摘要:化學(xué)概念是發(fā)展學(xué)生的思維和化學(xué)能力的重要載體,有效地開展化學(xué)概念教學(xué)對學(xué)生的發(fā)展有重要作用。針對化學(xué)概念教學(xué)中現(xiàn)存的忽視概念形成過程、缺乏概念關(guān)聯(lián)等問題,融入概念分析哲學(xué)中的“分解式分析和關(guān)聯(lián)式分析”思想,建構(gòu)了化學(xué)概念分析框架,通過分解和關(guān)聯(lián)進(jìn)行概念的分析,幫助學(xué)生更全面有效地理解概念。力求能為化學(xué)概念教學(xué)提供一種分析思路,希冀能對解決化學(xué)概念教學(xué)中存在的問題有所裨益。
關(guān)鍵詞:概念分析;分解與關(guān)聯(lián);概念框架;電解質(zhì)
文章編號:1008-0546(2023)11-0009-05" 中圖分類號:G632.41" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2023.11.002
化學(xué)概念是化學(xué)知識的重要組成部分,是發(fā)展學(xué)生思維和能力的載體之一,概念的建構(gòu)和發(fā)展過程是發(fā)展學(xué)生思維的關(guān)鍵。在化學(xué)概念學(xué)習(xí)中,學(xué)生只有真正地理解概念,才能在遇到實際問題時,利用概念知識理清問題的本質(zhì)來解決問題,從而發(fā)展思維。但目前化學(xué)概念的教和學(xué)還存在一些有待改善的問題。在“教”的層面,不少教師過于注重概念外在形式的記憶和判斷,[1]強(qiáng)調(diào)“一個定義、幾項注意”[2],而忽視概念的形成過程,這容易導(dǎo)致學(xué)生對概念的學(xué)習(xí)只是停留在簡單記憶層面,不利于學(xué)生思維的發(fā)展;還有些教師容易忽視學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,[3,4]不注重概念前后的聯(lián)系,將知識單獨隔離開來進(jìn)行教學(xué),這容易造成學(xué)生知識經(jīng)驗脫節(jié)、前后知識割裂,不利于學(xué)生全面掌握概念。在“學(xué)”的層面,由于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展是由簡到繁、循序漸進(jìn)的過程,對于復(fù)雜的概念,大部分學(xué)生是通過死記硬背來學(xué)習(xí),并未真正理解概念,致使難以實現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用。[5]
為改善上述現(xiàn)存的問題,本文融入概念分析哲學(xué)中的“分解式和關(guān)聯(lián)式”分析思想建構(gòu)一個化學(xué)概念分析的框架。使用分解將概念化繁為簡,讓其更符合學(xué)生認(rèn)知,更易于學(xué)生學(xué)習(xí);通過關(guān)聯(lián)將學(xué)生已有知識、經(jīng)驗與新知識進(jìn)行聯(lián)系,更易于學(xué)生全面有效地理解概念,形成完整的概念知識體系,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生思維。
一、概念分析哲學(xué)中的分解與關(guān)聯(lián)
概念分析主要指運用邏輯方法澄清概念或觀念的意義的活動,[6]旨在尋求組成概念的要素和這些要素間是怎樣相互聯(lián)系的,闡明某些概念間的關(guān)系,及給定概念使用的充分必要條件。[7]然而概念分析作為語言分析的主要途徑,歷經(jīng)不斷地發(fā)展,分析邏輯由概念固定含義的分析轉(zhuǎn)變?yōu)閺母拍钪械恼Z句分析來揭示概念的含義。在轉(zhuǎn)變之后,對于概念的分析,需要考慮“概念的對象能否被納入概念之中及明確組成概念的語句間的邏輯關(guān)系”[8]。這使得概念的分析不是拘泥于概念的定義,而是需要全面考察概念的屬性、特征、本質(zhì)及這個概念與其他相關(guān)概念的關(guān)系。在這一過程中,概念分析的方式也在發(fā)生變化,分解式分析和關(guān)聯(lián)式分析是目前概念分析的兩種主要分析方式,也是本文所融合的分析方式。
分解式分析是指對復(fù)雜概念進(jìn)行分解、還原,挖掘概念的所有必要條件,最終為概念提供一個定義。[9]簡單地說,分解式分析就是將一個概念中的所有構(gòu)成要素分解、拆卸出來,將整體剖析為部分,進(jìn)而分析概念的內(nèi)涵和外延。
