摘要:化学概念图是指用来组织与表征化学知识的结构示意图。化学概念图的制作不仅有利于教师进行课堂教学设计和课堂教学效果的评价,更有利于学生高级思维的发展与合作学习的开展。
建构主义学习理论认为学习是基于学习者的经验进行意义建构的过程。作为化学教师在课堂教学中如何通过教学设计来引导学生进行意义建构,化学概念图的应用不失为一种有效的教学方式。
1.化学概念图的涵义
化学概念图是指用来组织与表征化学知识的工具。它通常是将有关某一化学主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念或命题连接,形成关于该主题的化学概念或命题网络,借此形象化的方式表征学习者的知识结构,以及对某一化学主题的理解。
化学概念图包括节点、连线、层级和命题4个基本要素。节点表示感知到的同类事物的共同属性,即概念;连线表示2个化学概念之间存在的某种关系;层级是指同一层面中的层级结构,即同一知识领域中的概念,依据其概括性水平不同而分层排布,概念性最强、最一般的概念处于图的最上层,从属的放在其下,具体事例放在图的最下层。或是不同层面的层级结构,即不同知识领域的化学概念图可就某一概念实现超级链接;命题是2个化学概念之间通过某个连接词而形成的意义关系。可见,化学概念图就是以科学命题的形式显示不同概念之间的意义联系,并同时用具体的事例加以说明,能把所有的化学概念有机地联系起来的空间网络结构示意图。
2.化学概念图的制作
2.1化学概念图的制作条件
化学概念图是基于美国教育心理学家奥苏伯尔(DavidAusubel)的有意义学习理论,强调学习者在学习过程中的先前知识对构成化学概念图的重要性。主要表现在3个方面:第一,将要学习的材料必须是概念清晰且以语言及与学习者先前知识有关的例子呈现的;第二,学习者必须拥有相关的先前知识;第三,学习者必须选择有意义学习。
2.2化学概念图的制作过程
首先,确定关键概念的排列顺序。从选定的化学知识领域(如教材中的某一章节)中挑选出关键概念以及与之相关的其他概念,并把这些概念按照从一般到具体,概括性由大到小排序(图1,左侧即为概念排序)。
其次,草拟有关概念的层级布局。把概括性最广、最一般的概念放在顶层,依次向下排布,概括性较低的位于较低层次,最具体的概念位于最低层。不同层级的概念可用不同的颜色或不同形状的框表示,经过反复修改至准确完善为止。再次,进行相关概念的层级链接。把每一对相关的概念用线联结,并在线上标明二者的关系,由此,同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念而链接起来,再经过修改或修饰后,各级概念及其关系清晰可见,化学概念图就基本确定了。最后,针对概念图形的反思完善。对已建好的化学概念图要在整体上进行反思,且随着进一步的学习,要随时重新思考所建立的化学概念图,并不断修正、充实和发展自己的知识结构,以使化学概念图真正成为促进学生进行有意义学习的有效工具。
3.化学概念图的作用
化学概念图是一种表征、检查、修正和完善化学知识的认知工具,它把化学知识高度浓缩,将各种化学概念及其关系以层级结构形式排列,清晰地揭示了意义建构学习的实质。在化学课堂教学中,科学概念之间有着严密的逻辑关系,其中包括从一般到具体的序列关系及相互渗透的网状关系。化学概念图对课堂教学的作用主要表现在以下几个方面:
3.1课堂教学设计的有效工具
意义学习的最基本特点是学习者将习得的新知识与已有的概念命题框架进行整合,从一般、较概括的概念到较具体的知识的教学,能帮助和促进学习者的意义学习。化学概念图能以简明扼要的形式把教师在课堂教学中要教的主要概念和原理表示出来,其层级结构提供了教材的多种呈现顺序。因此,教师在进行课堂教学设计时,首先要建立宏观的整体化学概念图,把要在整个课程中呈现的主要概念(如初三的“物质的组成”)放进去,同时还要有小概念图显示某一章节具体教学环节的知识结构,从整个大概念图的某一节点链接到小概念图(如由“物质的组成”链接到“单质”)。学生平时在化学学习中,往往不能较好地辨别和建构概念和命题框架,就只好死记硬背大量的化学原理与化学方程式。教师在教学中,根据具体的内容来设计化学概念图,能有效地帮助学生顺利进行概念的“移植”,使学生成功地把握概念的内涵与外延,在学习中自我建构化学概念图,从而对自己的学习进行调控。
3.2课堂教学效果的评价手段
化学概念图的层级结构不仅可以反映学生搜索已有概念、把握知识特点、联系和产生出新知的能力;而且教师从列举的具体事例中可获知学生对概念意义理解的清晰程度和深度,有利于教师对学生创造性思维的评价;同时,化学概念图还可随时用于对学生日常学习的反思与评价。通过学生所画的化学概念图,教师可及时了解和诊断学生的学习问题,反思自己的教学过程,改进教学方式。而且化学概念图也是学生自我评价的有效工具,学生自己在建构化学概念图时遇到了困难,他会自觉地联想到自己在学习中还存在哪些不足;自己的知识储备是否不足和不够灵活;通过与同学或老师所画的概念图相比较,来发现自己的知识差缺,激励自己不断努力去弄清含糊不清的问题。此外,学生在绘制化学概念图的过程中,会不自觉地流露出对认知的情感,并以各种各样的图形表现出来,反映学生自己对知识的理性认识程度。可见,化学概念图的充分使用是评价课堂教学效果的有效手段之一。
3.3利于学生的思维发展与合作学习
绘制化学概念图有助于学生:整理资料→整合知识→形成某化学主题的已有知识图→在已有知识结构中嵌入新概念→在长时记忆系统中固定学习内容→修正与完善;有助于学生高级思维的训练与发展。同时,在小组合作学习中,小组成员处在不同的教学情境中,各自对化学概念有着不同的理解,通过共建化学概念图,来进行合作协商,使各自的认识得到完善与拓展,使得小组成员共同理清知识线索,理解和表征问题,寻找解答办法,得出方案。化学概念图在课堂教学中可得到广泛的使用,如元素及其化合物、有机化合物等知识,构成物质的微粒、元素、化学键、电解质、氧化还原反应等基本概念、基本理论都可编制成概念图。化学概念图的使用既有利于教师的课堂教学,更有利于学生系统地掌握知识脉络,便于学生对所学知识的系统化、网络化,在具体的运用过程中,实现知识的有效迁移。
|
