原(即从“去情境化”到“再情境化”的过程)。本文以“物质在水中的分散”为例，对化学概念教学中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”进行分析。
一、概念教学的特点与困境
概念是人类在认识过程中，从感性认识上升到理性认识，将事物的共同本质特点抽象出来加以概括后形成的，其特点是用词或词组来对共性进行表达。如“溶液”的定义为“物质以分子、离子的形式均匀分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物”，从概念中抽取出的关于溶液特征的有效词组有“均一”“稳定”，关于溶液形成本质的有效词组有“以分子、离子形式分散”“混合物”。这就是人们从氯化钠溶液、蔗糖溶液、高锰酸钾溶液等分散系中提取出来的共性，同时还可以利用这些共性去继续其他思维活动，如溶液的导电性分析、浊度分析、溶解度分析等等。
初中学生的认知发展水平处于具体运算和形式运算的过渡阶段，对于从未接触过的抽象概念缺乏兴趣和理解力，需要大量感性认识的支撑。情境正是提供感性支撑的最佳途径。从学习心理角度看，有趣的情境能调动学生的学习兴趣，维持学习活动的持续进行;从学习经验角度看，熟悉的情境为学生提供了感性认知的基础，促进了概念形成;从学习发展角度看，情境的变化能带动知识的迁移，发展学生的思维。但仅靠学生在情境中对概念进行轮廓性的概括是不够的，还需要通过语言文字对概念进行科学化概括，体会思维方法，形成知识体系。若不能及时去情境化，还原对概念的理性认知，学生就难以实现感性认识到理性认知的转化过程;同理，知识的迁移能力需要在情境的发展和变化中反复锤炼，只有通过“再情境化”，创设与初始情境相关联的迁移情境，利用所学概念解决新的问题，才能加深对概念的理解和运用能力，真正实现概念教学的意义和作用。
二、基于“情境化”“去情境化”“再情境化”的逻辑框架构建
情境包括环境、参与主体及其之间的相互作用与动态演化。从“情境化”到“去情境化”的转变过程，实际上就是通过情境归纳既有知识与经验，形成概念的雏形;再将概念雏形带人到具体案例中进行辨析，突显概念的本质与特征的过程。从“去情境化”到“再情境化”的转变过程，实际上就是通过概念与迁移情境相结合，进一步对概念进行辨析和应用，对概念雏形中的细节进行调整，最终形成科学而系统的化学概念，并对概念的本质特征和思维方式进行巩固和应用。
整体流程的逻辑结构如下所示：
三、基于“情境化”“去情境化”“再情境化”的概念教学设计
本课设计时首先“情境化”，通过蛋糕原料、制作步骤、操作细节等情境的创设，将概念的建立分散在有趣的生活化的情境中，通过问题链的设置循序渐进地帮助学生理解溶液、悬浊液、乳浊液的本质特征;再“去情境化”，通过概念辨析对其进行细节打磨;最后“再情境化”，通过情境的回归和迁移体会分散系的特点、变化和用途，为高中对分散系的进一步学习打下基础。
1.“情境化”
本节课所选情境需要将溶液、悬浊液、乳浊液三种体系均包含在内。
蛋糕原料中包含：蔗糖、食盐、面粉、植物油、鸡蛋、牛奶。其中，糖和盐在水中形成的是溶液，面粉在水中形成的是悬浊液，植物油在水中形成的是乳浊液，牛奶和蛋清中含胶体。此外，蛋糕制作过程中需要将面粉过筛，说明固体颗粒越小，其分散后形成的悬浊液越稳定;使用研磨后的糖粉而不使用颗粒较大的白砂糖可引发对溶解速率影响因素的讨论;蛋黄中的卵磷脂是乳化剂，能实现油、水、大分子的蛋白质均匀混合，引发对乳化的学习。因此，用制作蛋糕作为本课的情境是比较合适的。
本节课中情境对概念的引领作用如下所示：
(1)情境引发对物质分散的学习
教师提问：蛋糕吃起来又香又甜，你知道做蛋糕时需要加什么物质吗?
学生回答：糖。
教师提问：在蛋糕配料表中确实找到了“蔗糖”。整个蛋糕的甜度是非常均匀的，如果你是糕点师傅，如何处理糖能达到这样的效果呢?
