灭火要降低可燃物的着火点？

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1、降低可燃物的着火点？ 对“燃烧条件”的前概念的诊断与教学对策 韶关市乳源中学 张传湘 内容摘要：本人经过几年教学发现，有一部分学生在回答灭火的方法时，常有降低可燃物的着火点的答案，几经困惑，做了一个对比研究。采用了问卷调查和个别访谈的方法，对102名九年级学生进行了燃烧前概念的探查。研究结果表明，学生对 “燃烧现象、燃烧条件、灭火原理”有一定的前科学概念认识，其中错误概念着火点尤为突出。在调查的基础上，本研究分析了学生对燃烧概念之错误的形成原因。最后有针对提出了相应的教学对策。 关键词：燃烧条件，前概念，科学学习，误概念，教学策略一、引言在教授新的科学概念之前，常常会遇到这种情况：学生在接受正

2、规授课之前，其实已经形成了对该概念的一些想法。这种在学生系统地学习科学知识之前所具有的想法被人们称之为“前概念”。围绕“前概念” 建立起来的一种特有的错误思维我们称为“相异构想”或“误概念”。研究与实践证明发现，学生头脑中这些不同于科学概念的相异构想如果得不到及时纠正，它将影响新知识的接收（同化和顺应）并使他们对新知识只停留在表面接受，甚至弯曲新知识的科学含义。因此研究和调查学生的科学前概念是一项非常有意义的工作。本研究试图对九年级学生于“燃烧现象、燃烧条件、灭火方法和原理”持有的相异构想形成原因进行探查分析，以为其它教师带来一些参考，改进教学行为和方法，使学生达到概念的有意义学习。二、研究方

3、法为确认学生是否达到理解概念的程度，需要设计问卷来引出学生的回答，从中深入探测学生的前概念。探查试题是依据单元教学目标，围绕“燃烧现象的特征、燃烧条件、灭火原理”三部分自行编制，测查学生对燃烧的已有认知。问卷共有10小题，具体内容设计如下：调查问卷（一）判断题1. 木条、火柴、煤能够燃烧，玻璃、金属不能燃烧。（ ）2. 火柴、蜡烛、液化石油气等物质要点燃才能燃烧。 （ ） 3. 酒精灯的熄灭需要灯帽盖灭，说明灭火需要隔绝空气。（ ）4.用酒精灯给纸锅里的水加热，纸没有着火是隔着了石棉瓦，没有与火焰接触（ ）（二）不定项选择题 5. 你认为物质燃烧一定会发生的现象时（ ），有时会有的现象是（ ）

4、A发热 B发光 C有火焰 D有烟雾 E.有气味 F.化成灰烬或消失 G.其它_6. 你觉得燃烧需要具备哪些条件（ ） A能燃烧的物质 B. 氧气或空气 C. 达到一定的温度7. 你觉得下列哪些东西是可以燃烧的 ( )A蜡烛 B. 石头 C. 铁 D. 汽车轮胎（三）简答题8. 对纸、木材、煤球的点燃方式为什么不一样？9. 能帮助和支持燃烧的物质，都叫做助燃物质。根据定义，写出你知道的助燃物名称。10. 你知道的灭火方法有哪些? 试着解释水灭火的原理。测查对象为本人所教九年级的其中两个教学班的学生。共发放问卷102份，回收102份，有效问卷102份。笔者对全部的有效问卷进行了数据统计，同时对答案

5、有典型意义的学生进行个别访谈。另外教师的上课观察记录及教学札记及学生的作业等资料都使本研究更为客观且深入。三、测查结果及其分析笔者对问卷客观题部分的学生回答情况进行了统计分析,结果如表3-1所示。表3-1问卷客观题部分的原始统计结果题号 正确率（%） 错误率（%）182.717.3245.854.2393.76.3465.434.5586.513.5692.87.871000*“正确率”表示学生的看法与参考答案相一致的百分比，“错误率”表示学生的看法与参考答案不一致的百分比。上面的统计表反映出学生对燃烧的正确性概念和错误性概念都十分显着。由于这些测查和后续的访谈都是围绕“燃烧现象的特点”、“燃

