黑暗基路比兽是哪部:概念图在初中化学复习课中的应用

概念图在初中化学复习课中的应用

浏览次数：140 日期：2010-01-04 13:42 各位领导、评委、老师上午好！今天我参加论坛的题目是《概念图在初中化学复习课中的应用》前言问题的提出概念图是一种有效的使学生“学会自主学习”的学习工具，它以可视化、结构化的形式表征知识^[2]。学生通过建立概念图，可培养由简单的记忆背诵为主转向以理解为基础的学习方法，有助于把握某个知识领域的全貌，理解已有概念之间的联系；还能将知识融会贯通，发展对知识的理解。同时，利用概念图，教师可以获得更多的反馈信息，来诊断教学中存在的问题，以便更好地调整教学。虽然，目前概念图在学科教学方面应用不多、研究也相对较少，但是由于元素化合物和基本概念基本原理部分的知识点散、系统性不强，特别适合应用概念图来理顺知识，又由于这部分知识相对来讲比较容易理解和掌握，所以选择在初中化学元素化合物和基本概念基本原理知识复习课教学中进行了初步的探索，下面就两年来在行动研究中的点滴体会从以下五个方面与大家共同探讨。一、    有关概念的界定（一）概念图的定义概念图的研究缘于早期认知心理学的研究。20世纪60年代起中外研究者对概念图的理解众说纷纭。我认为，概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解，通过连接词，能形象化地表达某一命题中各概念节点间的内在逻辑关系，并通过建立概念图使零散的知识系统化、结构化，使知识变得一目了然。（二）概念图的结构它是由节点 、连线、连接词和层级所属四个基本要素所组成的。节点：表示某一命题或知识领域内的基本概念，一般置于圆圈或方框中；连线：表示概念之间的内在逻辑关系的陈述，连接可以没有方向，也可以单向或双向，位于上层的概念通常可以引出好几个知识分支，不同知识领域或分支间概念的连线就是交叉连接(又称横向联系)，交叉连接常常形成方向性意义，也是产生创造性思维的关键之处；（下同）连接词：在连线上的标注，通过一定的词语连接起来，并表达他们之间的意义关系的词语，说明连线两端的概念之间的逻辑关系，如“是”、“包括”、“表示”“分为”“构成”“形成”“由……组成”、“包括”、“取决于”、“受……影响”、“引起”、“由……造成”等；层级：一般可有两层含义：（1）是指同一层面中的层级结构，这些概念属于并列关系，同属于一个级别的主概念；（2）是不同层面的层级结构，下一层面的概念（子概念）从属于上一个层面（主概念）。（三）概念图的建构方式并且可以通过以下两种传统的手工制作、现代的软件制作方式来建构：1、传统的手工制作方式不同的表达方式------纸笔作答、口头作答、黑板版画；不同的表达形态-----开放式、封闭式、纸笔画或机械的移动卡片；不同绘制者----学生、教师或研究人员。2、现代的软件制作方式随着计算机技术的发展，出现了利用电脑软件制作概念图，是一次技术上的飞跃。解决了以往手工制作概念图所产生的不便与缺点，诸如不易修改、操作烦琐、图形单调、缺乏师生的互动与反馈、不易实现大型概念图等[12]；相反，利用电脑软件制作概念图具备修改方便、界面漂亮、可直接打印和传输、有利于和其它作品进行评比、交流等优点；同时网络化赋予了概念图软件超媒体链接，不同地域资源共享，以及师生的远程教学等时代特征。现在市场上制作概念图的软件层出不穷，比较常用的有Cmaptools, Inspiration,Kidspiration,MindMapper, Visi和我国自己开发的易思一认知助手为代表。 （四）建立概念图的基本步骤和方法另外，概念图的建立是一种对旧知识的重新梳理、新知识的延伸、拓展过程，因此具有一定的难度，所以经过一年多的研究工作我总结出如下的建构步骤和方法：首先，选取熟悉的某一知识领域学习制作概念图，非常重要的一点是从学习者熟悉的知识领域开始。