張霄+姚夢娟+吳晗清

摘要：通過分析五位教師繪制的概念圖發(fā)現(xiàn)，教師基本不具備概念圖（或其他工具）檢驗(yàn)自身觀念生態(tài)發(fā)展水平的意識；教師對化學(xué)概念缺乏系統(tǒng)性把握；教師的觀念生態(tài)中存有錯(cuò)念。形成以下啟示：合理使用概念圖，反思概念間的關(guān)聯(lián)性；斟酌關(guān)聯(lián)詞語的應(yīng)用，增強(qiáng)概念間的互動性；通過修正繪制的概念題，反思概念的意義與價(jià)值。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教師；概念圖；高中化學(xué)；訪談研究

文章編號：1005–6629（2016）7–0031–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

概念是典型的科學(xué)術(shù)語之一，“一般來說，我們用概念來意指的正是一組操作；概念是與之相對應(yīng)的一組操作的同義詞……在科學(xué)研究中，概念的形成與理論的形成是并肩前進(jìn)的”[1]。在化學(xué)教學(xué)中，如何能夠使學(xué)生全面、準(zhǔn)確地理解概念及其相互關(guān)聯(lián)，向來是教學(xué)的難點(diǎn)。有研究表明，在教學(xué)過程中，合理使用概念圖能夠有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者形成良好的概念體系，即個(gè)體擁有的所有概念及其相互關(guān)聯(lián)的總和[2]。本文以必修1中的概念為例，請教師繪制概念圖。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上得出教學(xué)啟示，以期為完善化學(xué)教學(xué)帶來教益。

1 概念圖簡述

概念圖是一種能夠輔助學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的工具。奧蘇貝爾的“有意義學(xué)習(xí)”理論指出，對人們的學(xué)習(xí)影響最大的內(nèi)容是學(xué)習(xí)者已經(jīng)掌握的知識[3]?；谶@一理論，1984年，諾瓦克和葛文發(fā)明“概念圖”（concept maps），諾瓦克和葛文認(rèn)為概念是個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的簡略壓縮，是溝通抽象理論與現(xiàn)實(shí)世界的紐帶，基于此，他們將概念圖界定為“一種用來聯(lián)接概念意義的可視路徑圖”[4]。這一定義清晰明確地指出概念圖的特征，將概念可視化。但它未指出概念圖包含哪些元素以及如何完成“概念可視化”這一過程。

在隨后的研究中，概念圖的定義不斷得以豐富和完善。有學(xué)者將概念圖定義為，“由概念組成，用聯(lián)接線將每個(gè)概念進(jìn)行聯(lián)接的立體表示法。概念即表示事件、目標(biāo)，甚至情感的詞語或觀點(diǎn)。聯(lián)接線代表概念間的相互聯(lián)系性，即多個(gè)概念根據(jù)其之間的邏輯關(guān)聯(lián)性聯(lián)接在一起”[5]。這一定義明確指出概念圖涉及的具體元素：概念與聯(lián)接線。還有學(xué)者基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，將概念圖的定義進(jìn)一步完善為，“一種能夠提升學(xué)生對概念理解的教學(xué)策略，即利用方塊或圓圈表示概念，用聯(lián)接線表示概念間的彼此關(guān)聯(lián)，用關(guān)聯(lián)詞表示概念間的邏輯關(guān)系”[6]。這一定義將關(guān)聯(lián)詞納入其中，進(jìn)一步豐富了概念圖的內(nèi)涵。我國有學(xué)者根據(jù)概念圖的不同類型，將其分為：狹義概念圖、廣義概念圖、層次概念圖[7]。綜合學(xué)者們的觀點(diǎn)，本文將概念圖界定為：由概念、聯(lián)接線、關(guān)聯(lián)詞組成的輔助學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的工具。其中概念是概念圖的核心內(nèi)容，聯(lián)接線代表概念間的相互關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)詞旨在解釋說明概念間的邏輯關(guān)聯(lián)。繪制概念圖首先要對核心概念進(jìn)行歸納與梳理，在一定范圍內(nèi)，遴選最能夠體現(xiàn)知識體系的核心概念，并使用聯(lián)接線將這些概念按照一定的邏輯順序予以聯(lián)接，最后在聯(lián)接線上使用關(guān)聯(lián)詞表示概念與概念之間的關(guān)系。這一過程充分體現(xiàn)了繪圖者的創(chuàng)造性以及對概念的理解程度。

