概念学习障碍及其教学对策——兼谈概念教学的过程模型的构建
摘要：概念学习在中学化学学习中占据重要地位，本文通过分析概念学习的心理过程，阐述概念学习障碍的类型，构建概念教学的过程模型，并以物质的量、摩尔质量的教学设计作为过程模型操作的例证，提出实施概念教学的策略。
关键词：概念教学过程模型障碍策略
人们认识事物时，把事物的属性及其相互关系，经分析、比较、综合等作用，概括地、定型地代表一个物体、动作、性质、状况等的抽象的共同观念叫做概念。
因此，概念是客观事物本质属性在人脑中的反映。
化学概念是反映物质在化学运动中的固有属性的一种思维形式，它是化学知识的基本元素和重要组成部分，是掌握物质变化规律的基础，也是深刻理解化学原理的基础，对培养学生的能力起着重要的作用。
在实际教学中，有些化学概念学生容易学习，有些则非常难学，教师使用相同或相似的方法进行不同的化学概念教学时，取得的效果相差甚远。
如“物质的量”及其单位“摩尔”的学习，教师觉得难教、学生觉得非常难学。
化学概念的建立应该具有一般的基本过程，我们试图从化学概念的基本特征和建立概念的心理过程中寻找化学概念有效教学的策略，使得学生能够有效地学习化学概念，从而促进化学的有效学习。
1 概念学习的特征
概念的学习过程是“反映事物本质属性的共同观念”在人的大脑中从无到有的过程，因此，有必要全面认识概念及其建立的过程，即概念的特征和概念建立的心理过程。
1.1 概念的特征
1.1.1内涵和外延
任何一个概念都有它明确的内涵和外延。
内涵是指概念所反映的事物的本质属性，通常是通过下定义的方法来表示的，如“物质的量”的定义是“含有一定数目粒子的集体”，给概念下定义是对事物的本质属性的认识在一定阶段上的总结。
概念不仅对所反映的事物的本质属性有质的规定性，有些概念还具有量的规定性。
因此，一般来说，概念既可以用文字或语言的形式来表述，有些概念还可以用数学公式予以定量阐述，如“物质的量”又可定义为“n=N/N A”。
外延是指概念所涉及的范围和条件。
如“物质的量”的外延是“含有一定数目粒子”这一本质属性的粒子集体的类型，如分子、原子、离子（或原子团）、电子、质子、中子等。
1.1.2客观和可测
概念是从客观事物中概括和抽象出来的，它反映了客观事物的本质属性和内在联系，因此，具有客观性。
如“物质的量”是客观存在的不同类型的粒子的集体。
同时具有质和量两个规定性的概念叫物理量。
一切物理量都能被测量，用仪器进行直接的测量，用公式进行间接的计算，还可以通过测量其他物理量进行间接的测量。
如“物质的量”的测量，可以通过间接测量质量、气体体积等方法进行。
1.1.3抽象和精细
一个概念能够反映出大量形形色色的物质的共同属性，因而具有高度的概括性和抽象性，它超脱了具体的现象而说明了事物的本质。
一个被抽象的概念，还可派生出新的概念，称为概念的多重抽象性。
如“物质的量”可派生出“摩尔质量”、“气体摩尔体积”和“物质的量浓度”等。
客观事物的方方面面的属性，表面上看来有些属性是相似或相近的，但用不同的概念能够把这些属性精确地区分开。
例如，“量”是人们生活中经常使用的一个含混概念，人们说“量”的多少，可能是质量、体积、纯度、质量分数等等。
然而，概念却能准确地区分它们。
1.1.4发展和变化
概念是在科学实践中逐步形成和发展起来的，一个概念的内涵是否正确，外延是否恰当都要用实践来检验，并随着科学实践的深入发展而不断得到补充、修正和重构。
原子的概念从德谟克里特提出，经历了“实心球模型—布丁模型—行星模型—卢瑟福模型—分层模型—原子核模型—电子云模型”。
由此可见，科学发展的历史，也是概念产生和发展的历史，同时也应该成为概念学习发展的过程。
1.1.5联系和结构
概念和概念之间虽然可以进行精确的区分，但它们之间并不是孤立的，它们之间存在着直接的或间接的联系，其主要形式是从属和并列。
在从属关系中，下位概念从属于上位概念，如氧化还原反应与氧化反应的关系，氧化还原反应属于上位概念，而氧化反应属于下位概念。
氧化还原反应的学习是在氧化反应和还原反应学习之后进行的，称为上位学习；反之，在具有上位概念的情况下学习下位概念称为下位学习。
并列关系指的是概念与概念间既不产生从属关系，也不产生总括关系，但相互之间具有潜在的联系，如质量与物质的量等。