既然概念图的建构必须依靠对上下文知识的运用，所以最好选择学习者已经理解掌握的某一节课、某个实验活动、或者一个实际的问题。如此形成的背景知识有助于确定概念图的层级结构。其次，确定关键概念的排列顺序从选定的内容中选择关键概念（关键词），并把他们一一列出来，然后对这些关键概念进行排序，按照从最一般到最概括的概念，由概括性大到小，从最特殊到最具体的概念依次排列，帮助学生明确概念之间的层级结构。第3．建构概念图的框架体系在这一步骤中，把这些关键词分层和分支在黑板上进行排列，把概括性最广、最一般的概念（主概念）放在顶层，依次向下排布，概括性较低的（子概念）位于较低层次,最具体的概念（子概念下的子概念）位于最低层，这样按分级排序，构建概念图的纵向分层和横向分支，从而初步拟定概念图的分布。最后是修改和完善有了初步的概念图以后，随着学习的深入，学习者对原有知识的理解会加深和改变，所以，对已建好的化学概念图从整体上进行反思，随着重新思考，所建立的化学概念图被不断修正、充实和发展。经过修改或修饰后，各级概念及其关系清晰可见，化学概念图就基本确定了。（五）概念图的评价学会了概念图的建构，还要明确其评价方式。一般以量化评分方法进行。根据概念图的结构特点以及研究过程中积累的经验，并参考多种评价方法，总结出一种较适合于初中学生化学复习课中建立概念图的评价体系。第1要看关键节点位于节点上的概念，是这个体系的最基本概念（主概念），从主概念中引出的概念为子概念。一个学生的概念图中关键节点越多越说明学生的理解力越强^[16] 。然后是层级性（1）观察所构建的概念图层级结构的科学性；概念图建构的评价中最根本的就是其科学性。无论所建构的概念图多么简单只要科学就是好的。但是相反即使构建的概念图很庞大，如果出现了错误，只能说明对知识体系的掌握不清楚。（2）层级含义的准确性：同一层面中的层级结构中各个节点是否属于并列关系；不同层面的层级结构中的各个节点是否属于从属关系。（3）层级结构的数量所建构概念图层级结构的数量越多越能说明学生对教材知识的体系梳理能力越强，空间思维越好，越能说明对概念图定义的理解程度越高。层级数量也是评价一个概念图的重要因素之一。3．连接词的使用作为用来表示概念之间的内在逻辑关系的词语，恰好使用会使概念图中各个节点之间的联系更加明朗，同时便于学生的巩固和记忆，因此连接词使用的准确性也是评价概念图的一个重要内容。如“是”、“包括”、“表示”“分为”“构成”等。4．交叉连线交叉连接常常形成方向性意义，也是产生创造性思维的关键之处；对于从主概念中引出的子概念或由子概念导入的主概念是否有意义，连线是关键。连接可以没有方向，也可以单向或双向[17]。而交叉连接是更好的判断一个概念图好坏的重要标准之一。此外，对学生概念图的评价也可以用分数量化。二、概念图在元素化合物复习课中的应用研究（一）应用研究中《碳和碳的氧化物》的案例此图为《碳和碳的氧化物》复习课教学中的教学流程图，它由建立概念图、点评概念图、应用概念图三个模块组成（二）概念图应用与《碳和碳的氧化物》的分析1．元素化合物知识的特点元素化合物部分的知识在整个初中教材的每章节中几乎都涉及到，中考中约占有26-28%的分值，同时初中阶段学习的好坏会直接影响到今后的学习，所以这部分教学占有非凡重要的地位。那么如何根据元素化合物知识的特点选择教法，科学地组织和指导学生的学习活动，激励学生的学习主动性和积极性，培养和发展学生的能力，显得极为重要。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，使人头脑中储存的知识，转变成有核心、有条理、有层次的知识体系，这样的知识体系使得东北师范大学硕士学位论文人对知识的理解更透彻，记忆更牢固，运用的时候也更容易提取出来，并且能够进行知识的迁移。