在中學(xué)化學(xué)中構(gòu)建概念圖，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)提升

摘?要：在中學(xué)階段學(xué)生所學(xué)的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、化學(xué)實驗等學(xué)科內(nèi)容碎片化的特點比較明顯，學(xué)生感覺化學(xué)學(xué)科的知識點比較分散、無序，不像數(shù)學(xué)或是物理學(xué)科邏輯性比較強(qiáng)，只要掌握內(nèi)在規(guī)律就容易上手。如何幫助學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)，變碎片化的學(xué)科知識為網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化且可相互交聯(lián)的知識體系，就如神經(jīng)元相互交聯(lián)，最終構(gòu)成如大腦一樣的連接體系，是所有化學(xué)教育工作者所面臨的重大挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：概念圖;化學(xué)教學(xué);知識網(wǎng)絡(luò)

“概念圖”能夠展示思維起點到終點的推理過程、是一種發(fā)散性的多線程的流程圖。教授學(xué)生“概念圖”構(gòu)圖法，不僅能幫助學(xué)生將碎片化的學(xué)科知識整合形成知識網(wǎng)絡(luò)，還能幫助學(xué)生辨析化學(xué)概念之間的異同，將新獲得的化學(xué)知識與舊知識相互交聯(lián)，掌握相應(yīng)的學(xué)科概念，不斷完善自身的化學(xué)學(xué)科知識體系。此外，概念圖也可作為評價手段，通過測評學(xué)生所繪制的化學(xué)概念圖，發(fā)現(xiàn)他們對概念理解掌握的情況。因此本文將著重闡述如何在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透概念圖教學(xué)，以期探索新的教學(xué)模式，助力新高考改革。

一、 介紹Joseph D. Novak教授的概念圖模型

教師先向?qū)W生展示美國康奈爾大學(xué)約瑟夫·D·諾瓦克教授提出的概念圖模型，該模型可以生動具體地描繪出不同層次概念之間的相互關(guān)系，如圖1所示。

圖1?約瑟夫·D·諾瓦克概念圖模型

通過約瑟夫·D·諾瓦克概念圖模型可幫助學(xué)生初步獲得繪制化學(xué)概念圖所必需的一些注意事項，其主要步驟為：第一步，把最主要的、最中心的、概括性最強(qiáng)的、最一般的概念放在最上層;第二步，把較次要的、概括性較低的放于較低層次，以此類推;第三步，把概念圖中的具體概念放置在最底層;第四步，把概念所對應(yīng)的具體樣例放在最底端;第五步，可以把層級不同的概念用不同的框圖以及不同的涂色加以區(qū)分標(biāo)注;第六步，把每一對相關(guān)概念用直短線相連接，并在線上標(biāo)明直短線連接的兩者之間的關(guān)系，概念關(guān)聯(lián)可以向四面八方不同方向（向上、向下、向左、向右、向旁邊進(jìn)行連接），如果他們是直接垂直連接，那么連接線要由上到下。如果是向外側(cè)連結(jié)，就要用單箭頭來表示相互關(guān)系的方向，箭頭指向較低層次的連接對象。

二、 指導(dǎo)學(xué)生制作化學(xué)概念圖步驟

制作化學(xué)概念圖可以直接在紙上手繪也可用常用的辦公型軟件如Office和WPS系列軟件繪制，當(dāng)然也可用國內(nèi)外開發(fā)的專業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計（比如：Inspiration， Mind Manager， Cmap Tools， MindMaster等軟件）?，F(xiàn)在以蘇教版化學(xué)必修一元素物質(zhì)組成為例講述如何繪制概念圖。

（一） Inspiration9軟件繪制步驟

①運行Inspiration9軟件。在第一個框圖“Main Idea”中輸入概念圖的核心概念“物質(zhì)”。在主頁的左側(cè)工具欄中，選擇長方形框圖、藍(lán)色底色、黑色字體，宋體五號字。

②使用“Create”命令在核心概念下方建立一般概念（當(dāng)然也可選八個方向），也可直接新增概念，使用“Link”命令增加概念間的連線。在工具欄中根據(jù)概念間的關(guān)系，選擇標(biāo)準(zhǔn)線連接、曲線連接、直角線連接、箭頭方向（無方向、向左、向右、可逆）等。

③雙擊概念間連線會出現(xiàn)文本框，可在文本框進(jìn)行概念間連接標(biāo)注，注明相互連接的概念間的關(guān)系。

④重復(fù)上述步驟以“物質(zhì)的分類”中心進(jìn)行化學(xué)概念圖設(shè)計，并根據(jù)布局需求不斷對概念圖進(jìn)行修訂。

⑤單擊“File”中的“Save”指令來保存概念圖，也可單擊“File”中的“Export”指令，以不同的圖片格式的保存在文檔中。

（二） 繪制化學(xué)概念圖的具體步驟，以“物質(zhì)的分類”為例

①確定焦點問題，選擇核心概念：在焦點問題的指引下，找出10個以上與焦點問題有關(guān)的核心概念。核心概念作為概念圖中的中心主題，與一般概念關(guān)系密切，有人發(fā)現(xiàn)把概念單獨寫在卡片或便簽貼上很有用，這樣就可以方便地移動它們。如果使用計算機(jī)軟件構(gòu)圖，可以直接把概念列表放在計算機(jī)上。概念標(biāo)簽應(yīng)該是單個的詞，或2～3個詞。用核心概念的不同層次的理解拓展作為連接線，找出與核心概念有聯(lián)系的一般概念并羅列出來。

