周藝娟 肖開選
[摘 要]在教學實踐中,同一個化學概念的呈現(xiàn)策略和方式應該多種多樣,且相互關聯(lián),而每種方式在培養(yǎng)學習者的具體能力上面也各具優(yōu)缺點。本文以山東版新教材“物質的量”這一概念為例,對概念的六種呈現(xiàn)方式進行具體的探討。
[關鍵詞]化學概念 呈現(xiàn)方式
化學概念歷來在中學化學教學中處于核心部分。但在具體的教學實踐中,“感知—理解—鞏固—應用”的學習模式和“提出問題—提供事實—分析下定義—應用鞏固”的教學模式一直處于單一主導地位,而忽視了化學概念的獨特性和內在規(guī)律,極易造成概念在學習者的頭腦中只是一些零散文字的堆積,只會死記硬背,而并沒有對概念在本質意義上真正把握和理解。針對新的一輪課程改革中教科書在內容編排上出現(xiàn)的新變化,有必要從科學教育研究成果的視角,對化學概念在新教材中的呈現(xiàn)方式的變化進行理論和實踐探析。
一、理論基礎
1.現(xiàn)代認知心理學為研究概念呈現(xiàn)方式提供了有利的研究工具。概念的學習是概念獲得和運用(包括知覺水平,思維水平的運用)的過程。概念獲得的實質是理解一類事物的關鍵形式。基本形式是概念的形成和概念的同化。概念的形成指的是學習者從大量的同類事物的具體例證中通過辨別、抽象、概括等形式發(fā)現(xiàn)同類事物的共同本質特征,從而獲得概念的過程。一般可通過觀察和經(jīng)驗學習等途徑獲得。概念的同化就是通過學習前人已形成的概念來掌握新的概念,其形式是利用學習者認知結構中的原有概念以定義的方式直接向學習者提供概念的關鍵特征。
2.知識只有與應用聯(lián)系起來才是有意義的。在教科書中,知識是綜合呈現(xiàn)的,然后才會被應用于例子和練習中。知識的結構要根據(jù)知識與教科書中相關的基本概念的連結方式來評價。用布魯納的話說:“基本概念應該是用于表達基本觀念的形式化的術語。學習的目標是理解基本觀念。它不但包括掌握一般原理,還包括培養(yǎng)對待學習和調查研究,對待推測和預感,對待獨立解決難題的可能性態(tài)度。”所以,在化學概念教學中,不但要考察概念的表層結構——言語概念的邏輯體系,更要考察概念體系的深層結構——學科中廣泛和強有力的適應性觀念及學科的基本原理方法與態(tài)度。這其中不僅包括知識體系的構建,也包括科學素養(yǎng)和世界觀的形成。
3.從建構主義教學理論的觀點來看。認知結構的形成總是存在個體性差異的,個體的主動性在建構認知結構過程中起著關鍵的作用,所以在教學中把充分尊重學習者的個性差異及調動他們參與的興趣擺在首要位置。這也是新課改中的一個核心思想。而新教材中概念呈現(xiàn)比起舊教材來講,方式更加多種多樣,這為學習者根據(jù)自己的特點、興趣,自主選擇合適自己的概念學習方法提供了更好的平臺。同時也給老師提出了更大的挑戰(zhàn):如何準確理解新教材概念呈現(xiàn)方式的變化及如何更好的加以利用。
4. 新舊版教材比較。在中學化學新課改的教材中,涉及到原子結構、價鍵理論、元素周期率、化學熱力學物質變化與能量變化等內容,基本涵蓋了近代化學以來的研究成果,全面反映出現(xiàn)代化學的基本觀念、基本研究方法。概念的呈現(xiàn)更重視描述過程,而不是直接表達結果,且形式、信息趨向多樣化。相比之下,舊版教材描述性知識過多,結構松散,呈現(xiàn)方法單一,不利于師生對化學科學本質、化學研究方法與過程的理解,也不能完全滿足師生成長與發(fā)展的需要。
二、概念的呈現(xiàn)方式
下面以山東科學技術出版社高中化學中的一個基本核心概念“物質的量”為例,對新教材中概念呈現(xiàn)方式進行具體探討。
1. 將概念的定義直接以文字形式呈現(xiàn)出來。例如,“物質的量”的概念,在課文中是這樣定義的:像長度、質量、時間、電流等物理量一樣,也是一種物理量,通過它可以把物質的宏觀數(shù)量與原子、分子或離子等微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來。物質的量的單位是摩爾,簡稱摩,符號為mol。
【評價】在化學概念教學中,最常見的就是將概念定義直接呈現(xiàn)給學習者。這種方式有利于學習者對概念的關鍵詞語準確把握和深刻理解,減少其他無關信息的干擾,而概念中的關鍵詞語恰恰決定了概念的內涵和外延。但在實際教學中,我們發(fā)現(xiàn)有相當一部分學習者是通過背定義來學習概念,針對這種現(xiàn)象,可以圍繞一個概念設置如下提問清單:關鍵詞是什么?它的上位,下位概念或并列概念是什么?為什么要引入這個概念條件,結論是什么?有無特例?能用自己的話下定義嗎?如何運用?與它相似的概念有哪些?有何異同?