学生回答：将糖变成糖水再混入面粉中。
教师引导：我们将糖分散到水里形成糖水的过程称为物质的分散，形成的是各种分散系。
(2)情境引发对溶液、乳浊液、悬浊液特征的学习教师引导：是不是所有物质分散后都能变得均一和稳定呢?今天老师带来了蛋糕制作原料中的面粉、食用油、蔗糖、食盐，请同学们对不同物质在水中的分散进行观察和研究。
学生分组实验：
实验用品：一次性水杯、一次性筷子、吸管实验药品：面粉、食用油、蔗糖、食盐
交流与讨论：
教师提问：如何确定蔗糖在水中的分散是均匀的?
学生回答：用吸管品尝上下层的甜度是否相同
教师提问：你能将这些分散系根据其特征分为两大类吗?
学生回答：蔗糖、高锰酸钾是一类，其特征是均一、稳定;面粉、泥土、食用油、汽油是一类，其特征是不均一、不稳定。
教师小结：分散后形成的均一、稳定的混合物我们称为溶液，不均一、不稳定的混合物由于是浑浊的，因此称为浊液。其中，面粉、泥土这些固体形成的浊液称为悬浊液，食用油、汽油这些液体形成的浊液称为乳浊液。
(3)情境引发对分散形式的探索
教师提问：为何溶液是澄清透明的，浊液却是混浊的呢?我们将两种浊液分别置于显微镜下，观察到不同的现象，老师将这些现象画成示意图展示给大家看，可以观察到浊液中分散的颗粒大小不一，分布不均。而溶液通过显微镜无法观察到颗粒，说明其分散成了极其微小、肉眼无法观察的微粒。
图片展示：
教师小结：浊液之浊在于不透光，即浊液中分散的颗粒较大，直径都在100nm以上，对光线有较强的吸收和反射作用。溶液之清在于物质以更加细小的微粒分散进去，微粒的直径都在1nm以下，对光线几乎没有吸收和反射作用。
动画演示：蔗糖、食盐溶解过程的微观模拟
实验验证：用数字传感器对蔗糖溶液和食盐溶液电导率分别进行测定，发现蔗糖溶液几乎不导电，而食盐溶液有较强的导电性。说明蔗糖溶液中分散的微粒是分子，食盐溶液中分散的微粒是离子。
学生小结：悬浊液中分散的是固体小颗粒;乳浊液中分散的是液体小液滴;溶液中分散的是分子或离子。
(4)情境引发对乳化的学习
教师提问：做蛋糕时，用过筛后的面粉混合能分散得更加均匀和稳定，说明固体颗粒越细小，悬浊液越稳定。这也是生活中豆浆的制作原理之一。能否用同样的原理增强乳浊液的均一性和稳定性呢?
实验演示：油水混合物用电动搅拌器搅拌
实验现象：搅拌时混合得更为均匀，但静置后仍然很快出现了分层现象。
教师引导：要使乳浊液更加均匀稳定，除了通过搅拌、振荡使油滴变得更加细小，还要加入乳化剂将细小的油滴包裹住，使其不能互相融合，使乳浊液更加稳定。生活中清洗油渍所用的洗涤剂中就含有乳化剂的成份。
分组实验：
动画演示：乳化原理
老师引导：生活中的乳化应用非常广泛，如清洗衣物、化妆品的制作、乳制品、石油开采、纺织印染、制造药物等。乳化剂的种类也多种多样，如蛋糕原料中蛋黄里所含的卵磷脂就能使油和水这两种不相溶的物质稳定结合而不分离，达到乳化的效果。
2.“去情境化”
“去情境化”是指将知识从具体情境中分离抽象出来，超越具体情境，形成概括性的知識的过程。情境化能帮助学生感性认识“溶液”等概念，但尚未能形成具有概括性的知识体系。因此，还需帮助学生脱离情境，构建抽象化、概念化的知识体系。在“去情境化”的过程中涉及到科学知识、科学方法和科学思维的学习，一般可采用对比变异策略、抽象与概括策略、猜想假设与验证策略。
如本节课在学生通过情境初步形成溶液的概念时，常常将溶液定义为“一种物质分散在水中形成的均一、稳定的混合物”。在此基础上通过有效策略对其进行概念辨析和实验验证，就能实现溶液概念的深入理解和科学定义。
实例如下：
(1)对比变异策略实现“去情境化”
教师提问：溶液一定是物质分散到水中形成的吗?
