鄭逸清

（上海市江灣初級(jí)中學(xué) 上海 200434）

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》強(qiáng)調(diào)將學(xué)科素養(yǎng)培育作為課程標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容。其中，化學(xué)觀念作為最具化學(xué)學(xué)科本質(zhì)屬性的核心素養(yǎng)，扮演著至關(guān)重要的角色。它涵蓋了認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的基礎(chǔ)，以及解決實(shí)際問題的能力。[1]化學(xué)觀念素養(yǎng)的提出，標(biāo)志著化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)已經(jīng)從單純的知識(shí)獲取轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)知識(shí)認(rèn)知功能。這一轉(zhuǎn)變的實(shí)現(xiàn)，依賴于我們對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育和提升。通過強(qiáng)化化學(xué)觀念的教育，我們希望幫助學(xué)生建立正確的化學(xué)觀念，理解化學(xué)的本質(zhì)，掌握科學(xué)的研究方法，從而在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。

新課標(biāo)的實(shí)施，旨在提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，使他們能夠更好地理解和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，形成獨(dú)立思考和解決問題的能力。這不僅有助于學(xué)生在學(xué)業(yè)上取得成功，還能夠?yàn)樗麄兾磥淼穆殬I(yè)生涯和社會(huì)生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，化學(xué)教師在教學(xué)中需要注重培育學(xué)生的化學(xué)觀念素養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)課程的教育價(jià)值最大化。

一、 研究問題

如何引導(dǎo)學(xué)生形成化學(xué)觀念一直是初中化學(xué)教師面臨的難題。問題的核心在于，教學(xué)依然停留在傳統(tǒng)的概念教學(xué)模式上，教師將化學(xué)內(nèi)容當(dāng)作事實(shí)知識(shí)和概念知識(shí)傳授，而不是朝觀念性思考的方向去引領(lǐng)學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)。因此，學(xué)生僅掌握概念性的知識(shí)結(jié)論，卻無法形成基于事實(shí)與邏輯進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷的思維能力。

化學(xué)，這門博大精深的自然科學(xué)，如同一幅錯(cuò)綜復(fù)雜的畫卷，其中包含無數(shù)個(gè)概念。若僅將這些概念孤立地傳授給學(xué)生，便如同將畫卷割裂，學(xué)生難以領(lǐng)略其全貌。因此，我們需要一個(gè)概念“聚合器”來整合零散的知識(shí)，從而讓學(xué)生形成對(duì)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。這個(gè)概念“聚合器”便是化學(xué)觀念。

化學(xué)觀念是對(duì)化學(xué)概念、原理和規(guī)律的綜合概括。它如同一位巧妙的匠人，將相關(guān)的概念巧妙地關(guān)聯(lián)起來，編織成一張錯(cuò)綜復(fù)雜的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使我們能夠全面地理解化學(xué)的奧秘。如何開展以觀念建構(gòu)為本的初中化學(xué)教學(xué)，是我們當(dāng)前迫切需要解決的問題。這不僅關(guān)乎以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)基本路徑構(gòu)建，還關(guān)系到如何在實(shí)際教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的形成。

二、 研究設(shè)計(jì)

（一） 文獻(xiàn)綜述

關(guān)于學(xué)科觀念建構(gòu)的研究，學(xué)者們從認(rèn)知視角進(jìn)行了深入的剖析。有學(xué)者從觀念與知識(shí)之間的關(guān)系出發(fā)，論述了觀念形成的基礎(chǔ)及過程。如林恩·埃里克森（Lynn Erickson）認(rèn)為，原理與概括（觀念）是在事實(shí)基礎(chǔ)上形成主題，再由主題抽取概念，最后形成觀念。[2]夏向東等也持類似的觀點(diǎn)，他們認(rèn)為，化學(xué)核心觀念的構(gòu)建需要基于事實(shí)性知識(shí)，先形成概念和原理，再形成觀念。[3]部分學(xué)者關(guān)注到觀念形成過程中的具體要素。如梁旭認(rèn)為，知識(shí)是形成觀念的基礎(chǔ)，觀念的形成包括事實(shí)與案例、概念與規(guī)律、看法與觀點(diǎn)三個(gè)要素。[4]還有學(xué)者認(rèn)為觀念是一種積極的思維活動(dòng)，觀念建構(gòu)過程需要不斷解釋、概括。如劉林指出，觀念的建構(gòu)就是學(xué)生主動(dòng)參與、積極思維，不斷感悟和反思，對(duì)事物認(rèn)識(shí)不斷加深，認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷完善的過程。[5]此外，有學(xué)者認(rèn)為，在觀念形成過程中，主體需要對(duì)客體對(duì)象形成感覺，并經(jīng)過綜合認(rèn)識(shí)、加工來形成觀念。這種認(rèn)識(shí)的準(zhǔn)確程度取決于主體經(jīng)驗(yàn)或信息的種類和數(shù)量等，以及主體對(duì)感知材料的綜合處理能力等。

