周藝娟 肖開選
[摘 要]在教學(xué)實(shí)踐中,同一個(gè)化學(xué)概念的呈現(xiàn)策略和方式應(yīng)該多種多樣,且相互關(guān)聯(lián),而每種方式在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的具體能力上面也各具優(yōu)缺點(diǎn)。本文以山東版新教材“物質(zhì)的量”這一概念為例,對(duì)概念的六種呈現(xiàn)方式進(jìn)行具體的探討。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)概念 呈現(xiàn)方式
化學(xué)概念歷來在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中處于核心部分。但在具體的教學(xué)實(shí)踐中,“感知—理解—鞏固—應(yīng)用”的學(xué)習(xí)模式和“提出問題—提供事實(shí)—分析下定義—應(yīng)用鞏固”的教學(xué)模式一直處于單一主導(dǎo)地位,而忽視了化學(xué)概念的獨(dú)特性和內(nèi)在規(guī)律,極易造成概念在學(xué)習(xí)者的頭腦中只是一些零散文字的堆積,只會(huì)死記硬背,而并沒有對(duì)概念在本質(zhì)意義上真正把握和理解。針對(duì)新的一輪課程改革中教科書在內(nèi)容編排上出現(xiàn)的新變化,有必要從科學(xué)教育研究成果的視角,對(duì)化學(xué)概念在新教材中的呈現(xiàn)方式的變化進(jìn)行理論和實(shí)踐探析。
一、理論基礎(chǔ)
1.現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)為研究概念呈現(xiàn)方式提供了有利的研究工具。概念的學(xué)習(xí)是概念獲得和運(yùn)用(包括知覺水平,思維水平的運(yùn)用)的過程。概念獲得的實(shí)質(zhì)是理解一類事物的關(guān)鍵形式?;拘问绞歉拍畹男纬珊透拍畹耐?。概念的形成指的是學(xué)習(xí)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(zhì)特征,從而獲得概念的過程。一般可通過觀察和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)等途徑獲得。概念的同化就是通過學(xué)習(xí)前人已形成的概念來掌握新的概念,其形式是利用學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有概念以定義的方式直接向?qū)W習(xí)者提供概念的關(guān)鍵特征。
2.知識(shí)只有與應(yīng)用聯(lián)系起來才是有意義的。在教科書中,知識(shí)是綜合呈現(xiàn)的,然后才會(huì)被應(yīng)用于例子和練習(xí)中。知識(shí)的結(jié)構(gòu)要根據(jù)知識(shí)與教科書中相關(guān)的基本概念的連結(jié)方式來評(píng)價(jià)。用布魯納的話說:“基本概念應(yīng)該是用于表達(dá)基本觀念的形式化的術(shù)語。學(xué)習(xí)的目標(biāo)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(duì)待學(xué)習(xí)和調(diào)查研究,對(duì)待推測(cè)和預(yù)感,對(duì)待獨(dú)立解決難題的可能性態(tài)度。”所以,在化學(xué)概念教學(xué)中,不但要考察概念的表層結(jié)構(gòu)——言語概念的邏輯體系,更要考察概念體系的深層結(jié)構(gòu)——學(xué)科中廣泛和強(qiáng)有力的適應(yīng)性觀念及學(xué)科的基本原理方法與態(tài)度。這其中不僅包括知識(shí)體系的構(gòu)建,也包括科學(xué)素養(yǎng)和世界觀的形成。
3.從建構(gòu)主義教學(xué)理論的觀點(diǎn)來看。認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成總是存在個(gè)體性差異的,個(gè)體的主動(dòng)性在建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)過程中起著關(guān)鍵的作用,所以在教學(xué)中把充分尊重學(xué)習(xí)者的個(gè)性差異及調(diào)動(dòng)他們參與的興趣擺在首要位置。這也是新課改中的一個(gè)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(xué)習(xí)者根據(jù)自己的特點(diǎn)、興趣,自主選擇合適自己的概念學(xué)習(xí)方法提供了更好的平臺(tái)。同時(shí)也給老師提出了更大的挑戰(zhàn):如何準(zhǔn)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(xué)化學(xué)新課改的教材中,涉及到原子結(jié)構(gòu)、價(jià)鍵理論、元素周期率、化學(xué)熱力學(xué)物質(zhì)變化與能量變化等內(nèi)容,基本涵蓋了近代化學(xué)以來的研究成果,全面反映出現(xiàn)代化學(xué)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(dá)結(jié)果,且形式、信息趨向多樣化。相比之下,舊版教材描述性知識(shí)過多,結(jié)構(gòu)松散,呈現(xiàn)方法單一,不利于師生對(duì)化學(xué)科學(xué)本質(zhì)、化學(xué)研究方法與過程的理解,也不能完全滿足師生成長(zhǎng)與發(fā)展的需要。
