探索V—map法在初中化學實驗教學中的應用

【摘 要】V-map法是以所關注的問題為中心去觀察相關的事件或對象，并進行縝密思考的一種方法。利用這一方法可以有效克服當前初中化學實驗教學中的困難，提升教學實效。

【關鍵詞】化學實驗；教學策略；知識建構；V-map法

【中圖分類號】G633.8 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）19-0056-03

【作者簡介】周開軍，安徽省淮北市西園中學（安徽淮北，235000）副校長，高級教師，安徽省特級教師。

一、傳統化學實驗教學存在的問題

化學實驗在化學學科的發展歷程中一直扮演著極為重要的角色。化學中的各種定律和學說源于實驗，又為實驗所檢驗。因而，在化學教學中，實驗教學的重要性毋庸置疑。縱觀世界各國化學教學改革的趨勢，化學實驗教學已從過去的講授示范活動，逐步發展成為整個學習過程中的核心活動。在我國，自2001年教育部頒布《基礎教育課程改革綱要（試行）》之后，各種有關化學實驗教學的重要性、實驗教學方法的改進以及探究式、趣味性實驗的設計等方面的研究成果層出不窮。[1]大家對化學實驗教學的重視可見一斑。

然而，通過對近幾年初中化學實驗教學活動的研究，筆者發現在化學實驗教學設計和學生學習過程中，仍然存在著很多問題，實驗投入的時間、人力、物力和學生學習的成效，往往不相稱。首先，在實驗前的預習中，由于學生的預習情況各有不同，對實驗操作的理解也會有所差異，因而會導致學生對實驗目的理解的不確定性。其次，在做實驗的過程中，很多學生對實驗的目的不明確，往往大部分時間花在觀察實驗現象本身上，以求得到“標準”的實驗結果，卻很少去關注現象背后的概念、原理或理論。筆者曾在一次調研活動中，在實驗結束后立刻開始隨堂測試，發現不少學生只記得有哪些實驗步驟，對實驗步驟的前因后果以及實驗步驟里面隱含的道理并不知曉。

總之，導致這些現象的原因有兩條，一是學生無法清晰掌握做實驗的目標；另一個原因是做實驗前后，沒有好的教學策略，以致學生無法將實驗操作的經驗和相關的知識點聯系在一起。針對實驗教學中遇到的這些問題，筆者將美國教育心理學家Novak博士和Gowin博士提出的V-map（V圖）法[2，3]引入初中化學實驗教學中，取得了良好的效果。

二、V-map法詳述

Novak與Gowin的V圖法是圍繞所關注的問題去觀察相關的事件或對象，思考相關的概念、理論及原則的一種學習方法。它可用于協助學生分辨科學實驗工作的本質及目的，并獲取相關知識，明晰知識如何被建構及運用。圖1所示的是一個典型的V圖，它主要由四部分組成，分別是：位于V圖頂端的，亦是V圖核心的“聚焦的問題”；位于V圖左邊的，對某一事件或物件的“概念性”描述模塊，包括相關理論、原理和概念等內容；位于V圖右邊的對應的“方法性”相關模塊，包含記錄（實驗步驟和實驗現象）、轉換（提取實驗結果）和命題（提煉實驗結論）等活動；這兩個模塊中間以“V”型順次連接，并在V圖的底端總結左右模塊的相互關系。

V圖法是相當具有啟發性的工具，簡單、易操作，很適合初中化學實驗教學的探究活動。在進行實驗前，讓學生首先閱讀分析教材的內容，了解以下五個基本問題。

1.本實驗的主要問題是什么？

事實上，這就是V圖里的“聚焦的問題”部分，它不但是整個V圖的核心，亦是整個化學實驗圍繞的焦點。在開展化學實驗之前，每一名學生必須要明白本實驗需要聚焦的核心問題是什么。筆者在開展V圖實驗教學的早期會先指定實驗所“聚焦的問題”給學生，再引導學生完成其他V圖部分。一般在開展2～3次V圖實驗教學后，學生即能掌握要領，根據教材內容自主提取實驗所“聚焦的問題”。