關(guān)于學(xué)科觀念建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)研究，國(guó)外研究得相對(duì)較早。林恩·埃里克森提出了以概念為本的教學(xué)理念，認(rèn)為課堂教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入的理解，使學(xué)生形成重要的思想觀念，以便跨時(shí)間、跨文化、跨情境遷移應(yīng)用。威金斯（Grant Wiggins）等提出了基于理解的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)模板，該教學(xué)設(shè)計(jì)模板應(yīng)用較廣，可用于不同教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)，其最大特點(diǎn)在于將評(píng)價(jià)前移至教學(xué)目標(biāo)之后，以進(jìn)一步確保評(píng)價(jià)與目標(biāo)的一致性。這也是目前“教—學(xué)—評(píng)”一體化理念的呈現(xiàn)。[6]國(guó)內(nèi)對(duì)觀念建構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)模型的研究源自化學(xué)學(xué)科的探索。如北京師范大學(xué)王磊、胡久華依循奧蘇伯爾（David P. Ausubel）提出的學(xué)習(xí)組織漸進(jìn)分化原則，提煉出“一中心五環(huán)節(jié)”的觀念建構(gòu)單元教學(xué)備課法。[7]山東師范大學(xué)的畢華林等倡導(dǎo)一種教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)以明確基本觀念為先導(dǎo)，以形成基本理解為基礎(chǔ)，將之轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)性問題，進(jìn)而設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境和探究活動(dòng)，最后通過反思評(píng)價(jià)促進(jìn)觀念建構(gòu)。[8]

關(guān)于學(xué)科觀念的教學(xué)策略研究，不同學(xué)科有其獨(dú)特的特點(diǎn)和需求，因此對(duì)于學(xué)科觀念建構(gòu)的教學(xué)策略也有所差異。例如，化學(xué)學(xué)科普遍采用問題導(dǎo)向的教學(xué)策略，畢華林和夏向東等學(xué)者都強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。歷史學(xué)科則更注重培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)空觀念，這也是學(xué)生需要具備的核心素養(yǎng)之一。龔茜通過時(shí)間術(shù)語和年表來培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間觀念，利用歷史地圖來梳理清楚古今地名的位置和區(qū)別，從而培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。[9]地理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一是人地協(xié)調(diào)觀，同時(shí)也包含空間觀念。周美娟利用多媒體，培養(yǎng)學(xué)生的地理空間觀念。[10]物理學(xué)科傾向于使用情感教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和問題解決法來促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成。在構(gòu)建物理觀念的路徑上，學(xué)者們的共識(shí)是：首先要引導(dǎo)學(xué)生形成核心概念，然后使用概括和關(guān)聯(lián)等策略來促進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，最后促進(jìn)物理觀念的形成。馮春艷基于認(rèn)知沖突，拓展情境任務(wù)，形成了高中生物學(xué)觀念建構(gòu)的深度教學(xué)策略。[11]

綜上所述，以觀念建構(gòu)為本的教學(xué)與傳統(tǒng)的概念教學(xué)不同，它更偏向于引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念，并強(qiáng)調(diào)這些概念之間的聯(lián)系，致力于幫助學(xué)生形成學(xué)科觀念。許多來自不同學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者都認(rèn)為，學(xué)科觀念來源于學(xué)科知識(shí)。因此，在形成一個(gè)觀念之前，首先需要形成核心概念，然后通過抽象和關(guān)聯(lián)來形成觀念。但在眾多的研究中，如何從概念到觀念形成這個(gè)問題尚未得到很好的解決。

