摘?要:在中學(xué)階段學(xué)生所學(xué)的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等學(xué)科內(nèi)容碎片化的特點(diǎn)比較明顯,學(xué)生感覺(jué)化學(xué)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)比較分散、無(wú)序,不像數(shù)學(xué)或是物理學(xué)科邏輯性比較強(qiáng),只要掌握內(nèi)在規(guī)律就容易上手。如何幫助學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò),變碎片化的學(xué)科知識(shí)為網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化且可相互交聯(lián)的知識(shí)體系,就如神經(jīng)元相互交聯(lián),最終構(gòu)成如大腦一樣的連接體系,是所有化學(xué)教育工作者所面臨的重大挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞:概念圖;化學(xué)教學(xué);知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
“概念圖”能夠展示思維起點(diǎn)到終點(diǎn)的推理過(guò)程、是一種發(fā)散性的多線程的流程圖。教授學(xué)生“概念圖”構(gòu)圖法,不僅能幫助學(xué)生將碎片化的學(xué)科知識(shí)整合形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),還能幫助學(xué)生辨析化學(xué)概念之間的異同,將新獲得的化學(xué)知識(shí)與舊知識(shí)相互交聯(lián),掌握相應(yīng)的學(xué)科概念,不斷完善自身的化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系。此外,概念圖也可作為評(píng)價(jià)手段,通過(guò)測(cè)評(píng)學(xué)生所繪制的化學(xué)概念圖,發(fā)現(xiàn)他們對(duì)概念理解掌握的情況。因此本文將著重闡述如何在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透概念圖教學(xué),以期探索新的教學(xué)模式,助力新高考改革。
一、 介紹Joseph D. Novak教授的概念圖模型
教師先向?qū)W生展示美國(guó)康奈爾大學(xué)約瑟夫·D·諾瓦克教授提出的概念圖模型,該模型可以生動(dòng)具體地描繪出不同層次概念之間的相互關(guān)系,如圖1所示。
圖1?約瑟夫·D·諾瓦克概念圖模型
通過(guò)約瑟夫·D·諾瓦克概念圖模型可幫助學(xué)生初步獲得繪制化學(xué)概念圖所必需的一些注意事項(xiàng),其主要步驟為:第一步,把最主要的、最中心的、概括性最強(qiáng)的、最一般的概念放在最上層;第二步,把較次要的、概括性較低的放于較低層次,以此類(lèi)推;第三步,把概念圖中的具體概念放置在最底層;第四步,把概念所對(duì)應(yīng)的具體樣例放在最底端;第五步,可以把層級(jí)不同的概念用不同的框圖以及不同的涂色加以區(qū)分標(biāo)注;第六步,把每一對(duì)相關(guān)概念用直短線相連接,并在線上標(biāo)明直短線連接的兩者之間的關(guān)系,概念關(guān)聯(lián)可以向四面八方不同方向(向上、向下、向左、向右、向旁邊進(jìn)行連接),如果他們是直接垂直連接,那么連接線要由上到下。如果是向外側(cè)連結(jié),就要用單箭頭來(lái)表示相互關(guān)系的方向,箭頭指向較低層次的連接對(duì)象。
二、 指導(dǎo)學(xué)生制作化學(xué)概念圖步驟
制作化學(xué)概念圖可以直接在紙上手繪也可用常用的辦公型軟件如Office和WPS系列軟件繪制,當(dāng)然也可用國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)(比如:Inspiration, Mind Manager, Cmap Tools, MindMaster等軟件)?,F(xiàn)在以蘇教版化學(xué)必修一元素物質(zhì)組成為例講述如何繪制概念圖。
(一) Inspiration9軟件繪制步驟
①運(yùn)行Inspiration9軟件。在第一個(gè)框圖“Main Idea”中輸入概念圖的核心概念“物質(zhì)”。在主頁(yè)的左側(cè)工具欄中,選擇長(zhǎng)方形框圖、藍(lán)色底色、黑色字體,宋體五號(hào)字。
②使用“Create”命令在核心概念下方建立一般概念(當(dāng)然也可選八個(gè)方向),也可直接新增概念,使用“Link”命令增加概念間的連線。在工具欄中根據(jù)概念間的關(guān)系,選擇標(biāo)準(zhǔn)線連接、曲線連接、直角線連接、箭頭方向(無(wú)方向、向左、向右、可逆)等。
③雙擊概念間連線會(huì)出現(xiàn)文本框,可在文本框進(jìn)行概念間連接標(biāo)注,注明相互連接的概念間的關(guān)系。
④重復(fù)上述步驟以“物質(zhì)的分類(lèi)”中心進(jìn)行化學(xué)概念圖設(shè)計(jì),并根據(jù)布局需求不斷對(duì)概念圖進(jìn)行修訂。
⑤單擊“File”中的“Save”指令來(lái)保存概念圖,也可單擊“File”中的“Export”指令,以不同的圖片格式的保存在文檔中。
(二) 繪制化學(xué)概念圖的具體步驟,以“物質(zhì)的分類(lèi)”為例
①確定焦點(diǎn)問(wèn)題,選擇核心概念:在焦點(diǎn)問(wèn)題的指引下,找出10個(gè)以上與焦點(diǎn)問(wèn)題有關(guān)的核心概念。核心概念作為概念圖中的中心主題,與一般概念關(guān)系密切,有人發(fā)現(xiàn)把概念單獨(dú)寫(xiě)在卡片或便簽貼上很有用,這樣就可以方便地移動(dòng)它們。如果使用計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)圖,可以直接把概念列表放在計(jì)算機(jī)上。概念標(biāo)簽應(yīng)該是單個(gè)的詞,或2~3個(gè)詞。用核心概念的不同層次的理解拓展作為連接線,找出與核心概念有聯(lián)系的一般概念并羅列出來(lái)。