科林·麥金(Colin McGinn)提出了分解式分析的步驟:“用一把斧子將概念劈到分無可分;收拾這些部分,并捆成一團(tuán),構(gòu)成對概念的定義?!保?]即在對一個概念進(jìn)行分析時,首先進(jìn)行類似于“庖丁解?!钡牟僮鳎瑢?fù)雜的概念按照概念的構(gòu)成拆解為定義項、被定義項以及定義聯(lián)項。其中“定義項”就是指原有的概念,“被定義項”是指新的概念,“定義聯(lián)項”是連接原有概念,使其成為新概念的詞。[10]如電解質(zhì)概念(在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮?,電解質(zhì)是被定義項;水溶液、熔融狀態(tài)、導(dǎo)電、化合物是定義項;在、或、能夠、的則為定義聯(lián)項。然后再進(jìn)行類似于“咬文嚼字”的分析,對定義項中有意義的概念基本單元進(jìn)行分析解釋,理解概念的定義,明確新概念的內(nèi)涵與外延。
關(guān)聯(lián)式分析是通過考察概念間的相互關(guān)聯(lián)來界定概念,將概念置于概念網(wǎng)中進(jìn)行分析。[11]其核心思想是對任何一個單獨概念的理解,都需要借助其他相關(guān)概念,目的是澄清概念的意義或是尋求正確使用概念的條件?!瓣P(guān)聯(lián)”蘊含內(nèi)部和外部兩個層面的關(guān)聯(lián)。內(nèi)部關(guān)聯(lián)是指將概念分解為它的組成部分,分析解釋概念內(nèi)部組成部分間的關(guān)系,進(jìn)一步說明概念的意義,即通過關(guān)聯(lián)已有知識經(jīng)驗和概念本身內(nèi)容分析概念;外部關(guān)聯(lián)是指分析某個概念時將該概念與其他概念進(jìn)行聯(lián)系,在概念體系中考察概念,將其與其他概念相區(qū)別,揭示概念的意義。[11]
康拉德·巴尼克(Konrad Banicki)概括了關(guān)聯(lián)式分析的三個主要特征“整體性、描述性、關(guān)聯(lián)性”。其中“整體性”是關(guān)聯(lián)式分析的定位,是指將概念置于概念網(wǎng)中分析,而不是單獨分析、解釋;“描述性”是闡明和澄清概念的結(jié)構(gòu),即對一個特定概念的全面考察,要闡明概念運用的條件;“關(guān)聯(lián)性”是指概念分析要考察概念之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián),全面地認(rèn)識和理解概念。[12]
尺有所短,寸有所長。分解式分析通過對概念的拆解,可以將概念分解成簡單的部分,降低概念學(xué)習(xí)的難度。但這種方式如果運用不當(dāng),容易造成概念機(jī)械拆分的問題,如此不利于學(xué)生對于概念的全面理解。關(guān)聯(lián)式分析通過對概念內(nèi)外部進(jìn)行關(guān)聯(lián),能夠幫助學(xué)生聯(lián)系已有知識經(jīng)驗、建立概念知識網(wǎng),在概念網(wǎng)絡(luò)中更好地定位所學(xué)概念,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生更為全面、系統(tǒng)地理解概念。但如果學(xué)生不能在概念網(wǎng)絡(luò)中確定所學(xué)概念與其它概念的關(guān)系,則會使得學(xué)生難以在原有概念的基礎(chǔ)上高效地理解概念。綜觀地看,若將這兩種分析方式的優(yōu)點有效地整合,能夠更好地提高學(xué)生概念學(xué)習(xí)的效果。具體而言,在進(jìn)行概念分析時,以分解作為關(guān)聯(lián)的前提,將復(fù)雜的概念解構(gòu)為更易于理解的有意義的概念基本單元。在此基礎(chǔ)之上,先進(jìn)行淺層(內(nèi)部)關(guān)聯(lián),將有意義的基本概念單元與學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗進(jìn)行聯(lián)系,完成概念的基本理解;然后再進(jìn)行深層(外部)關(guān)聯(lián),將新概念與其他相關(guān)概念進(jìn)行聯(lián)系,形成概念的知識網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)概念的全面理解。如圖1所示,通過融合分解式、關(guān)聯(lián)式分析的優(yōu)點進(jìn)行概念分析,既可以將概念化繁為簡,降低概念理解的難度,又能更好地將知識串聯(lián)起來,形成完整的概念體系。