（二） 研究思路

為探討如何構(gòu)建并實(shí)施針對(duì)初中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)觀念形成的策略，筆者開展了以下五項(xiàng)行動(dòng)：（1）搜集并研讀有關(guān)化學(xué)觀念形成及初中化學(xué)教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，包括研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文和教育政策文件等，在梳理文獻(xiàn)時(shí)，深入理解各觀點(diǎn)的核心要素，挖掘共性與差異，以及對(duì)本研究的啟示；（2）開展針對(duì)初中學(xué)生化學(xué)觀念發(fā)展水平的調(diào)查研究，以診斷當(dāng)前化學(xué)教學(xué)存在的問題，從而確定實(shí)踐研究的緊迫性；（3）結(jié)合學(xué)科觀念培養(yǎng)的理論，針對(duì)初中化學(xué)教學(xué)實(shí)際，構(gòu)建以觀念建構(gòu)為本的教學(xué)路徑；（4）通過實(shí)踐案例不斷優(yōu)化；（5）總結(jié)研究成果，對(duì)本研究進(jìn)行反思與展望。

三、 以觀念建構(gòu)為本的教學(xué)實(shí)施路徑

通過調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)際教學(xué)中，一些教師過于注重梳理概念性知識(shí)，偏愛強(qiáng)調(diào)那些顯而易見的宏觀現(xiàn)象，如物質(zhì)變化過程中的反應(yīng)現(xiàn)象，但在揭示微觀探析和物質(zhì)在變化過程中所展現(xiàn)的價(jià)值方面，教學(xué)仍顯不足。學(xué)生對(duì)可觀察的宏觀現(xiàn)象的理解優(yōu)于抽象概念（如微觀分子、原子和方程式等符號(hào)系統(tǒng)）。

如何實(shí)施以觀念建構(gòu)為本的化學(xué)教學(xué)？首先需要明確學(xué)生的化學(xué)觀念是如何形成的。胡久華等指出：“科學(xué)概念教學(xué)要重視學(xué)生觀念的建構(gòu)，要從關(guān)注具體性知識(shí)的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注認(rèn)識(shí)方式的教學(xué)?！處熢谶M(jìn)行科學(xué)概念的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知脈絡(luò)、科學(xué)概念的邏輯脈絡(luò)，創(chuàng)造有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念建構(gòu)的學(xué)習(xí)情境，以促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的高水平認(rèn)識(shí)。”[12]

（一） 基于事實(shí)形成概念

化學(xué)理論研究者認(rèn)為，化學(xué)觀念的建立需要基于事實(shí)形成概念，再對(duì)概念進(jìn)行抽象概括。夏向東指出，化學(xué)核心觀念的建立是由事實(shí)性知識(shí)到概念和原理理解，然后向核心觀念建構(gòu)邁進(jìn)的過程。由此可見，學(xué)生需要基于事實(shí)、概念，經(jīng)歷反思與概括，才能自主構(gòu)建形成化學(xué)觀念。

在建立新概念的過程中，學(xué)生需要大量的事實(shí)作為基礎(chǔ)。例如，“一種物質(zhì)分散到水中，會(huì)形成不同的分散體系，有均一、穩(wěn)定的，也有不均一、不穩(wěn)定的”這樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，它所對(duì)應(yīng)的概念是“溶液和濁液”。像這樣大量碎片化的化學(xué)事實(shí)在化學(xué)教材每一章節(jié)中都有，然而學(xué)生往往只記住了事實(shí)，卻忽略了對(duì)相關(guān)概念的理解，對(duì)概念的遷移應(yīng)用也就無從談起。因此，在概念建立的過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生將事實(shí)層面的思考與概念層面的思考相結(jié)合，抓住事實(shí)和概念之間的聯(lián)系方式，基于事實(shí)抽象出概念，進(jìn)而形成可遷移的概念性理解。例如，在講“單質(zhì)”和“化合物”時(shí)，可以向?qū)W生提出“H2、O2這類純凈物都是由同種元素組成的單質(zhì)，CO2、H2SO4這類純凈物在組成上與單質(zhì)有什么不同”之類的問題。通過思考，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)“它們都是由不同種元素組成的”這一事實(shí)，聯(lián)系到單質(zhì)的概念，從而得出“由不同種元素組成的純凈物叫化合物”這一概念。學(xué)生在思考這類問題時(shí)，需要在事實(shí)、概念兩個(gè)層次之間產(chǎn)生認(rèn)知的相互作用，由低階思維轉(zhuǎn)向高階思維，進(jìn)而形成對(duì)知識(shí)和概念的深層次理解。