6、烧三要素” 和“灭火原理”三部分进行的，因此下面将从这三个方面分别进行分析。（一） 对燃烧现象的的正确理解测查结果显示87.7%的学生认为金属是可以燃烧的，因为本章前面学习铁丝，木炭等得燃烧，学生对燃烧的现象能够有比较清晰的概括。因为从生活中看到的一般燃烧都是有火焰的，伴随着发光发热等现象。所以学生对第四题不定项选择题给出了多种现象,学生选择的答案能包括所能出现的燃烧现象。（二）对燃烧条件的错误理解1 对着火点的理解45.8%的学生都认为一定要点火物质才能燃烧。在其生活经验中，点不着的物质就认为该物质为不可燃物，而且前面对氧气性质，木炭的可燃性的学习，对燃烧的理解都是点燃。这对于可燃物在有助燃

7、物支持的环境下，只要达到着火点就可燃的概念，存在比较深的错误理解。而对“纸、木材、煤球的点燃方式为什么不一样”的问题，学生有的认为是因为纸薄、煤球的密度大等原因,虽然有些观点是部分正确的,但是没有学生从它们的组成考虑,也就反映出学生对于可燃物具有不同的着火点没有建起相关概念。从谈话记录1中可以看出学生之“燃烧一定要点火”的认知形成过程。谈话记录1师：你认为一定要点火才能燃烧吗？生1：对，要不就烧不起来！师：为什么？生1：我们前所学的铁丝燃烧，木炭燃烧都需要点燃！师：你有见过不用点火就能着火的例子吗？生1：没有！ 笔者认为，由于学生在日常生活情景中确实多次观察到“纸张、木柴等物质燃烧需要点燃”、

8、“物质燃烧时有火”的现象，因而学习问卷中有45.2%的学生认为“燃烧需要用火去点燃”、“燃烧离不开火”。 2 对助燃物的理解 学生对可燃物的燃烧需要氧气是知道的，但对起到助燃物是氧气还是空气就不是很明确。例如被问及木炭燃烧需要什么时，很多学生能回答是氧气；但被问及酒精灯用等帽盖灭时是缺少空气还是缺少氧气时，学生就不能做出正确的判断。3. 对可燃物的理解高燃点的可燃物，如石头，学生从其生活经验中，建立了无法以点火的方式使它开始燃烧的错误认识，故将其归类为不可燃物。（三） 对灭火原理的理解因为学生对燃烧的要素没有清楚的概念，对于灭火原理的认识必会受其影响，学生从日常生活经验中接触最多的灭火方式就是

9、用水，但不知用水灭火的原理。而对于常见的干粉灭火器的灭火原理，学生则认为与水灭火的情况相同。 谈话记录2师：通常我们用水来灭火是吧？生2：对！师：那你能根据你的理解说说水为什么可以灭火？生2：降低温度。师： 那你知道灭火器是怎么灭火的？生2：灭火器喷出来的二氧化碳，所以可以灭火。师： 你认为水和灭火器的灭火原理一样吗？生2：应该是不一样的吧。师：为什么？生2：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；而水不能燃烧，比热大。 从访谈中，可以发现，学生都知道水和二氧化碳可以灭火，但是对灭火原理较科学的认识。对灭火原理的解释是学生经过个人经验的加工得出。没有学生涉及着火点的概念。综合上述，学生在学习燃烧条件的错

10、误概念主要来自日常经验和以前的学习。日常的经验是学生通过观察和体验而来的，往往是根深蒂固，做出的判断并是正确的，如燃烧的本质，有氧气参与，要达到着火点是无法感知的；而以前的学习如木炭、硫，白磷等，反应的条件是“点燃”，而且教师在讲述这些知识时的强调，无疑是强化学生的原有的错误等。四、对燃烧的条件的教学策略知道学生了头脑中存在着哪些错误概念，如何使这些错误的概念转变成科学的概念呢？研究表明，学习过程是学习者建构自己知识经验的过程，而学习过程是学习者通过新旧经验的相互作用来发展自己的知识经验。即学习不仅要运用原有知识经验中与新知识一致的部分，作为同化新知识的固定点，而且需要同时看到学习者头脑中与新

11、知识不相一致、甚至是冲突的经验（日常概念），使学生通过分析、比较、综合等思维活动，对新旧经验做出必要的调整和改造，从而获得新知识的意义，针对“物质燃烧需要点燃”这个错误认识，本人采如教学。21结合学生的经验，提出引起学生识知冲突的问题学生在日常生活中，观察和接触过一些与科学概念有关的现象和事实，恰当地列举生活中的典型事例，唤起起学生已有的感性认识，让学生用自己的概念去对事例或现象进行解释。例如，列举纸、天然气、木炭、煤4种常见的可燃物，提出如下问题；（1）如何点燃它们？（2）点燃的方式为什么不同呢？上述问题的内容与学生的日常生活比较接近，但学生对这些问题具有一定的模糊认识，这样可以引发学生的认