二、化學(xué)概念分析框架的構(gòu)建
化學(xué)概念教學(xué)旨在幫助學(xué)生理解、應(yīng)用概念,發(fā)展學(xué)生的思維。在概念學(xué)習(xí)過程中,需要學(xué)生積極進(jìn)行思維活動,將新知與舊知聯(lián)系,理解概念,最終靈活運用概念。在化學(xué)概念教學(xué)中通過分解把概念解構(gòu)為更易于學(xué)生理解的部分,同時通過關(guān)聯(lián)建立知識、經(jīng)驗間的聯(lián)系,能讓學(xué)生更好地掌握概念,所以基于概念分解與關(guān)聯(lián)構(gòu)建了化學(xué)概念分析框架,見圖2。
1.概念引入
概念引入是概念學(xué)習(xí)的開端,良好的開始可以使后續(xù)教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。該環(huán)節(jié)是通過創(chuàng)設(shè)情境,為學(xué)生學(xué)習(xí)概念提供感性材料,調(diào)動學(xué)生的視、聽、觸等多種感官參與學(xué)習(xí),獲取直接感知,激活原有認(rèn)知、經(jīng)驗,建立學(xué)習(xí)的聯(lián)系。然后通過解決情境中的問題,從而獲取概念的定義。
這一階段需關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,從實際出發(fā)選擇感性材料和創(chuàng)設(shè)情境,即需考慮概念內(nèi)容、實際教學(xué)因素以及學(xué)生具體情況。如可以結(jié)合學(xué)生經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)經(jīng)驗情境;結(jié)合概念內(nèi)容,設(shè)置實驗情境;結(jié)合化學(xué)史,創(chuàng)設(shè)史實情境;或從實際生活生產(chǎn)出發(fā),創(chuàng)設(shè)真實的問題情境等。
以電解質(zhì)概念分析為例,在這一階段教師可以結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)經(jīng)驗情境,例如展示在劇烈運動后人們通常會通過飲用電解質(zhì)飲料補(bǔ)充電解質(zhì),如果不及時補(bǔ)充容易導(dǎo)致電解質(zhì)紊亂對人體造成傷害的資料,學(xué)生進(jìn)入情境后,設(shè)問“電解質(zhì)對維持人的健康有著重要作用,那什么是電解質(zhì)?電解質(zhì)有何特別之處?”從而引導(dǎo)學(xué)生交流討論電解質(zhì)飲料的成分表。提出問題這些電解質(zhì)成分有什么共同之處?然后給出實驗用品,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行導(dǎo)電性實驗,通過分析實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論,進(jìn)而得到電解質(zhì)定義。
2.概念分解
概念分解是將概念拆解成有意義的概念基本單元的過程,是進(jìn)行概念關(guān)聯(lián)的前提。將概念按照概念的構(gòu)成要素進(jìn)行拆解,把整體解構(gòu)為部分進(jìn)行學(xué)習(xí),能有效降低學(xué)習(xí)難度。[13]
這一階段需要教師帶領(lǐng)學(xué)生梳理概念的“經(jīng)絡(luò)”,由表及里、由淺入深地進(jìn)行概念的分解,將概念分解為“被定義項、定義聯(lián)項、定義項”,然后從定義項中選擇出有意義的概念基本單元,為下一環(huán)節(jié)概念關(guān)聯(lián)做準(zhǔn)備。
對于電解質(zhì)概念,在呈現(xiàn)電解質(zhì)定義之后,將電解質(zhì)概念分解為被定義項、定義項、定義聯(lián)項(見圖3),從定義項中提取出有意義的概念基本單元“水溶液、熔融狀態(tài)、能導(dǎo)電、化合物”,為概念關(guān)聯(lián)階段奠定基礎(chǔ)。
3.概念關(guān)聯(lián)