比如跟物質(zhì)組成相關(guān)的核心概念有以下幾個：元素、無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、氧化物、氫化物、酸性氧化物、堿性氧化物、鹽、酸、堿等。

②概念分層排序。把范圍最廣、最具包含性的概念置于概念圖的頂端。找出范圍最廣、最具包含性的概念有時是很困難的，回頭去審視焦點問題對于決定概念的順序是有幫助的。有時這一過程會導(dǎo)致對焦點問題的修改，甚至是一個新的焦點問題，如：元素——物質(zhì)。

③挑選合適的概念，按概念的層次要求添加更多概念。

④把概括性最強(qiáng)的概念放到概念圖的最上面。在概念圖的最上面通常只有1～3個概念。

⑤接下來，分層挑選次一級的概念。任何概念下不要放4個以上的子概念。如果看起來有6～8個概念從屬于一個概念或子概念，可以找一個合適的中間概念，這樣就可以創(chuàng)建出概念圖的另個層次。

⑥把有關(guān)系的兩個概念用短線相連，短線上還要標(biāo)明連接關(guān)系。讓其讀起來是一個有效的陳述句或命題。連接創(chuàng)造意義，當(dāng)你分層次將大量相關(guān)概念連接在一起的時候，你就可以看到一個給定領(lǐng)域的意義的結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2?物質(zhì)與元素關(guān)系圖

⑦修訂概念圖的結(jié)構(gòu)，可以是添加、刪減或修改上級概念。這個工作可能需要多做幾次，事實上，當(dāng)你獲得新知識或新見解的時候，這個過程可以進(jìn)行無限次。

⑧尋找概念圖不同分支間的交叉連接并標(biāo)明連接詞。交叉連接往往可以幫助你看到知識領(lǐng)域里新的、創(chuàng)造性的聯(lián)系。

⑨在概念圖標(biāo)簽中可以附上概念的實例（如金屬單質(zhì)包含F(xiàn)e、Cu）。

⑩同一組概念可以畫出多種不同形式的概念圖，由構(gòu)圖者根據(jù)自己的個性喜好構(gòu)建。

三、 繪制概念圖注意事項

化學(xué)概念圖的構(gòu)建跟其所要運用的不同知識背景的情境關(guān)系很大，在訓(xùn)練學(xué)生繪制概念圖的時候，為了學(xué)生能更快確定概念圖的不同層級間的分層結(jié)構(gòu)，可先選定學(xué)生比較熟悉的知識，比如蘇教版必修一物質(zhì)的組成為例，方便學(xué)生根據(jù)已有的知識背景繪制自己的第一個概念圖。第一步，要求學(xué)生把物質(zhì)組成的概念盡量選出來，教師提示，經(jīng)過不斷訓(xùn)練使學(xué)生初步掌握選取概念的相關(guān)方法后。第二步，要求學(xué)生把所給的信息中的核心概念選取出來。第三步，找出與核心概念相關(guān)的一般概念、具體概念等，并把這些不同層次的概念根據(jù)核心概念、一般概念、具體概念的順序，以及概念概括性由大到小的順序進(jìn)行排序。并對不同層級概念間進(jìn)行分層次處理，注意概念間的并列關(guān)系、對立關(guān)系、包含關(guān)系等。學(xué)生初步繪制出化學(xué)概念圖的簡單構(gòu)型。其后再經(jīng)同一小組成員的分組討論進(jìn)行不斷修改后，教師再進(jìn)行指導(dǎo)，使各層級概念與層級關(guān)系清晰后，化學(xué)概念圖就初步完成了。一定要跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)化學(xué)概念圖必須經(jīng)過若干次不斷的修改，不可能一次完成。學(xué)生通過修改化學(xué)概念圖，可以加深對各個化學(xué)概念及其概念間的相互關(guān)系的認(rèn)識和理解，有利于學(xué)生化學(xué)學(xué)科知識體系的建立。

教師可參照標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)概念圖對學(xué)生繪制的概念圖進(jìn)行評價，比如根據(jù)概念圖繪制的準(zhǔn)確性、不同概念間的層級結(jié)構(gòu)是否準(zhǔn)確、命題結(jié)構(gòu)是否科學(xué)等給予適當(dāng)?shù)脑u分。最后，學(xué)生要根據(jù)教師的評價重新修改概念圖，不斷認(rèn)識、反思，內(nèi)化為自身的知識網(wǎng)絡(luò)，不斷修正、完善、充實和拓展自己的知識結(jié)構(gòu)，使之形成交聯(lián)性更廣、更復(fù)雜的知識體系，最后嘗試把不同知識體系加以深度融合，不斷交聯(lián)，促進(jìn)本身知識體系的有意義建構(gòu)和核心素養(yǎng)的提升。

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作者簡介：

林泉生，福建省泉州市，泉州市第六中學(xué)。