2. 將概念整合到不同的學科當中呈現(xiàn)出來。概念的呈現(xiàn)在新教材的課文中還常常與不同學科整合起來。例如,“物質的量”的概念學習中,新教材配置了這樣一段文字:1971年,第14屆國際計量大會通過決議,決定采用長度、質量、時間、電流、熱力學溫度、物質的量和發(fā)光強度這7個量作為基本物理量,其他物理量則按其定義由基本物理量導出。這7個基本物理量的單位分別為米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、開爾文(K)、摩爾(mol)和坎德拉(cad),同時它們又被定為國際單位制(簡稱SI制)的基本單位?!澳枴逼鹪从谙ED文mole,原意為“堆量”。國際上規(guī)定,1mol任何微粒所含的微粒數(shù)與0.012kg一種碳—12原子所含的碳原子數(shù)相等。
【評價】這種呈現(xiàn)方式有利于學習者建立概念的網(wǎng)絡體系,通過把要學習的概念整合進不同的學科中,不僅使一系列概念具體化,更重要的是體現(xiàn)了基本概念和導出概念之間的各種關系,如遞進、延伸、分解、拓展、綜合等,有利于整理分散的知識,把握概念之間的相互關聯(lián),強化記憶和靈活運用概念的能力,而且對提高學習者的綜合素質具有不可取代的作用。
3. 將概念的呈現(xiàn)與圖片聯(lián)系起來呈現(xiàn)。在新教材的概念學習中一般都穿插有相關的圖片。例如,在新教材中,它將水的宏觀圖片和微觀示意圖對比標出,同時設置問題:一滴水大約含17萬億億個水分子。如果一個個數(shù),即使分秒不停,一個人一生也無法完成,那么怎樣才能既科學又方便地知道一定量的水中含有多少個水分子呢?
【評價】圖片是獲得感性認識的重要途徑,運用圖片來展示概念的相關信息可以使學習者獲得更典型、更生動、更深刻的感性認識,從而有利于學習者進一步透過現(xiàn)象、去偽存真地抽取本質形成正確概念。這對概念學習方式一是很好的補充,且很多圖片本身就隱含有新舊知識的關聯(lián),對概念學習方式二也是很有幫助。
4. 通過相關的變式訓練進行概念呈現(xiàn)。在新教材的概念學習里面,還配置有一個遷移應用模塊。例如,學習了物質的量這一物理量之后,某同學想用下圖表示自己對水的組成的進一步認識。請協(xié)助他完成這幅關系圖,并說明這幅圖的含義。
【評價】這個模塊練習設計都是緊密圍繞著概念的內涵和外延展開的,通過保持概念的關鍵特征而變化那些非關鍵特征從而構成的表現(xiàn)形式不同的例證。當學習者對概念的關鍵特征有了基本的理解之后,老師就可以通過變式訓練來幫助學習者辨明概念的無關特征,更精確地理解概念的含義,而且更重要的是通過各種變式,學習者可以看到概念應用情景的各種變化,進一步促進他們對概念的靈活運用。
5. 基于探究活動的概念呈現(xiàn)。在“物質的量”概念教學中,很多有經(jīng)驗的老師還會自行設計一些基于學習者的探究活動。例如,請你估計一滴水中含有水分子的數(shù)目。(用科學計數(shù)法表示,如1.0×1012)你認為直接用“個”作單位來計量原子數(shù)目方便嗎?你有其他好的建議嗎?
【評價】概念中的關鍵詞意義如果由老師直接告訴,往往不能內化為學習者自己的知識,容易遺忘,但如果與學習者的經(jīng)驗活動聯(lián)系起來,效果就會截然不同。由于最后結果都是在學習者反復論證,充分思考的基礎上得出的,使其知其然,更知其所以然。因此印象深刻,不易遺忘。而且這種概念的學習方式對培養(yǎng)學習者的合作學習意識效果明顯。
6. 與真實世界聯(lián)系起來的概念呈現(xiàn)。在日常的概念教學中,往往老師還習慣于另一種概念學習方式:就是把概念的學習和真實世界聯(lián)系起來。例如,在日常生活中我們經(jīng)常接觸到“一打紙”、“一打鉛筆”這樣的字眼。你知道一打鉛筆有幾支?四分之一打雞蛋有幾個?四十八個雞蛋有幾打?
【評價】老師引導學習者運用概念去解決實際問題是培養(yǎng)學習者思維、發(fā)展各種學習能力的過程,并且也只有讓學習者把所學習到的化學概念拿到實際中去運用,才會使學到的概念鞏固下來,進而提高學習者對化學概念的運用技能,這樣既培養(yǎng)了學習者學以致用的興趣和能力,也加深了所學概念的理解。
三、對化學新教材概念教學的啟示
化學概念是人們對物質發(fā)生化學變化本質屬性的認識,化學概念學習是掌握整個中學化學知識的基礎,是化學學習的核心內容,只有不斷深入挖掘,充分探討實現(xiàn)概念學習的主要途徑和方法,才能為中學化學概念學習目標的實現(xiàn)提供可能性基礎。
在上文對概念的分析中,我們知道概念的呈現(xiàn)主要有六種方式。如果在教材分析時能靈活利用好這六種概念的呈現(xiàn)方式,那么不論對學習者概念的學習還是對老師的個性化教學都是有幫助的。這六種呈現(xiàn)式有時可簡化,甚至省略某種方式,有時甚至可以打破,不能拘泥于某種方式,但在多數(shù)情況下,概念的呈現(xiàn)要盡量多用一些方式。
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