1.2 概念学习的过程
关于人的认识的发展过程，列宁曾做过这样的概括：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理、认识客观存在的辩证的途径”。
认知心理学认为，形成概念是人在认识事物的过程中积极主动地进行概括、推理、提出假设，并将这一假设应用于日后遇到的事例中加以检验。
由此可知，概念的形成是以感觉、直觉和表象为基础的，以分析、综合、抽象、概括、系统化和具体化为主要思维活动，从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。
因此，可以将学生概念学习的过程划分为：
1.2.1感知现象
感知是由于环境对感官的刺激引起的事物的整体属性在人脑中的反映，属于认知过程中的感性阶段，概念学习的感知来自于客观环境（对客观事物的生活经验）和教育环境（教材、图片、模型、录像和实验等）。
但要注意的是：人的知觉系统摄取和加工外部环境信息的能力是有限的，应该对刺激进行选择和过滤；同时感知受到人的需要、愿望、兴趣、以往经验（前概念）的影响。
1.2.2思维加工
思维是人脑对客观事物的间接的和概括的反映，主要包含抽象和概括两个过程：抽象就是在思想上区别某种事物的本质属性和非本质属性，从而抽取本质属性；概括则是将某种事物的本质属性推广到同类事物中去。
这一过程依赖于各种思维方法的综合运用。
不同概念的形成，其思维方法不尽相同，最基本的有：①分析概括一类事物的共同属性和本质特征，如化学反应、糖类、蛋白质；②抽取物质的某一属性，得出表征物质某种性质的量，如相对分子质量、相对原子质量、摩尔质量、气体摩尔体积；③用理想化的方法进行科学抽象，如理想气体、分子模型、原子模型；④概念的组合及发展，如摩尔质量（质量和物质的量）、气体摩尔体积（物质的量和气体体积）、物质的量浓度（物质的量和溶液体积）；此外，还有运用演绎、类比及等效的方法等。
1.2.3形成概念
形成定义是形成概念的认知活动的最高境界，也是进一步理解概念的基本依据。
概念的定义方法一般有：①属加种差，如酸性氧化物是在其属概念——氧化物的基础上进行的；②操作定义，如摩尔质量是将物质的质量与物质的量的比值这一数学操作进行定义的；③外延定义，对于外延边界清楚的集合概念，若能举出他的全部外延，就可以下肯定外延的定义，如不饱和溶液，就是指没有达到饱和状态的溶液。
理解概念主要从以下三个方面考察：①明确引入概念的原因；②明确概念的内涵和外延；③了解概念与相关概念之间的区别和联系。
1.2.4重构认知
新概念形成后，如果不能与原有认知结构建立起意义联系，在一定程度上意味着概念没有真正建立。
认知结构的重构，主要是使头脑中散乱的现象和事实、概念、理论形成秩序，使头脑中的化学知识得以扩展、更新或重构，这一过程是由同化和顺应使认知结构达到新的平衡的过程。
2 概念学习的障碍
中学生的逻辑思维正处在由经验型向理论型发展的阶段，思维的品质不够健全，使得他们在学习概念时存在着一定的困难，可能形成各种学习障碍。
我们认为，中学生概念学习的障碍主要表现为与概念学习四个心理过程相对应的四个方面：
2.1 感性认识不足
感性材料是形成和掌握概念的前提和必要条件，感性认识不足是概念学习的主要障碍之一。
例如，如果没有观察过化学反应，就不能掌握化学变化。
用以表征物质特殊性质的概念，如“物质的量”是对含有6.02×1023
个粒子的集合体的抽象，远离人们的日常生活经验，不能找到直接的感性材料，从而导致了学习障碍。
2.2 思维方法不当
参考文献
[1]胡卫平.中学科学教学心理学.北京：北京教育出版社，1999
[2]陈至为，贾秀英.中学科学教育.杭州：浙江大学出版社，2001
[3]吴琼.中学化学教学建模.南宁：广西教育出版社，2003
[4]吴俊明，王祖浩.化学学习论.南宁：广西教育出版社，1996
[5]梁树森.物理学习论.南宁：广西教育出版社，1996
[6]田世琨，胡卫平.物理思维论.南宁：广西教育出版社，1996
[7]查有梁.物理教学论.南宁：广西教育出版社，1996
[8]刘知新.中国著名特级教师教学思想录——中学化学卷.南京：江苏教育出版社，1996
[9]中国教育学会化学教学研究会.名师授课录——中学化学.上海：上海教育出版社，1997。