比如跟物質(zhì)組成相關(guān)的核心概念有以下幾個(gè):元素、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、氧化物、氫化物、酸性氧化物、堿性氧化物、鹽、酸、堿等。
②概念分層排序。把范圍最廣、最具包含性的概念置于概念圖的頂端。找出范圍最廣、最具包含性的概念有時(shí)是很困難的,回頭去審視焦點(diǎn)問(wèn)題對(duì)于決定概念的順序是有幫助的。有時(shí)這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致對(duì)焦點(diǎn)問(wèn)題的修改,甚至是一個(gè)新的焦點(diǎn)問(wèn)題,如:元素——物質(zhì)。
③挑選合適的概念,按概念的層次要求添加更多概念。
④把概括性最強(qiáng)的概念放到概念圖的最上面。在概念圖的最上面通常只有1~3個(gè)概念。
⑤接下來(lái),分層挑選次一級(jí)的概念。任何概念下不要放4個(gè)以上的子概念。如果看起來(lái)有6~8個(gè)概念從屬于一個(gè)概念或子概念,可以找一個(gè)合適的中間概念,這樣就可以創(chuàng)建出概念圖的另個(gè)層次。
⑥把有關(guān)系的兩個(gè)概念用短線相連,短線上還要標(biāo)明連接關(guān)系。讓其讀起來(lái)是一個(gè)有效的陳述句或命題。連接創(chuàng)造意義,當(dāng)你分層次將大量相關(guān)概念連接在一起的時(shí)候,你就可以看到一個(gè)給定領(lǐng)域的意義的結(jié)構(gòu)(圖2)。
圖2?物質(zhì)與元素關(guān)系圖
⑦修訂概念圖的結(jié)構(gòu),可以是添加、刪減或修改上級(jí)概念。這個(gè)工作可能需要多做幾次,事實(shí)上,當(dāng)你獲得新知識(shí)或新見(jiàn)解的時(shí)候,這個(gè)過(guò)程可以進(jìn)行無(wú)限次。
⑧尋找概念圖不同分支間的交叉連接并標(biāo)明連接詞。交叉連接往往可以幫助你看到知識(shí)領(lǐng)域里新的、創(chuàng)造性的聯(lián)系。
⑨在概念圖標(biāo)簽中可以附上概念的實(shí)例(如金屬單質(zhì)包含F(xiàn)e、Cu)。
⑩同一組概念可以畫(huà)出多種不同形式的概念圖,由構(gòu)圖者根據(jù)自己的個(gè)性喜好構(gòu)建。
三、 繪制概念圖注意事項(xiàng)
化學(xué)概念圖的構(gòu)建跟其所要運(yùn)用的不同知識(shí)背景的情境關(guān)系很大,在訓(xùn)練學(xué)生繪制概念圖的時(shí)候,為了學(xué)生能更快確定概念圖的不同層級(jí)間的分層結(jié)構(gòu),可先選定學(xué)生比較熟悉的知識(shí),比如蘇教版必修一物質(zhì)的組成為例,方便學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)背景繪制自己的第一個(gè)概念圖。第一步,要求學(xué)生把物質(zhì)組成的概念盡量選出來(lái),教師提示,經(jīng)過(guò)不斷訓(xùn)練使學(xué)生初步掌握選取概念的相關(guān)方法后。第二步,要求學(xué)生把所給的信息中的核心概念選取出來(lái)。第三步,找出與核心概念相關(guān)的一般概念、具體概念等,并把這些不同層次的概念根據(jù)核心概念、一般概念、具體概念的順序,以及概念概括性由大到小的順序進(jìn)行排序。并對(duì)不同層級(jí)概念間進(jìn)行分層次處理,注意概念間的并列關(guān)系、對(duì)立關(guān)系、包含關(guān)系等。學(xué)生初步繪制出化學(xué)概念圖的簡(jiǎn)單構(gòu)型。其后再經(jīng)同一小組成員的分組討論進(jìn)行不斷修改后,教師再進(jìn)行指導(dǎo),使各層級(jí)概念與層級(jí)關(guān)系清晰后,化學(xué)概念圖就初步完成了。一定要跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)化學(xué)概念圖必須經(jīng)過(guò)若干次不斷的修改,不可能一次完成。學(xué)生通過(guò)修改化學(xué)概念圖,可以加深對(duì)各個(gè)化學(xué)概念及其概念間的相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)和理解,有利于學(xué)生化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的建立。
教師可參照標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)概念圖對(duì)學(xué)生繪制的概念圖進(jìn)行評(píng)價(jià),比如根據(jù)概念圖繪制的準(zhǔn)確性、不同概念間的層級(jí)結(jié)構(gòu)是否準(zhǔn)確、命題結(jié)構(gòu)是否科學(xué)等給予適當(dāng)?shù)脑u(píng)分。最后,學(xué)生要根據(jù)教師的評(píng)價(jià)重新修改概念圖,不斷認(rèn)識(shí)、反思,內(nèi)化為自身的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),不斷修正、完善、充實(shí)和拓展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),使之形成交聯(lián)性更廣、更復(fù)雜的知識(shí)體系,最后嘗試把不同知識(shí)體系加以深度融合,不斷交聯(lián),促進(jìn)本身知識(shí)體系的有意義建構(gòu)和核心素養(yǎng)的提升。
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作者簡(jiǎn)介:
林泉生,福建省泉州市,泉州市第六中學(xué)。