有研究表明，使用概念圖能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[8]。概念圖作為一項(xiàng)能夠促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)的工具，優(yōu)勢主要在以下兩個(gè)方面。一方面，概念圖能夠促進(jìn)個(gè)體間概念的交流。概念在某種程度上具有個(gè)體性，個(gè)體持有的知識、經(jīng)驗(yàn)、期待等都會影響概念的形成與發(fā)展?！巴ㄟ^概念圖個(gè)體能夠與他人分享自己對概念的理解。然而，需要指出的是，交流不代表贊同，而是理解概念在其他人概念體系中的位置。概念圖使得分享理解變得輕松，減少了個(gè)體間的誤解”[9]。通過繪制概念圖，能夠清晰地呈現(xiàn)概念在個(gè)體概念體系中的地位和相互關(guān)系。以概念圖為載體，個(gè)體與個(gè)體之間能夠輕松交流對概念的理解，進(jìn)而修正自身的概念體系。另一方面，概念圖能夠促進(jìn)個(gè)體對概念的系統(tǒng)思考（System thinking）?！跋到y(tǒng)思考即理解概念的多元層次結(jié)構(gòu)，以及它們之間動態(tài)的、非線性的關(guān)系”[10]。在構(gòu)思概念圖的過程中，個(gè)體首先要對核心概念進(jìn)行甄別，進(jìn)而考慮概念間的相互關(guān)系，最終繪制成圖。這一過程能夠使原本模糊、抽象、緘默的概念可視化。

“化學(xué)教學(xué)是一件非常具有挑戰(zhàn)性的工作，因?yàn)榛瘜W(xué)概念既抽象又復(fù)雜。概念圖通過聯(lián)接詞和使用命題將抽象、復(fù)雜的概念聯(lián)接在一起。無論是在教室還是在實(shí)驗(yàn)室，概念圖能夠引導(dǎo)學(xué)生加深對概念的理解”[11]。化學(xué)概念雖然抽象，但與經(jīng)驗(yàn)世界有著密切的關(guān)系，因此，如何合理呈現(xiàn)概念，溝通抽象的理論世界與實(shí)在的經(jīng)驗(yàn)世界是值得教師思考的問題。教師若想輔助學(xué)生形成良好的概念體系，首先要明確化學(xué)學(xué)科涉及的核心概念以及概念間的相互關(guān)聯(lián)。在教學(xué)過程中，以核心概念為基礎(chǔ)，由易到難、由具體到抽象地呈現(xiàn)概念，使學(xué)生自主建構(gòu)合理的概念體系。

2 化學(xué)教師對概念圖使用情況的調(diào)查結(jié)果與反思——以必修1為例

研究過程包括兩方面內(nèi)容，要求教師繪制必修1教材的概念圖和教師訪談。選取五位高一年級化學(xué)教師作為研究對象，為教師呈現(xiàn)必修1中出現(xiàn)的重要概念，要求他們按照自身對概念的理解，繪制概念圖。并訪談教師“在日常教學(xué)中，您是否會用概念圖反思自身概念體系的發(fā)展情況”、“您是否使用概念圖作為教學(xué)工具，促進(jìn)學(xué)生形成良好的概念體系”、“您通常引導(dǎo)學(xué)生使用哪種方式對知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)”、“您認(rèn)為必修1中涉及的知識內(nèi)容是否困難，原因何在”等。通過分析五位高一年級教師繪制的概念圖發(fā)現(xiàn)，教師概念體系的發(fā)展水平并不樂觀。首先教師缺乏使用概念圖（或其他工具）檢驗(yàn)自身觀念生態(tài)發(fā)展情況的意識，其次教師對概念之間的關(guān)系線索缺乏內(nèi)在聯(lián)系，最后教師的觀念生態(tài)中存有明顯的錯(cuò)念。

2.1 教師缺乏使用概念圖（或其他工具）反思自身觀念生態(tài)發(fā)展情況的意識

通過訪談五位教師，筆者發(fā)現(xiàn)，五位教師均極少使用概念圖（或其他工具）反思自身觀念生態(tài)的發(fā)展情況。實(shí)際上，概念圖的使用對于教師的備課和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果均有著良好的促進(jìn)作用。通過觀察和訪談筆者了解到，與概念圖稍有類似的是教師在每堂課后為學(xué)生呈現(xiàn)的課堂小結(jié)。教師習(xí)慣于在一堂課結(jié)束前的3～5分鐘內(nèi)向?qū)W生展示課堂小結(jié)，似乎只有完成小結(jié)，整堂課才算真正結(jié)束。實(shí)際上，在大多數(shù)情況下，課堂小結(jié)只是教師“一廂情愿”的行為。一方面，將碎片化的知識置于一張幻燈片內(nèi)，削弱了知識之間原本具有的關(guān)聯(lián)性與邏輯性，無疑平添了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。另一方面，就學(xué)生的角度而言，如果學(xué)生能夠很好地理解教師教授的內(nèi)容，那么學(xué)生完全可以自主生成良好的概念體系。課堂小結(jié)不但不能輔助教師形成良好的觀念生態(tài)，對于促進(jìn)學(xué)生知識的理解也是收效甚微。因此，教師應(yīng)當(dāng)盡可能使用概念圖，對自身觀念生態(tài)的發(fā)展情況作出診斷性評價(jià)。endprint