12、识冲突，即大脑中的原有概念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾，导致学生看到原有概念的不足，感觉到有改变认知结构的需要。学生认知冲突的产生，为使学生的原有认识和科学概念转变创造了有利条件。22运用实验，让学生获得新的丰富的感性认识丰富的感性认识是帮助学生理解和掌握知识的有力手段，而感性认识的获得源于实践或实验。通过课堂实验，让学生在观察、实践和思考中，获得对物质燃烧条件的理解。例如，人教版九年级化学教材1 中安排了这样的活动与探究实验内容：（1）在500ml的烧杯中注入400ml的烧杯中的白磷。在烧杯上盖一个薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象

13、。（2）用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气，观察现象。根据上述实验，有如下讨论：（1）上述实验中，为什么薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧？（2）为什么铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧？（3）本来在热水中不燃烧的白磷，为什么在能入氧气后却燃烧了？（4）综上所述，燃烧需要什么条件？教材中的实验设计与问题研讨，为学生正确理解物质“燃烧条件”提供了必要的和充分的认识。物别是，“薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧”、“热水中白磷通入氧气后燃烧”这两部分内容，可以让学生清楚地看到物质燃烧并不需要“点燃”。但由于白磷有毒，一般学校不便储存，教学中完成这样的实验有一定困难。实际教学中，可利用学生熟悉的木炭来

14、完成相关的教学任务。实验如右图，取1支球形管，水平固定在铁架上，两端配有带导管的单孔塞，基中一端导管与氧气袋连接，另一端的导气管插入澄清的石灰水中，用酒精灯给木炭加热一会儿，撤去酒精灯，停止加热，间歇通入氧气，木炭燃烧马上停止，再通氧气，木炭又马上燃烧。这样反复多次，澄清石灰水变浑浊。根据实验现象，思考燃烧需要什么条件？根据木炭燃烧实验的现象，可以引导学生分析，可燃物木炭在与氧气接触的情况下要发生燃烧现象，需要“加热”到一定温度，并不需要“点燃”。上述实验内容，让学生获得了新感性认识：除了氧气之外，可燃物燃烧必需一定温度（达到燃烧所需的最低温度）。至此，学生对物质燃烧条件有了新的科学认识。2.

15、3 在解决实际问题中获得对科学概念的深入理解和建构当学生有了新的科学认识之后，再设计一些新的问题和实例，让学生尝试用科学概念去解决日常概念不能解决的问题，促进学生在不同的变式中获得对科学概念的全面理解和建构。问题农村某户农家的一堆柴草堆积已有多年了，这年的秋天，柴草突然燃烧起来，幸亏扑救及时，才没有酿成火灾。经调查，无人放火。解释柴草在无人放火的情况下为什么会燃烧？实验 2在一个铁制的坩埚里入松节油，加热把它点燃，待燃烧正常以后，将坩埚入水槽的水里，不久，火焰慢慢熄灭。取出坩埚再加热，再点烯松节油让其燃烧，再把坩埚半浸入水中，火焰又熄灭。造成松节油燃烧熄灭的原因是什么？把科学的概念运用到更为广

16、泛更为深刻的现象中去，当学生在新的思维结构下获得更多成功的时候，学生就会接受科学的概念，并对以前的日常概念做出调整和改造，从而实现对科学概念的深刻理解和理新建构。后记：本人在所教的三个班级中，调查的两个教学班中采用上述的教学策略，而另一个教学班作对比，结果在实验班在单元评价灭火的原理的考察中，没有一个同学回答降低可燃物的温度，但是在对比班中有三个同学答道降低可燃物的温度。通过本次实验本人对备课又有更深一层的理解。参考文献1 人民教育出版社，义务教育课程标准实验教科书 化学九年级上册 2006秋季2 上海教育出版社，义务教育课程标准实验教科书 化学九年级上册 王祖浩 2006秋季 3 杨丽娟, 吕琳, 徐林培.转变初中生化学前概念中相异构想的教学策略.化学教育, 2005(11) 4 吕林,杨丽娟,周海花.初中生化学前概念中的相异构想及其形成方式.化学教育,2005(09):38-42