2.本實驗所依據的主要概念、理論及原理有哪些？

這一基本問題對應的是V圖左側的“概念性”描述模塊。我們會要求學生依據本實驗“聚焦的問題”盡可能多地提供與此相關的各類概念、理論及原理。這些內容可以以小組討論的形式，根據已有知識，提煉出多個關鍵詞。每一個關鍵詞的提取都對應著學生對本實驗“聚焦的問題”的某一個角度的理解，有助于其知識網絡的形成。而通過小組討論并自主提煉的學習形式，加深了學生的記憶深度。

3.本實驗的探究活動如何進行？（即程序性的步驟）

這一基本問題對應V圖右側“方法性”模塊中的“記錄”部分。教學中，可以讓學生以小組討論的形式分析：基于實驗聚焦的問題以及我們所知的概念性理論知識，我們需要設計怎樣的實驗步驟來驗證或回答問題？需不需要對照實驗？實驗進行中需要記錄哪些內容？通過對本問題的思考和討論，學生得以明晰化學實驗的程序性步驟，以及實際實驗進行中需要觀察的主要實驗現象和記錄的主要實驗數據，并在實驗中將實驗的主要步驟和實驗結果記錄到V圖的右下角。

4.本實驗涉及哪些主要的科學知識？

這一基本問題對應V圖右側“方法性”模塊中的“轉換”部分。學生通過實驗的開展和實驗現象與數據的記錄，采用科學數據圖的形式對結果進行分析。在開展實驗前，教師需適當引導學生進行相關科學知識的準備，尤其是圖表等記錄形式的設計等知識。

5.本實驗涉及哪些有價值的命題或判斷？

這一基本問題對應V圖右側“方法性”模塊中的“命題”部分和V圖中央的“相互關系”部分。其中，“命題”部分是對實驗結果的提煉和總結，學生需要思考：這些實驗現象和實驗結果反映了什么問題？在此基礎上，總結提煉出“概念性”模塊和“方法性”模塊的相互關系，回答實驗“聚焦的問題”。

通過以上五個基本問題的回答，教師可以很容易地引導學生構建V圖，在實驗進行時記錄實驗現象，轉換提取實驗結果，進而提出命題，并與理論相互比對及驗證。下圖所示的是“鹽濃度對沸點的影響”實驗中一名學生建立的V圖的示意圖。

從上述描述可以看到，V圖法在實驗教學中具有嚴密的邏輯性同時又具有相當的可操作性。引導學生構建V圖，可加強學生在實驗操作前對整個實驗的理解，明晰實驗目的。此外，V圖的構建均由教師引導，以學生為中心展開，提高了學生對化學實驗的探究興趣；通過邏輯思維、發散思維和形象記憶的有機結合，有助于學生對實驗進行時各部分之間的邏輯關系，如背景理論、實驗步驟和所欲觀察的現象等，作全盤性的掌握。對化學教師而言，通過對學生構建的V圖的審閱，既可加強其對學生實驗預習、學習情況的了解，從而在化學實驗教學中有所針對，查缺補漏；也有助于教師在化學教學中的教學反思，改善實驗教學。

總之，使用V圖法既可有效加強學生對實驗概念的記憶和操作技能的訓練，又有助于教師把握學生的學習進度，對實驗教學的開展有著事半功倍的效果。

【參考文獻】

[1]楊輝祥.中等化學教育類專業期刊的文獻統計分析[J].化學教育，2009（08）.

[2]NOVAK J D， GOWIN D B. Learning How to Learn[M]. Cambridge： Cambridge University Press， 1984.

[3]GOWIN D B. The Art of Educating with V Diagrams[M]. Cambridge： Cambridge University Press，2005.