2.2 教師對化學(xué)概念缺乏系統(tǒng)性把握

分析五位教師所繪概念圖不難看出，邏輯線索不清是存在的主要問題。在五位受訪教師中，有四位教師繪制的概念圖離散程度較大，即概念與概念之間沒有形成較好的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。其中一位教師將全部概念劃分為兩條主線，具體如圖1所示，其中涉及的“金屬及其化合物，非金屬及其化合物”與“物質(zhì)的量”、“實(shí)驗(yàn)”等概念之間并沒有形成良好的關(guān)聯(lián)互動。由此可以推測，在這位教師的“觀念生態(tài)”中，“物質(zhì)的量”、“實(shí)驗(yàn)”等內(nèi)容屬于基礎(chǔ)知識，這類知識需要在教學(xué)的初始階段教授給學(xué)生，而在研究具體物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)規(guī)律時(shí)，可以脫離這類知識。

還有三位教師按照各章節(jié)的具體內(nèi)容，分別繪制了多個(gè)“微型”概念圖，即將每一章節(jié)的內(nèi)容繪制成圖，圖與圖之間沒有任何聯(lián)系。教材中的內(nèi)容雖然以章節(jié)的形式予以呈現(xiàn)，但概念與概念之間存在著內(nèi)部關(guān)聯(lián)。以必修1為例，“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法”與“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”兩節(jié)內(nèi)容，分別從定性和定量的角度，探討物質(zhì)及其相互反應(yīng)。因此，在學(xué)習(xí)“離子反應(yīng)”、“氧化還原反應(yīng)”以及“元素及其化合物”內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)分別從定量和定性的角度進(jìn)行探討。通過調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，教師“觀念生態(tài)”的發(fā)展情況并不樂觀。

2.3 教師的觀念生態(tài)中存有錯(cuò)念

調(diào)查結(jié)果表明，教師的觀念生態(tài)中存在明顯的錯(cuò)念。如圖2所示，通過分析不難發(fā)現(xiàn)，這位教師對于離子反應(yīng)這一概念存有誤解。離子反應(yīng)即有離子參加的反應(yīng)，而濁液和膠體的分散質(zhì)不屬于離子，因此，離子反應(yīng)發(fā)生的條件應(yīng)當(dāng)是溶液中，且必須要有離子參加反應(yīng)。而該教師將溶液僅僅考慮為有水的環(huán)境，忽略了對具體分散質(zhì)的思考。

教師的概念體系中存有“錯(cuò)念”，一定程度上與教師恪守的知識觀有關(guān)。如果教師將定義、概念、理論等內(nèi)容視為既定不變的內(nèi)容，即將知識視為“絕對真理”，那么教學(xué)過程多半以“壓迫性”的講授為主，“仔細(xì)分析一下校內(nèi)或校外任何層次的師生關(guān)系，我們就會發(fā)現(xiàn)，這種關(guān)系的基本特征就是講解”[12]。如此一來，教師不會引導(dǎo)學(xué)生對“為什么學(xué)習(xí)某個(gè)概念”、“某個(gè)概念的出現(xiàn)對于知識的建構(gòu)有什么作用”、“某個(gè)概念能夠解決哪類實(shí)際問題”等問題進(jìn)行思考。同時(shí)，這類教師也不會對概念產(chǎn)生任何質(zhì)疑，他們堅(jiān)信只要將教材中的概念傳遞給學(xué)生，并教會學(xué)生如何答對相應(yīng)問題即可。如此一來，教師永遠(yuǎn)不會意識到（甚至沒有必要意識到）自己對于某些概念存有誤解。

3 基于調(diào)查結(jié)果對構(gòu)建概念圖的啟示

3.1 合理繪制概念圖，增強(qiáng)對概念意義與價(jià)值的反思

概念圖的一項(xiàng)重要功能即輔助繪圖者反思概念產(chǎn)生的意義與價(jià)值。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師只需要清晰地講解概念的具體內(nèi)容，并舉出實(shí)例加以應(yīng)用即可。但對于“為什么學(xué)習(xí)某一概念”，“某些概念與其他知識之間是何種關(guān)系”等問題，教師往往缺乏足夠的反思。以“電解質(zhì)”概念為例，“電解質(zhì)”既是高中化學(xué)的重點(diǎn)，同時(shí)也是教學(xué)難點(diǎn)之一。學(xué)生在學(xué)習(xí)“電解質(zhì)”概念過程中遇到的困難，主要在于學(xué)生不能理解“為什么要學(xué)習(xí)這一概念”。換言之，學(xué)生不理解“電解質(zhì)”概念的引入能夠解決哪些問題。通過繪制概念圖能夠準(zhǔn)確地觀察到，“電解質(zhì)”位于“電離”概念之下，“電離”位于“離子反應(yīng)”概念之下。調(diào)整其邏輯順序不難發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)生離子反應(yīng)，必然涉及物質(zhì)的電離，哪些物質(zhì)能夠發(fā)生電離或具備發(fā)生電離的潛質(zhì)呢？如果想解決這一問題，則需要“電解質(zhì)”概念的引入。因此，電解質(zhì)不是憑空產(chǎn)生的概念，而是對有可能發(fā)生離子反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行的系統(tǒng)分類，是為離子反應(yīng)的發(fā)生創(chuàng)造條件。通過繪制概念圖，能夠引導(dǎo)繪制者對某一概念追根溯源，回溯其產(chǎn)生的必然性與價(jià)值性，準(zhǔn)確理解概念對于知識建構(gòu)的意義與價(jià)值。

