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概念图理论与化学复习
作者:王丽萍    文章来源:化学教育    点击数:    更新时间:2009-12-15

化学知识很注重理论的系统性和完整性。化学知识的学习很注重实际的操作性和应用性。化学复习是师生双方从新的视角对所学知识进行系统梳理、深化拓宽及灵活应用的教学过程,它以促进知识迁移为最终目的。如何使学生对所学知识经过梳理、拓宽而达到概括化、网络化,并能灵活进行迁移呢?本人将概念图理论引入化学复习的教与学中,收到了较好的效果。

1 概念图

1)概念图的含义

概念图(Concept Map,缩写为CM)是由美国康奈尔大学的Joseph D.Novak教授在20世纪60年代提出的。它是一种用来组织与表征知识的有用工具。它通常是将有关某一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和命题连接,形成关于该主题的概念或命题网络。这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间网络结构图,叫概念图。

概念图包括节点、连线、层级和命题4个基本要素。节点表示概念;连线表示概念之间的陈述;命题是概念之间通过某个连接词而形成的意义关系;层级可有两层含义:第一,是指同—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,概括性最强的主级概念位于最上层,从属的逐级放在其下,而最下层为例证;第二,是不同层面的层级结构,即不同知识领域的概念图可以就某一概念实现超链接。概念图可以有不同的表达方式(如学生可以用纸笔作答、口头作答或计算机作答)、不同的表达形态(如开放式或封闭式,纸笔画或机械地移动卡片)和不同的绘制者(如学生、教师或研究人员)。

 2) 概念图的理论基础

概念图的理论基础是建构主义学习理论和美国著名的认知心理学家奥苏贝尔的意义学习理论。建构主义学习理论认为,学习是基于学习者的经验进行知识建构的过程;奥苏贝尔的意义学习理论认为,当学生把所学知识与自己的认知结构联系起来时,意义学习便产生了。意义学习的心理机制是同化,学生能否习得新信息,主要取决于他们认知结构中是否有有关概念和新概念之间的相互作用。认知心理学家把人脑看成一个信息加工系统,输入的信息按层级架构来选择和加工,并和记忆中已有的信息进行对照、组合、变换和重新排列。认知科学证明,知识结构便于回忆,知识结构的存在便于概括理解、有助于问题解决。而概念图这一认知工具恰好与上述理论相符,它把知识高度浓缩,将各种概念及其关系进行加工、概括,并以类似于人脑对知识储存的层级结构形式进行排列;它注重学习者的知识建构;注重学习者理解科学概念的过程;强调从事物的关系中把握和拓展概念本身。它可以作为一种模板,帮助学习者组织、建构知识,并使之概括化、网络化。

 

2 概念图应用于化学复习

1)化学复习的内涵

化学复习不仅要回忆、再现所学化学知识,还要将所学知识进行梳理、拓展,更重要的是要促进知识迁移、能力发展及情感态度与价值观的培养。化学复习的最高境界就是利用最少的时间,呈现最大的信息量、培养最强的应用能力和科学探究能力,而且学生还要将前后所学知识联系并进行重新建构,最终达到灵活迁移和应用的目的。

2)目前化学复习存在的问题

新课程、新教材及新的教学理念为教与学的改革已提供了一个崭新的平台,但是,由于沿用旧的考试制度和传统的评价体系,使得目前的教学仍然普遍存在着“以教为中心、以教为基础”的传统模式。在这种教学模式下培养的学生多数不会去思考探究,不会诘问知识、评判知识和应用知识;所学到的知识多数为未经过思维加工而被迫机械记忆的零散、单一的概念、公式及实验现象等;在化学复习中多数是采用反复、大量的习题训练的方式;所获得的能力也多数是回忆和再认类型;在知识应用时,不能较好地辨认和建构概念及相关知识的命题框架,不能应用知识到新情境中进行问题解决,更不能灵活地进行知识迁移。

 3)概念图应用于化学复习的意义

化学概念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、因果关系、部分与整体关系及相互渗透的网状关系等。我们都知道,现行中学化学教材的编排体系是以理论为主线,以元素的单质及化合物为骨架,遵循着从实验上升到理论,再由理论指导认识,以及从结构推断性质,再由性质决定用途的一系列逻辑关系。将概念图这一认知工具引入化学复习中,教师可以运用深入浅出、简明扼要的概念图形式引导学生对新旧化学知识及相关内容进行交融、整合,以提高学生应用知识的能力;让学生绘制概念图,他们可主动参与知识的回顾与提炼过程,对各阶段知识进行表征、检查、修正、完善以达到知识灵活迁移的目的。

从建构主义教学论观点来看,知识的建构是通过学生的自我反省和自我调节来完成的。每个学生都是一个独立的个体,都有自己的认知结构和适合自己的一套学习方式。学生根据自己对所学知识的理解及对概念科学意义的把握而建构的概念图虽然不完整,且各不相同,但却可以如实反映每个学生头脑中的认知结构和概念意义的变化。

通过学生所画的概念图,教师首先可以从概念图的框架了解学生对整个概念、原理的理解程度;其次,可以从命题的正确性、有效性、复杂性和整体性程度了解学生所学知识的整体概况;第三,可以从概念图的层次水平了解学生的逻辑思维能力;第四,还可以从所举事例中获知学生对概念的内涵和外延理解的清晰性和广阔性。从而可获得学生对知识内容和组织形式的有价值的信息,及时识别和纠正学生的错误概念和命题,及时修正、调整教师自己的教学进度和设计。

通过画概念图,学生首先可以对在题海战中无法理清的各种概念、原理有充分的了解和深入的认识;其次,可使原来迷惑的概念清晰化、零散的知识系统化、机械的记忆灵活化;第三,可以对所复习的内容通过小组讨论、与教师或专家所画概念图相比较来发现自己对知识理解的缺陷、反思自己的学习方式或方法,弥补自己知识的不足及拓展自己的思维。最终使学生感知到所学的知识在由多变少、所用的课本在由厚变薄、所学知识的负担在由重变轻,但是知识的迁移能力却在提高,真正达到复习的目的,真正进入复习的最高境界。
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