概念图的建立将会使零散的知识变得集中、杂乱知识变得有规律，因此变得易掌握、易理解。2．案例分析本节课整个教学活动的设计目的是以《碳和碳的氧化物》为载体，向学生介绍一种学习化学的有效方法---建立概念图，使学生认识概念图和初步学会概念图的建构方法，这不仅有益于学生掌握知识，更有益于体现学会学习，教会学习教学原则，做到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[19]。但由于学生对建立知识结构图的方法初次接触所以学习和运用起来有一定的困难。为了便于学生学习建立概念图的方法，分为几个阶段去学习，其步骤为：            第一阶段：认识概念图，初步学会建立概念图方法本节课由一个趣味性的记忆游戏引入教学情境中：看左图（看看谁记得最多、最准、最快，打开幻灯片停留 2 秒钟—2 分钟以后由学生们描述自己看的）；继续游戏,看右图（打开幻灯片停留 2 秒钟—2 分钟以后由学生们描述自己看的）     同学们认真观察两幅图，然后请说出有什么相同点和不同点？                    其实这两幅图的唯一差别就是内容的排列方式上，当杂乱无章变为有序，无规律变为有规律的排列时，非常便于我们的记忆---导入概念图。目的在于，让学生初步感受概念图的意义，然后展示一定数量的概念图实例，简单介绍概念图的含义、功能、构建方法、注意事项，增强其感性认识，由学生来点评概念图的意义，从而促进师生之间、生生之间的对话和合作，从而使学生真正成为学习的主人，切实能提高教师的教学效果。例如：在“碳和碳的氧化物”这一章的复习中，先引导学生学习概念，再与学生交流讨论概念的地位——将概念按学生认识到的地位高低排序，而后，师生共同归纳各概念间的关系——标出连线与连接词，学生在学习新知时自然经历了概念图的构建过程。第二阶段：模仿教师进行概念图的制作学生的化学知识有了一定的积累、对概念图也有了一定的认识之后，学生模仿教师进行节概念图、章概念图的制作，对所学知识进行总结、整理，起到加强联系、巩固的作用。这一阶段，教师对学生建立概念图步骤和方法要及时进行指点、评价，并利用实物投影的电教手段展示学生作品，让学生通过比较、点评、借鉴、增强对概念图的认识，并不断对概念图进行修改、完善。所以不但能使学生深刻理解学习内容，还能激发学生学习的积极性，将所学知识与自己原有知识整合起来，促进了师生之间的交流，形成良好的师生关系。最终促进了“教学相长”。第三阶段：学生独立建立概念图，并使用概念图解决新问题建立概念图不仅仅是便于梳理知识，更重要的学会利用概念图解决实际问题。第四阶段：学生在初步掌握概念图的制作技能后，就开始应用概念图进行自主学习。根据认知规律，引导学生按照由易到难的顺序，让学生绘制三种不同类型的概念图。（1）限定型概念图学生利用教师事先给出的 6--10 个随机排列的关键词建构微观概念图。如：学习了碳的单质以后给出含碳物质、碳单质、氧化物、金刚石、石墨、二氧化碳、一氧化碳、C60 ，学生就会建立出不同的、适合自己风格的概念图。            由于限定性概念图的制作所给定的概念数量少，并且都要用到，所以只需要学生正确“摆积木”就可以使复习内容系统化。（2）引导型概念图在学会构建限定型概念图之后，给出一定数目的概念术语或符号后，要求学生从中选择一部分来构图；或者对已经给出的不完整的概念图进行填空。由于所给信息多于所选的信息，这就要求学生对所需概念的选择要准确，必须对主概念和子概念有系统性的认识，同时还要清楚的掌握有关概念的从属内容。