3.2 在教學(xué)過程中合理使用概念圖，增強(qiáng)學(xué)生對概念關(guān)聯(lián)性的理解

通過訪談筆者了解到，多數(shù)教師和學(xué)生認(rèn)為必修1中涉及的概念難度較大，知識點(diǎn)散落，難以把握概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。調(diào)查結(jié)果表明，教師缺乏使用概念圖（或其他工具）檢驗(yàn)自身觀念生態(tài)發(fā)展情況的意識。繪制概念圖的過程實(shí)際上是繪圖者對概念間關(guān)聯(lián)性進(jìn)行反思的過程。繪圖者通過聯(lián)接線以及關(guān)聯(lián)詞語的合理使用，準(zhǔn)確、恰適地表達(dá)概念之間的相互關(guān)系。以必修1為例，“實(shí)驗(yàn)的基本方法”和“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”兩節(jié)內(nèi)容，實(shí)際上分別從定性和定量的角度，對物質(zhì)及其反應(yīng)進(jìn)行研究。物質(zhì)可以分為“純凈物”和“混合物”，兩者包括“金屬及其化合物”、“非金屬及其化合物”、“膠體”等。因此，在學(xué)習(xí)具體物質(zhì)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生以定性和定量的雙重角度進(jìn)行思考，即將“實(shí)驗(yàn)的基本方法”和“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”涉及的知識內(nèi)容，合理地應(yīng)用到具體物質(zhì)的學(xué)習(xí)中。教師對于概念間關(guān)聯(lián)性的理解直接影響學(xué)生知識建構(gòu)的效果。擁有良好的概念體系的教師在教學(xué)過程中會不斷回顧、應(yīng)用、反思之前涉及的知識內(nèi)容，將概念視為聯(lián)系密切的網(wǎng)絡(luò)，而不是相互孤立的散點(diǎn)。進(jìn)而能夠準(zhǔn)確把握學(xué)情，以學(xué)生已經(jīng)掌握的知識作為建構(gòu)知識的基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生知識的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 合理使用概念圖，檢驗(yàn)自身概念體系的發(fā)展情況

在繪制概念圖的過程中，關(guān)聯(lián)詞語的使用最能夠體現(xiàn)繪圖者對于概念的理解程度。關(guān)聯(lián)詞語是繪圖者根據(jù)自身對于概念的理解選擇的聯(lián)接詞，它能夠更加豐富、準(zhǔn)確地表達(dá)概念之間的相互關(guān)系。調(diào)查結(jié)果表明，教師在使用關(guān)聯(lián)詞語的過程中會暴露教師概念體系中存在的錯(cuò)念，而傳統(tǒng)的“樹狀圖”或“交叉圖”僅能夠從單一維度，表示概念之間的類屬關(guān)系或交互關(guān)系。因此，恰適的關(guān)聯(lián)詞語的使用能夠增強(qiáng)概念間的互動性。以“離子反應(yīng)”與“氧化還原反應(yīng)”兩個(gè)概念為例，本文將兩者視為在不同視域下對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的分類，因此，關(guān)聯(lián)詞語分別使用“從離子角度分為”和“從電子角度分為”。這種分類方式的優(yōu)勢在于，以微粒角度審視化學(xué)反應(yīng)，能夠與之前所學(xué)的四種基本反應(yīng)類型聯(lián)系起來。四種基本反應(yīng)類型，以分子、原子的角度對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類，突出反應(yīng)物與生成物的特征（如物質(zhì)類型、數(shù)量關(guān)系等）。而“離子反應(yīng)”與“氧化還原反應(yīng)”分別從離子和電子的角度對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類。分析可知，僅僅使用類屬關(guān)系表達(dá)“離子反應(yīng)”與“氧化還原反應(yīng)”，對于化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系不足以表示出化學(xué)反應(yīng)之間復(fù)雜、多維的關(guān)系，而關(guān)聯(lián)詞語的使用能夠有效地解決這一問題。endprint

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