（二） 創(chuàng)設(shè)反映學(xué)科思維的概念圖

觀念是事物的基本特征和本質(zhì)規(guī)律在人類頭腦中的反映，從概念到觀念的形成不是一蹴而就的。學(xué)生需要聚集概念并找出關(guān)聯(lián)點(diǎn)，在原有觀念結(jié)構(gòu)的參與、協(xié)同作用下才能逐步形成新觀念。概念圖是一條條由“概念”和“案例”構(gòu)成的觀念縱橫交錯(cuò)形成的，包含本質(zhì)問題和大概念，是將相關(guān)聯(lián)的概念聚合在一起所形成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而反映專家思維。

概念圖，又稱學(xué)科知識(shí)圖譜，由美國(guó)康奈爾大學(xué)諾瓦克（Joseph D. Novak）教授于20 世紀(jì)70 年代提出。它是一種將知識(shí)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系以圖形化的方式呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性表示，是思維可視化的一種表現(xiàn)形式。在概念圖中，節(jié)點(diǎn)、鏈接和相關(guān)文字標(biāo)注共同構(gòu)成其基本要素。

概念圖的特性包括以下三方面。一是層級(jí)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)通過逐層遞進(jìn)的方式展示概念之間的關(guān)系。通常，最頂層的概念代表著最廣泛、最具概括性的含義，而下方則依次列出更多細(xì)節(jié)性的概念，這些概念的概括性相對(duì)較弱。二是交叉連接。概念圖使用交叉連接來表現(xiàn)概念之間的關(guān)系，這種方式強(qiáng)調(diào)某些領(lǐng)域知識(shí)之間的緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了知識(shí)創(chuàng)造的跳躍性。三是理性與情感的融合。盡管概念圖主要聚焦在概念和命題上，但它也反映了創(chuàng)建者在構(gòu)建過程中的情感狀態(tài)。概念圖不僅具備理性的清晰性特點(diǎn)，同時(shí)也揭示了創(chuàng)建者的情感特質(zhì)。[13]

化學(xué)學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)由兩部分組成：一是知識(shí)本身，二是知識(shí)之間的關(guān)系。具體來說，化學(xué)的知識(shí)組成部分包括知識(shí)點(diǎn)、單元知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)體系等元素。其中，知識(shí)點(diǎn)被用來描述特定的概念或者物質(zhì)，單元知識(shí)點(diǎn)是多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合體，知識(shí)體系則代表了由所有單元知識(shí)點(diǎn)組成的化學(xué)學(xué)科的整體框架。在化學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間，存在五種主要的關(guān)聯(lián)方式：并列關(guān)聯(lián)、從屬關(guān)聯(lián)、因果關(guān)聯(lián)、變化關(guān)聯(lián)以及通過“類”的遷移引出的相關(guān)性關(guān)聯(lián)。例如，我們可以把“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一邏輯關(guān)系理解為因果關(guān)聯(lián)。從物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化和反應(yīng)中引出的，即為變化關(guān)聯(lián)。在構(gòu)建概念圖時(shí)，我們需要先將整個(gè)學(xué)科的知識(shí)體系細(xì)分為單元知識(shí)點(diǎn)，再將這些單元知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步劃分為若干個(gè)概念知識(shí)點(diǎn)。最后，我們可以根據(jù)上述五種關(guān)聯(lián)方式來建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而形成一個(gè)完整的化學(xué)學(xué)科概念圖。[14]