二、概念的呈現(xiàn)方式
下面以山東科學(xué)技術(shù)出版社高中化學(xué)中的一個(gè)基本核心概念“物質(zhì)的量”為例,對(duì)新教材中概念呈現(xiàn)方式進(jìn)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(zhì)的量”的概念,在課文中是這樣定義的:像長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流等物理量一樣,也是一種物理量,通過它可以把物質(zhì)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(zhì)的量的單位是摩爾,簡(jiǎn)稱摩,符號(hào)為mol。
【評(píng)價(jià)】在化學(xué)概念教學(xué)中,最常見的就是將概念定義直接呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。這種方式有利于學(xué)習(xí)者對(duì)概念的關(guān)鍵詞語準(zhǔn)確把握和深刻理解,減少其他無關(guān)信息的干擾,而概念中的關(guān)鍵詞語恰恰決定了概念的內(nèi)涵和外延。但在實(shí)際教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分學(xué)習(xí)者是通過背定義來學(xué)習(xí)概念,針對(duì)這種現(xiàn)象,可以圍繞一個(gè)概念設(shè)置如下提問清單:關(guān)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(gè)概念條件,結(jié)論是什么?有無特例?能用自己的話下定義嗎?如何運(yùn)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(xué)科當(dāng)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(xué)科整合起來。例如,“物質(zhì)的量”的概念學(xué)習(xí)中,新教材配置了這樣一段文字:1971年,第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過決議,決定采用長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強(qiáng)度這7個(gè)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(dǎo)出。這7個(gè)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(shí)它們又被定為國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱SI制)的基本單位?!澳枴逼鹪从谙ED文mole,原意為“堆量”。國(guó)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(píng)價(jià)】這種呈現(xiàn)方式有利于學(xué)習(xí)者建立概念的網(wǎng)絡(luò)體系,通過把要學(xué)習(xí)的概念整合進(jìn)不同的學(xué)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(dǎo)出概念之間的各種關(guān)系,如遞進(jìn)、延伸、分解、拓展、綜合等,有利于整理分散的知識(shí),把握概念之間的相互關(guān)聯(lián),強(qiáng)化記憶和靈活運(yùn)用概念的能力,而且對(duì)提高學(xué)習(xí)者的綜合素質(zhì)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(xué)習(xí)中一般都穿插有相關(guān)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(duì)比標(biāo)出,同時(shí)設(shè)置問題:一滴水大約含17萬億億個(gè)水分子。如果一個(gè)個(gè)數(shù),即使分秒不停,一個(gè)人一生也無法完成,那么怎樣才能既科學(xué)又方便地知道一定量的水中含有多少個(gè)水分子呢?