在含碳物质、碳酸钙、碳单质、二氧化碳、混合物、氧化物、金刚石、一氧化碳、 石墨、氯酸钾、C60、氧气、等选择适当的概念建立概念图。        Novak认为，而概念图是一种能形象地展示和说明概念的含义及概念间的意义连接的图式，能促进学生的学习从机械学习向意义学习转变。知识建构本身就是相对较高水平的意义学习，有助于培养学生的逻辑思维和创造性思维, 提高对知识的检索效率。而搭建任一领域知识的基石就是概念和命题。正是概念与命题的框架赋予了学习过程的意义[22]，这有利于学生的意义学习。 （3）创造型概念图接着，在参照化学学科知识的特定范围后，给出一个核心概念，学生围绕这一概念，联想有关的知识、概念，创造性地构图。例如：给出二氧化碳、一氧化碳、性质、污染、化合物、碳酸钙、用途等概念，要求学生尽可能涵盖本章、节知识点建立概念图。以下为学生在课堂上建构的有关“含碳的物质”的两个概念图。                 创造型概念图的建立过程有利于教师进行反思。通过建立概念图的练习，教师便可及时了解学生学习的进展与诊断学生的问题，获得关于学生知识掌握情况的大量信息，很快发现学生对概念的理解程度和在理解概念过程中的错误，了解学生知识基础的全貌及缺陷，同时也促使教学评价从只注重结果的终结性评价转变为更注重过程的形成性评价^[25] 。学生通过对作品的展示、评价，在对比中联想、顿悟，使思维不断升华，从而产生创造的灵感，将建立的概念图进行再次修改、完善使零乱的知识穿成串、结成网，变成“知识树”，印在学生的脑海中，便于应用和创新。在教学评价方面，概念图作为一种新的教学评价方式，不只是抽象的概念，可通过学生所画的具体的化学概念图，不仅可以反映学生搜索已有概念、把握知识特点、联系和产生出新知的能力，而且教师从列举的具体事例中可获知学生对概念意义理解的清晰程度和深度，更便于及时了解和诊断学生的学习问题，反思自己的教学过程，改进教学方式。第五阶段：教学实践效果测试通过（1）给出概念图中的部分概念让学生独立或小组合作完成 “填空”；（2）从给出的概念中任意选择几个构建你最有把握的概念图；（3）给出概念并任意增加几个合适的概念构建你最喜欢的概念图；（4）电脑软件制作概念图；（5）用墙报展示。学生的作品或老师或专家的作品进行评比；（6）利用卡片拼凑纸质构建完整的概念图。等方式测试概念图的建构，有利于诊断我们的教学，更有利于促进学生形成良好的知识结构，培养学生的应用能力。  三、概念图在基本概念复习课中的应用（一）应用研究中《构成物质的奥秘》的案例教学流程图：1．基本概念部分知识的特点基本概念部分知识与元素化合物质不同，这部分知识分散在每个单元，每个节，贯穿在整个教材，因此与元素化合物比较，其概括性要强，需要的归纳能力更强，层级结构更复杂，连线也复杂，有单向、双向、交叉连接，其中交叉连接更多，概念图更复杂。 2．应用步骤所以，在基本概念的复习中往往采用小组形式先建立微观概念图、中观概念图，然后将前面建立的微观图和中观图进行整合的方式来完成宏观概念图的建立。           例：复习有关《物质构成的奥秘》部分相关的知识时具体的应用步骤为：第一步：建立微观概念图和中观概念图给出元素、化合价、分子、原子、粒子、离子、化学式、物质、元素符号、纯净物、单质、化合物、混合物等概念以后，要求小组同学从中选择一些适当的概念建立概念图。第一组：选择了原子核、原子、电子、质子构建了如下概念图    第二组：选择了分子、原子和物质构建了如下概念图第三组：选择了化学式、化合价构建了如下概念图第四组：选择了物质、分子、原子、离子 通过小组分工合作后，用投影仪直接将作品打到屏幕上，学生之间互相点评，使小组内部的同学、小组外的同学进行“兵教兵”、“兵练兵”的形式，做到了促进学生的主动学习、意义学习、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习。