学生回答：是的
实验演示：将食用油与汽油相互混合
学生分析：食用油和汽油相互混合后形成的混合物是均一、稳定的，因此是溶液。该实验说明溶液不一定是物质分散到水中形成的。
对比变异策略是通过关注差异(改变非本质特征，求同存异)来进行“去情境化”。本课情境中都是物质在水中分散形成的不同分散系，通过演示实验改变不属于溶液本质特征的溶剂种类来对溶液的形成方式进行补充，完善学生脑海里对溶液概念的理解，实现“去情境化”。
(2)抽象与概括策略实现“去情境化”
教师提问：你能根据溶液的基本特征、物质形成溶液的分散形式、溶液的本质属性对溶液进行定义吗?
学生回答：溶液的基本特征是均一性、稳定性;物质在溶液中是以分子或离子的形式进行分散的，溶液是物质分散后形成的混合物。因此，溶液是指物质以分子、离子的形式分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物。
抽象和概括是建立在有足够感性认知的基础上的，并且需要在老师的引导下进行。抽象是抽取研究对象最本质的属性，概括是将抽象出来的属性连接起来，成为具有一般规律的共性。如本课在情境化学习中研究的蔗糖溶液、食盐溶液、高锰酸钾溶液，其共性包括基本特征、分散形式、本质属性。引导学生对其进行抽取和概括后，溶液的概念自然也就形成了。
(3)猜想假设与验证策略
教师提问：溶液、悬浊液、乳浊液之间可以相互转化吗?
学生回答：应该可以。比如将食盐水进行蒸发，食盐固体会析出。
实验验证：
实验①饱和石灰水加热，溶液变成悬浊液
实验②石灰乳中加稀盐酸，悬浊液变成溶液
实验总结：所谓的均一稳定是在温度等外界条件不变的前提下。若改变温度、发生化学反应，三种分散系也可能会相互转化。
学生对知识的掌握程度往往取决于生活经验。要想将个别现象变成普遍规律，甚至形成科学理论，就需要给学生提供更多的经验，在情境中进行合理的猜想与假设，并辅以实验验证，促使学生的认知从经验层面上升到理论层面，从而实现“去情境化”。
3.“再情境化”
“再情境化”是概念的实践过程，是将抽象化概念具体化的过程，是要培养学生利用概念的本质核心解决实际问题的能力。再情境化时所进入的情境不能与原有情境完全脱离，而是要创设与原始情境相关联，有共性的迁移情境，以陈促新，加深学生对概念的理解和运用，实现知识的迁移和能力的提升。
如本节课在溶液概念形成的基础上，还可以继续研究：
(1)如何加快溶解的速率，
(2)将物质分散成溶液后再使用的优点等问题。
(1)创设问题情境实现“再情境化”
教师提问：蛋糕制作过程中，常用糖粉(将白砂糖研细后得到的极细的粉末)来制作蛋白霜。你能说一说原因吗?
学生回答：分散更均匀，溶解速率更快。
教师提问：除了研细这种方法外，还有哪些方法可以加快固体的溶解速率?
学生回答：搅拌、加热。
(2)创设生活情境实现“再情境化”
图片展示：农业上喷洒农药、配制农药波尔多液
教师提问：日常生活中常常将物质配成溶液后再使用。你能说说这样做的优点吗?
学生回答：物质分散后能使接触面积更大，吸收更快，化学反应速率也更快。
(3)创设实验情境实现“再情境化”
实验展示：泥土和水混合静置分层后的上层液体仍然浑浊，静置很长时间仍不分层。
实验演示：去上层悬浊液，加入明矾并搅拌，静置后分层。
教师提问：上层悬浊液不易分层的原因是什么?
学生回答：其中分散的固体小颗粒很细小，悬浮在水中难以沉降。
教师提问：这就给自来水厂的净水带来了困难。为何加入明矾就能促使其分层?
学生回答：用明矾净水，可以将悬浮小颗粒凝聚成大颗粒并沉降下来。
四、结束语
化学概念教学的抽象性与概括性，与情境教学的生动性与实用性有机结合起来，能赋予概念更强有力的灵活性和科学性。情境的灵活运用使得学生对概念的理解更深入更透彻，在此基础上才能实现更高层次的学习和应用。