（三） 深度理解，促進(jìn)觀念形成

從認(rèn)知的角度來看，學(xué)生接受了外部刺激，并不意味著他們真正掌握了所學(xué)的知識(shí)。只有經(jīng)過認(rèn)識(shí)者的再加工和重組過程，知識(shí)才能在認(rèn)識(shí)者的大腦中與其他神經(jīng)元建立聯(lián)系，從而成為大腦中的一個(gè)組成部分。換句話說，學(xué)生需要將獲取的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的觀念，并與其他事實(shí)、概念關(guān)聯(lián)起來，通過語言、文字、圖片等形式進(jìn)行表達(dá)。學(xué)生解釋和闡明概念關(guān)系的過程，實(shí)際上是在表達(dá)概念性理解，這也標(biāo)志著學(xué)生初步形成了觀念。觀念是在特定認(rèn)知結(jié)構(gòu)中發(fā)展起來的思想意識(shí)，是更高階的認(rèn)知結(jié)果。

化學(xué)概念圖作為一種有機(jī)組織和集合知識(shí)的方式，為我們提供了一種新的視角。從概念圖的構(gòu)成來看，它是由一系列知識(shí)組成的集合，而非像觀念那樣是一種獨(dú)立的、全面的思想認(rèn)識(shí)。它是一種可視化的工具，能夠凸顯概念之間的聯(lián)系，幫助我們更好地理解和記憶化學(xué)知識(shí)。與觀念一樣，概念圖也具有指導(dǎo)知識(shí)遷移的功能，也需要建立在對(duì)事實(shí)和概念的抽象概括的基礎(chǔ)上。通過構(gòu)建概念圖，學(xué)生可以建構(gòu)對(duì)化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)，從而觸發(fā)深度學(xué)習(xí)。這種深度學(xué)習(xí)有助于學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行深度理解，能夠有效促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的形成。

具有觀念素養(yǎng)的人往往能夠利用觀念指導(dǎo)行為，解決實(shí)際問題，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)，對(duì)事件做出最佳決策。學(xué)生利用觀念進(jìn)行遷移應(yīng)用的過程，是指學(xué)生在深入理解概念關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)事物進(jìn)行抽象和整合，將內(nèi)化的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S和能力，調(diào)用全部知識(shí)和技能來解決復(fù)雜、多方面、處于特定情境下的問題。這正是對(duì)觀念的遷移應(yīng)用。[15]

四、 實(shí)踐案例

（一） 學(xué)生化學(xué)觀念形成的概括理解

化學(xué)是由大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)和概念構(gòu)成的知識(shí)體系，在不斷發(fā)展的化學(xué)研究進(jìn)程中，新概念不斷被提出，舊概念經(jīng)反復(fù)提煉而得以完善。因此，在化學(xué)學(xué)習(xí)中將涌現(xiàn)出越來越多的概念，這些概念彼此交織，形成概念網(wǎng)絡(luò)?；瘜W(xué)教材在內(nèi)容編排上以事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)為主，重視化學(xué)核心概念、基本原理和規(guī)律，并圍繞核心概念或主題形成復(fù)雜的概念體系。這樣設(shè)計(jì)教材內(nèi)容的意圖是，希望學(xué)生能夠基于事實(shí)形成概念，并站在更為廣闊的化學(xué)視角看待化學(xué)中的核心概念；希望學(xué)生能夠?qū)⒈姸嗔闵⒌氖聦?shí)和概念整合為化學(xué)觀念來理解和記憶，以利于形成系統(tǒng)整體的科學(xué)認(rèn)識(shí)，便于在現(xiàn)實(shí)生活中遷移應(yīng)用。

在教學(xué)過程中，倘若教師只是單向地傳輸，學(xué)生只是被動(dòng)地接收，那么教學(xué)必然會(huì)趨向于徒勞且無益。教師只有激發(fā)起學(xué)生的動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)起其期望，雙方所傳遞的信號(hào)才會(huì)是積極而有效的。學(xué)生在形成認(rèn)知沖突、完成問題探討后，還無法順利達(dá)到觀念替換的高階認(rèn)知水平。這就需要教師利用一定的教學(xué)策略，促使學(xué)生進(jìn)行深度理解，以趨向于形成觀念這樣的高階認(rèn)知水平。教師可以通過對(duì)眾多的相關(guān)事實(shí)進(jìn)行協(xié)同思考，即對(duì)它們所具備的特征進(jìn)行識(shí)別，對(duì)它們所指向的核心進(jìn)行探查，將事實(shí)關(guān)聯(lián)起來以形成概念，并通過分析概念的特征、要素等內(nèi)容促進(jìn)學(xué)生深入理解概念。