【評(píng)價(jià)】圖片是獲得感性認(rèn)識(shí)的重要途徑,運(yùn)用圖片來展示概念的相關(guān)信息可以使學(xué)習(xí)者獲得更典型、更生動(dòng)、更深刻的感性認(rèn)識(shí),從而有利于學(xué)習(xí)者進(jìn)一步透過現(xiàn)象、去偽存真地抽取本質(zhì)形成正確概念。這對(duì)概念學(xué)習(xí)方式一是很好的補(bǔ)充,且很多圖片本身就隱含有新舊知識(shí)的關(guān)聯(lián),對(duì)概念學(xué)習(xí)方式二也是很有幫助。
4. 通過相關(guān)的變式訓(xùn)練進(jìn)行概念呈現(xiàn)。在新教材的概念學(xué)習(xí)里面,還配置有一個(gè)遷移應(yīng)用模塊。例如,學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量這一物理量之后,某同學(xué)想用下圖表示自己對(duì)水的組成的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。請(qǐng)協(xié)助他完成這幅關(guān)系圖,并說明這幅圖的含義。
【評(píng)價(jià)】這個(gè)模塊練習(xí)設(shè)計(jì)都是緊密圍繞著概念的內(nèi)涵和外延展開的,通過保持概念的關(guān)鍵特征而變化那些非關(guān)鍵特征從而構(gòu)成的表現(xiàn)形式不同的例證。當(dāng)學(xué)習(xí)者對(duì)概念的關(guān)鍵特征有了基本的理解之后,老師就可以通過變式訓(xùn)練來幫助學(xué)習(xí)者辨明概念的無關(guān)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(xué)習(xí)者可以看到概念應(yīng)用情景的各種變化,進(jìn)一步促進(jìn)他們對(duì)概念的靈活運(yùn)用。
5. 基于探究活動(dòng)的概念呈現(xiàn)。在“物質(zhì)的量”概念教學(xué)中,很多有經(jīng)驗(yàn)的老師還會(huì)自行設(shè)計(jì)一些基于學(xué)習(xí)者的探究活動(dòng)。例如,請(qǐng)你估計(jì)一滴水中含有水分子的數(shù)目。(用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示,如1.0×1012)你認(rèn)為直接用“個(gè)”作單位來計(jì)量原子數(shù)目方便嗎?你有其他好的建議嗎?
【評(píng)價(jià)】概念中的關(guān)鍵詞意義如果由老師直接告訴,往往不能內(nèi)化為學(xué)習(xí)者自己的知識(shí),容易遺忘,但如果與學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)活動(dòng)聯(lián)系起來,效果就會(huì)截然不同。由于最后結(jié)果都是在學(xué)習(xí)者反復(fù)論證,充分思考的基礎(chǔ)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(xué)習(xí)方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的合作學(xué)習(xí)意識(shí)效果明顯。
6. 與真實(shí)世界聯(lián)系起來的概念呈現(xiàn)。在日常的概念教學(xué)中,往往老師還習(xí)慣于另一種概念學(xué)習(xí)方式:就是把概念的學(xué)習(xí)和真實(shí)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(gè)?四十八個(gè)雞蛋有幾打?
【評(píng)價(jià)】老師引導(dǎo)學(xué)習(xí)者運(yùn)用概念去解決實(shí)際問題是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者思維、發(fā)展各種學(xué)習(xí)能力的過程,并且也只有讓學(xué)習(xí)者把所學(xué)習(xí)到的化學(xué)概念拿到實(shí)際中去運(yùn)用,才會(huì)使學(xué)到的概念鞏固下來,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)者對(duì)化學(xué)概念的運(yùn)用技能,這樣既培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者學(xué)以致用的興趣和能力,也加深了所學(xué)概念的理解。
三、對(duì)化學(xué)新教材概念教學(xué)的啟示
化學(xué)概念是人們對(duì)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化本質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí),化學(xué)概念學(xué)習(xí)是掌握整個(gè)中學(xué)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),是化學(xué)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容,只有不斷深入挖掘,充分探討實(shí)現(xiàn)概念學(xué)習(xí)的主要途徑和方法,才能為中學(xué)化學(xué)概念學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供可能性基礎(chǔ)。
在上文對(duì)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(shí)能靈活利用好這六種概念的呈現(xiàn)方式,那么不論對(duì)學(xué)習(xí)者概念的學(xué)習(xí)還是對(duì)老師的個(gè)性化教學(xué)都是有幫助的。這六種呈現(xiàn)式有時(shí)可簡(jiǎn)化,甚至省略某種方式,有時(shí)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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