第二步：整合微观和中观概念图，建立宏观概念图经过第一步的点评完善修改之后，小组内将多个概念图加以整合形成一个比较大的宏观概念图。通过这样的方式能最大程度地激发学生对学习的兴趣、学生的合作精神，能有效地改变学生的认知方式，帮助学习者建立整合的、结构化的知识，切实提高教学效果。使学生在掌握知识的同时，调动了学生思维的积极性，集思广益，互相启发。学生一旦养成用建立概念图方式学习并形成一种学习技能时，必将终身受益。下图为学生组合后的概念图，我进行了美观处理不难看出，建立概念图“，以凸显概念之间的根本联系，充分激发和调动学生的主观能动作用，培养学生的自学能力，促进学生的自主学习。四、概念图应用的注意问题尽管如此，概念图作为知识的表征工具，在使用过程中受到了一些限制，概括起来有以下几方面：1．概念图受教学内容上的局限性概念图是反映知识内容的一种形式，但是概念图更侧重研究概念与概念之间的区别与联系，并不是所有的知识内容都适宜用概念图，有的勉强绘制的概念图其实是知识结构的一种变形^[27]。2．应用时机上的局限性概念图教学方式都必须建立在学生已经获得并建立了概念这一前提下：现在要做的是把这些概念用节点、连线和连接词建成一张图的形式来表现概念与概念之间的相互关系。3．学生能力培养上的局限性概念图教学培养的是学生对概念的分析、比较、理解能力，从而加强对概念的内涵和外延的剖析，这是一种重要的能力要求，概念图因为其本质属性，决定了它不可能囊括初中化学教学中的其他能力要求，所以在学生能力的培养上有一定的局限性，不能为强化概念图教学而忽视其他重要能力的培养。4．广泛性得不到真正落实在教学中实际应用概念图时，由于学生的年龄、学习程度、学习活动的内容与目的各有不同，概念图在课堂教学中的应用的广泛性得不到真正落实。5．应用范围受到了限制由于教师本身的文化背景、文化底蕴、专业素养、钻研精神、创新意识的不同，在指导学生建构概念图时启疑、导思、解惑、深化和总结提高等过程落实也不同，所以应用概念图进行教学时，由于教师对教材的理解和把握不同，应用的范围上也受一定的限制。五、对概念图教学的几点建议基于以上几方面的局限性、针对影响概念图使用的因素，为了能够让化学工作者更好的应用概念图，为今后应用概念图的化学工作者提出几点建议：1．加强教师自身建设化学教师应该精通本学科教材的全部知识、熟练掌握基本技能，经常学习与教育教学相关的理论知识，学习阅读与学科相关的最前沿的知识。只有这样，教师才能很自然地在课堂教学中为了学生科学素养的发展和提高而进行化学教学，顺畅的驾驭自己的课堂。2．挖掘教材、钻研教材不同学校、不同老师、不同学生，由于人的差异，概念图的应用必然会受到限制。所以，应该人为地开创出适合自己学校学情、符合教师自身发展、学生能力的教学。因此教师只有钻研教材、挖掘教材才能够明了概念图可用的范围。3．注重对学生能力的培养概念图应用对学生的概括能力、发散思维的能力、语言表达能力等多方面都有一定的要求，因此教师在平时的教学中要充分发挥学生的潜能，提高学习的兴趣，注重对学生能力的培养，只有具备了一定的能力之后应用概念图的难度就有迎刃而解了。 通过多年来概念图应用的实践和研究发现：1、应用概念图的学生比不用概念图的学生更能自主学习；2、在学习中使用概念图的学生，在较长一段时间以后，其知识的保持超过不用概念图的学生；3、用画概念图和看概念图学习的学生，他们的知识面也比用死记硬背来学习的学生宽，更能解决问题。概念图在初中化学教学中作为教与学的策略，无论是对学生的学习，还是对教师的教学都能使我们的思路更活跃、开阔和清晰，逻辑性也更强，能激发人的创造力，培养人们的创造性思维，进而提高学生的学习成绩和教师的教学效果.