引導(dǎo)學(xué)生“把概念概括為概念圖的過程”是形成化學(xué)觀念的基礎(chǔ)階段。如在課堂教學(xué)中，要想讓學(xué)生基于“分別將1g 食鹽、1g 淀粉加入25ml 水中”，發(fā)現(xiàn)“不同物質(zhì)在相同條件下溶解情況不同”這一事實(shí)，形成“溶液”“濁液”的概念，教師可以利用概念圖策略來引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成概念網(wǎng)絡(luò)，并發(fā)展為認(rèn)知圖式。在初中化學(xué)教學(xué)中，任務(wù)型學(xué)習(xí)活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意愿。然而，在這個(gè)過程中，教師必須重視引導(dǎo)學(xué)生積極參與。如果學(xué)生沒有充分參與，他們的學(xué)習(xí)積極性就無法被激發(fā)，更不用說深度學(xué)習(xí)了。因此，構(gòu)建概念圖的過程必須以學(xué)生為主導(dǎo)，這樣才能讓他們將知識(shí)內(nèi)化為自己的體系。

從概念到概念圖并非易事，所以教師需要提前為學(xué)生提供指導(dǎo)，并提供一些輔助工具。例如，諾瓦克提出的“專家骨架”可以幫助教師為學(xué)生搭建概念圖的框架，同時(shí)提供合適的繪圖工具，讓學(xué)生自主構(gòu)建。以建構(gòu)“溶液”概念圖的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)為例（見圖1），教師在設(shè)計(jì)建構(gòu)概念圖的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情采用多樣化的形式，如啟發(fā)式、建構(gòu)式、線上線下混合式。學(xué)生完成任務(wù)時(shí)，可以將自主探究和小組合作相結(jié)合。教師可以通過這個(gè)過程引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)溶液的概念體系。[16]

圖1 建構(gòu)“溶液”概念圖的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)

（二） 學(xué)生化學(xué)觀念形成中的結(jié)構(gòu)化

在化學(xué)教育的舞臺(tái)上，教師精于捕捉“事實(shí)—概念”的認(rèn)知脈絡(luò)，通過實(shí)例剖析，啟迪學(xué)生思維，協(xié)助他們建構(gòu)知識(shí)體系。然而，教師常常目睹一幕：學(xué)生掌握了概念，卻無法解答相關(guān)問題。原來，他們對(duì)化學(xué)概念尚未做到融會(huì)貫通。學(xué)習(xí)概念并非僅僅背誦孤立的概念名稱或定義，如“溶液”“濁液”等。這些概念看似簡(jiǎn)單，實(shí)則蘊(yùn)含豐富的內(nèi)涵和廣泛的外延。學(xué)生需要深入理解其精髓，進(jìn)行廣泛對(duì)比和深入關(guān)聯(lián)，了解其上位概念“分散系”及下位概念“溶質(zhì)”“溶劑”等，以便在后續(xù)學(xué)習(xí)中靈活運(yùn)用。為了呈現(xiàn)清晰的概念體系，教師可以引導(dǎo)學(xué)生繪制概念圖，明確概念的層級(jí)關(guān)系。混合分散體系的概念圖見圖2。

圖2 混合分散體系的概念圖

從概念到概念圖這一過程既需要教師的引導(dǎo)，也需要學(xué)生自主思考。學(xué)生要高度概括以形成概念圖，并對(duì)圖譜進(jìn)行基本理解、總結(jié)歸納以形成觀念。因此，在化學(xué)教學(xué)過程中，教師幫助學(xué)生厘清知識(shí)結(jié)構(gòu)，完成“基本理解的結(jié)構(gòu)化階段”是化學(xué)觀念形成的第二階段。[17]