概念關(guān)聯(lián)是學(xué)生有效地理解概念的關(guān)鍵,是促進(jìn)概念理解的紐帶。該環(huán)節(jié)是建立在分解的基礎(chǔ)上,由部分到整體學(xué)習(xí)概念。通過關(guān)聯(lián)已有知識、經(jīng)驗以及其他相關(guān)概念,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注概念的形成過程,幫助學(xué)生更好地掌握概念和建立完整的概念體系。
這一階段需要教師確定概念學(xué)習(xí)的深度和廣度,從兩個層面對概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。首先是在分解的基礎(chǔ)上聯(lián)系學(xué)生已有知識經(jīng)驗對有意義的概念基本單元進(jìn)行內(nèi)部關(guān)聯(lián),從而理解概念的內(nèi)涵與外延。這一過程可以通過類比、比較等方法實現(xiàn)。其次是在基本理解概念基礎(chǔ)上進(jìn)行概念的外部關(guān)聯(lián),將新概念與其他相關(guān)概念進(jìn)行聯(lián)系,可通過概念圖的形式呈現(xiàn)出概念間的關(guān)系,進(jìn)而形成概念網(wǎng),幫助學(xué)生更全面地掌握概念。
對于電解質(zhì)概念,首先在分解的基礎(chǔ)上,基于學(xué)生已有知識經(jīng)驗進(jìn)行內(nèi)部關(guān)聯(lián),將“水溶液”聯(lián)系溶液的知識,讓學(xué)生明確溶劑為水;“熔融狀態(tài)”聯(lián)系物質(zhì)三態(tài)變化的知識,明確物質(zhì)的狀態(tài);“導(dǎo)電”聯(lián)系金屬導(dǎo)電的知識,明確電解質(zhì)導(dǎo)電有自由移動的電子;“化合物”聯(lián)系物質(zhì)類別的知識,明確電解質(zhì)是化合物不是混合物和單質(zhì)。通過問題驅(qū)動,探尋電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)原因,讓學(xué)生認(rèn)識電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是在水分子的作用下或在融化時,電解質(zhì)本身產(chǎn)生了自由移動的帶電粒子,從而豐富電解質(zhì)的概念的內(nèi)涵,理解電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)原因,認(rèn)識電解質(zhì)的關(guān)鍵特征是“導(dǎo)電、化合物”,關(guān)鍵特征的基本條件是“水溶液或熔融狀態(tài)”。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行概念的外部關(guān)聯(lián),通過引導(dǎo)學(xué)生繪制概念圖的形式將電解質(zhì)概念與其他相關(guān)概念如酸、堿、鹽等進(jìn)行聯(lián)系,明確電解質(zhì)概念與這些概念的關(guān)系,讓學(xué)生進(jìn)一步明確電解質(zhì)概念的外延,形成全面的概念網(wǎng)(見圖4),以便學(xué)生更好地掌握概念。
4.概念應(yīng)用
概念應(yīng)用是概念學(xué)習(xí)的最終目的,是學(xué)生鞏固和加深理解概念、升華概念的必經(jīng)階段,同時也是提高學(xué)生問題解決能力的有效途徑之一。
這一階段以概念關(guān)聯(lián)階段構(gòu)建的概念網(wǎng)為主要依托,從知識的“認(rèn)知應(yīng)用和實踐應(yīng)用”兩個層次設(shè)置相應(yīng)的習(xí)題、情境等,來檢測學(xué)生能否掌握概念和實現(xiàn)概念遷移。具體地說,通過設(shè)置“認(rèn)知應(yīng)用”型的問題也就是與概念屬性等內(nèi)容有關(guān)的檢測題,讓學(xué)生用所學(xué)概念完成習(xí)題練習(xí),以此檢測學(xué)生是否掌握概念。在學(xué)生掌握概念知識后,通過設(shè)置一些“實踐應(yīng)用”型的問題,讓學(xué)生用所學(xué)概念解決真實的生活問題從而檢驗學(xué)生能否實現(xiàn)概念的遷移。[14]
