三元探究式教学：概念深度理解的有效路径
摘要：化学概念的形成需要经历由感性认识到理性认识的过程，具有一定的抽象性，直接讲解不能让学生形成深度理解。教师可深刻思考教材中对概念的呈现方式，创造性地使用教材，引导学生去“看”现象，使其自主探究出本质。具体教学中，教师可采用“实验探究→原理探究→本质探究”的方式，在确定教学目标的基础上，设计核心问题的诊断性评价标准，引导并评价学生活动，使其充满兴趣地探究概念，发展化学学科核心素养。
关键词：探究式教学；高中化学；概念理解
一、问题的提出
化学概念是化学知识体系的重要组成部分，对它的研究一直受到化学工作者的关注［1］。概念是人类在认识过程中，把所感觉到的事物的共同特征抽出来，加以概括而形成的，它是思维的基本形式之一［2］。化学概念的形成一般要从感知具体的物质和现象开始，经过从已知到未知、由表及里、由感性认识到理性认识的过程，进而把握有关的原理知识，形成概念后还要通过实践活动去运用、发展认知能力［3］。当前，各版本高中化学教材中都有电离和电解质的概念，笔者在教学实践中逐渐产生了如下两个疑惑。
其一，两个概念如何安排呈现顺序？
人教版、苏教版和沪教版普通高中教科书《化学》必修第一册都是先给出电解质的概念，再探究电解质是如何电离的；鲁科版普通高中教科书《化学》必修第一册则先探究电离再给出电解质的概念，即先实验观察NaCl溶于水前后的导电性，再给出电解质的定义。前者易导致某些问题，例如对“CO2溶于水可以导电”的理解，学生会认为CO2是电解质，虽经教师解释“导电的不是CO2而是碳酸”，学生仍会产生疑问“为什么CO2不导电”，最终还是需要用电离的知识去解释导电。此外，很多阶段性测试题会将学生对电离的理解放到对电解质的辨析上去考查，这也使得教师更注重教会学生“机械”地辨析电解质，而忽略了电离的重要地位。但电离概念是发展学生微粒观的重要载体，它不仅本身重要，而且对于电解质概念的理解起着重要作用。因此，从学生认知的角度出发，笔者更倾向于先电离后电解质的呈现方式。
其二，教学设计如何促进概念生成？
概念的形成需要经历由感性认识到理性认识的过程。上述四个版本教材共同的做法是，先让学生在宏观上体验哪些哪类物质能够导电，再从微观上呈现NaCl在水溶液中的电离过程。这种由表及里、由宏观到微观、由现象到本质的学习方式得到学术界的普遍认同。但是对于教师而言，更应该思考如何创造性地使用教材，以便让学生真正经历由现象到本质的过程。也就是说，现象是教师引导着学生去“看”的，但本质应该由学生自己探究出来。
二、促进概念深度理解的三元探究式教学设计
建构主义理论认为，学生总是以已有的知识经验为基础来建构对新知识的理解。但仅靠记忆概念的定义，学生往往会存在模糊甚至是错误的认识，不可能真正理解概念的本质。因此，要想真正理解概念，教师就应当以相关实验为素材引导学生感知概念，使学生在“看到”概念之后产生探究其原理的兴趣，然后设计原理探究活动，引导学生经历原理的认知和分析过程，达成对概念的进一步认知，最后设计指向概念本质的探究活动，引导学生建构出科学的概念。由此，笔者提出概念形成的“三元探究”路径：实验探究→原理探究→本质探究。实验探究是以实验为素材创设情境，引领学生从宏观层面对实验现象进行分析、比较、概括得出初步的结论，形成感性认知；原理探究是依据思维进阶，引导学生从实验表象探索微观原理，形成理性认知，发展证据推理、科学探究的学科核心素养；本质探究是基于宏微结合，引发学生自主归纳、概括、演绎出合理的结论，挖掘出概念的内涵与外延，并与教材中的概念进行对比，达到深刻理解概念本质的目的。
三元探究式教学要围绕发展学生的化学学科核心素养，创设性地使用教材，并按照如图1所示的基本流程整体推进。
（一）确定教学目标
其一，能系统认识物质导电的原因，知道导电是因为有自由移动的带电粒子。
其二，利用化合价知识推理水合离子的形成过程，能解释电离的两种能量来源，进而深刻认识电离概念，建构电离模型。
其三，能准确描述电离和电解质的概念，准确判断哪些物质属于电解质。
（二）设计教学环节
“电解质和电离概念”三元探究式教学设计详见表1。
（三）教学过程
【环节一：实验探究】
［实验］请同学们分小组测量铜片、蒸馏水、NaCl固体、NaCl溶液和蔗糖溶液是否导电，探究物质的导电性及原因，填写表2（表中斜体部分为学生所填）。
［学生活动］通过①回忆初中所学知识，明确金属导电是因为有自由移动的电子；对比③④，明确导电需要有自由移动的带电粒子，分子不可以导电。结合以上分析、比较，归纳概括出导电的根本原因是：有自由移动的带电粒子。（教师尤其要引导学生）对比②③④，思考“NaCl溶于水前带电粒子无法自由移动，溶于水后为什么就可以自由移动”以及“在微观上水分子是如何与Na