（三） 學(xué)生化學(xué)觀念形成的達(dá)成階段

可以把化學(xué)概念圖理解為化學(xué)觀念形成的認(rèn)知基礎(chǔ)。例如，從元素、原子、分子、單質(zhì)和化合物等概念的建立到“物質(zhì)是由元素組成的，物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的”化學(xué)觀念的形成，運(yùn)用概念圖來達(dá)成化學(xué)觀念形成的教學(xué)目標(biāo)是完全可行的。用概念圖構(gòu)建相關(guān)概念的關(guān)聯(lián)見圖3。然后，通過對(duì)概念的深度理解，概括出“單質(zhì)、化合物、銅、水等都是物質(zhì)”。經(jīng)過對(duì)概念的關(guān)聯(lián)、抽象概括，形成化學(xué)觀念，見圖4。

圖3 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”相關(guān)概念的關(guān)聯(lián)

圖4 以觀念建構(gòu)為本的“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”概念圖

化學(xué)觀念的塑造實(shí)質(zhì)上是對(duì)化學(xué)知識(shí)的重塑，這個(gè)過程使學(xué)生的核心理解取代了先前的認(rèn)知。然而，核心理解并非化學(xué)觀念。化學(xué)觀念是化學(xué)學(xué)科內(nèi)的綜合性認(rèn)識(shí)，具有全面性和基礎(chǔ)性?；瘜W(xué)觀念與化學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系應(yīng)在核心理解形成后建立。此時(shí)，核心理解能夠?qū)σ阎臀粗默F(xiàn)象進(jìn)行整合，具有一定的建構(gòu)性。教師的任務(wù)就是將這種建構(gòu)性進(jìn)一步拓展和提升，使學(xué)生綜合概括更多的化學(xué)知識(shí)，成為自己當(dāng)前的化學(xué)觀念。

五、 結(jié)論與思考

在教育領(lǐng)域，概念圖作為一種有效的教學(xué)工具，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。通過實(shí)踐和研究，我們深刻認(rèn)識(shí)到，概念是化學(xué)觀念形成的重要基礎(chǔ)。如果僅僅引導(dǎo)學(xué)生形成概念，那么只能停留在對(duì)概念定義、概念辨析的層面上，學(xué)生并不會(huì)進(jìn)一步深入思考概念與概念之間的關(guān)系。為了更好地促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展，我們可以運(yùn)用概念圖來幫助學(xué)生將新舊知識(shí)聯(lián)系起來，使學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的知識(shí)體系。這樣，學(xué)生既可以深入理解化學(xué)概念及相互之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，又可以提高化學(xué)核心素養(yǎng)。

目前，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中還沒有一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)概念圖本身的質(zhì)量。然而，從化學(xué)教育啟蒙的視角出發(fā)，以素養(yǎng)培育為目標(biāo)，依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量和學(xué)業(yè)要求，我們可以從知識(shí)的準(zhǔn)確性、關(guān)聯(lián)性、遷移性和化學(xué)觀念的形成性等維度進(jìn)行評(píng)價(jià)。浙江大學(xué)劉徽教授等提出，學(xué)生繪制的概念圖可以在一定程度上體現(xiàn)他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。從學(xué)習(xí)性評(píng)價(jià)的視角出發(fā)，概念圖能提供較好的反饋意見；從學(xué)習(xí)式評(píng)價(jià)的視角出發(fā)，概念圖能幫助學(xué)生站在更高位置對(duì)自己的認(rèn)知進(jìn)行反思；從學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的視角出發(fā)，概念圖能公正評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。[18]

教師不僅自身要習(xí)慣運(yùn)用概念圖，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生形成利用概念圖的意識(shí)。概念圖可以通過手工繪制，也可以利用軟件來繪制。手工繪制隨時(shí)隨地可以進(jìn)行，但繪制過程中一旦出錯(cuò)，就比較難修改；如果圖形結(jié)構(gòu)有誤，就需要重新繪制。利用軟件繪圖修改方便，且可以通過分享與協(xié)作推送給學(xué)生，方便學(xué)生在智能手機(jī)、電腦上參與完成，但學(xué)生需要準(zhǔn)備相關(guān)電子設(shè)備。

總之，概念圖是一種非常有益的教學(xué)工具，它可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)概念，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的形成，提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。在未來的教育實(shí)踐中，我們應(yīng)該更加重視概念圖的應(yīng)用，為學(xué)生提供更多優(yōu)質(zhì)的教育資源。