對于電解質(zhì)概念的應(yīng)用,教師可以把電解質(zhì)概念網(wǎng)作為基礎(chǔ),結(jié)合電解質(zhì)概念的內(nèi)容,從知識聯(lián)系的角度設(shè)置“認(rèn)知應(yīng)用”型的習(xí)題,如聯(lián)系物質(zhì)類別的知識呈現(xiàn)實例讓學(xué)生判斷Fe、CO2、MgCl2、H2SO4、飽和食鹽水等是否屬于電解質(zhì)并說明理由;或是聯(lián)系金屬導(dǎo)電的內(nèi)容,讓學(xué)生解決金屬、電解質(zhì)兩者導(dǎo)電的區(qū)別與聯(lián)系等。通過“認(rèn)知應(yīng)用”讓學(xué)生從本質(zhì)上解決問題,促進(jìn)其更準(zhǔn)確地理解電解質(zhì)的含義。在此基礎(chǔ)之上,從概念聯(lián)系的角度呈現(xiàn)“實踐應(yīng)用”型的情境,讓學(xué)生用電解質(zhì)相關(guān)知識進(jìn)行解決,如從電解質(zhì)與酸、堿、鹽的關(guān)系出發(fā),呈現(xiàn)“電解質(zhì)對維持人體健康的重要性”的情境,展示常見的電解質(zhì)水成分表,提出問題“電解質(zhì)飲料真的含有電解質(zhì)嗎?如何去判斷電解質(zhì)飲料的真?zhèn)危俊弊寣W(xué)生結(jié)合電解質(zhì)概念網(wǎng)的內(nèi)容,從物質(zhì)類別的角度判斷成分表中所給的物質(zhì)是否是電解質(zhì)。然后引導(dǎo)學(xué)生從電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ娂捌湓谒芤褐心軌螂婋x出自由移動的陰陽離子出發(fā),思考如何檢測電解質(zhì)飲料中是否存在成分表中所含物質(zhì)。最后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗檢測電解質(zhì)飲料中是否含有成分表中的離子,最終解決問題。這樣以電解質(zhì)概念網(wǎng)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)用情境,不僅有助于學(xué)生更全面地認(rèn)識電解質(zhì)概念,而且以學(xué)生生活實際作載體,讓學(xué)生能更有效地進(jìn)行知識的應(yīng)用和實現(xiàn)知識的遷移,體會學(xué)習(xí)電解質(zhì)的意義。
三、結(jié)語
利用分解與關(guān)聯(lián)融合的思想進(jìn)行化學(xué)概念的分析,不僅考慮了學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),也關(guān)注了知識間的聯(lián)系,讓學(xué)生由淺入深、由點到面地進(jìn)行概念的學(xué)習(xí),最終實現(xiàn)知識的連貫性。具體而言,在概念引入階段,通過創(chuàng)設(shè)情境引入概念,為學(xué)生主動建構(gòu)概念提供感性材料,奠定感性認(rèn)識基礎(chǔ),同時也激發(fā)概念的學(xué)習(xí)的興趣。在概念分解階段,將概念拆解為易于學(xué)生理解的概念單元,使得概念學(xué)習(xí)更符合學(xué)生的認(rèn)知水平,降低了概念的學(xué)習(xí)難度。在概念關(guān)聯(lián)階段,通過知識、經(jīng)驗的關(guān)聯(lián),幫助學(xué)生搭建了新知和舊知間知識紐帶,以舊知帶動新知的學(xué)習(xí),利于學(xué)生有效地掌握概念;通過分析新概念與其它概念的關(guān)系,幫助學(xué)生串聯(lián)知識,形成全面的概念網(wǎng),利于后續(xù)概念知識的學(xué)習(xí)。在概念應(yīng)用階段,讓學(xué)生用所學(xué)概念內(nèi)容解決不同層次的問題,利于學(xué)生層層遞進(jìn)地實現(xiàn)概念的內(nèi)化,不斷提高問題解決的能力。
基于分解與關(guān)聯(lián)的化學(xué)概念分析框架能為化學(xué)概念的分析提供一種思路。在概念教學(xué)中,“分解”降低了概念的學(xué)習(xí)難度;“關(guān)聯(lián)”搭建出了新舊知識的橋梁,構(gòu)建了概念網(wǎng),能幫助學(xué)生有效而全面地理解概念。但值得關(guān)注的是框架中提到的各環(huán)節(jié)并非一成不變的,教師需根據(jù)實際教學(xué)需要進(jìn)行變換調(diào)整,要避免機(jī)械地套用。同時由于不同的化學(xué)概念的特點有所差異,因而對于該分析方式能否運用到所有概念中,還需不斷地研究,再進(jìn)一步優(yōu)化和完善。
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