朱國定 張秀芝



摘要: 通過建構知識網絡能提高學習效率、加深理解與引發深度學習。
以滬教版“金屬的冶煉與利用”復習為例,啟發和引導學生自主建構知識網絡、多視角建構知識網絡、應用知識網絡解決問題,揭示和理解學科大概念本質,從而提升學科思維能力,實現學科價值導向。
關鍵詞: 學科思維能力; 知識網絡; 自主建構; 多視角建構; 解決問題
文章編號: 10056629(2022)07008504
中圖分類號: G633.8
文獻標識碼: B
心理學家認為,人的短時記憶容量有限,要想記牢某個新知識,必須對知識進行“精加工”,即賦予知識意義,將新知識嵌入到已有的知識網絡中,運用知識解決問題以加深理解,從而實現同化與順應。建構知識網絡,是提高知識的有序化、網絡化程度的重要手段。特別是復習課,運用好可以提高復習效率、加深理解和引發深度學習,促進學科思維能力的提升。
近期筆者所在市的優質課比賽中看到,幾乎所有選手在進行“金屬的冶煉與利用”復習時均設計了繪制知識網絡(圖1~圖3)的環節。然而就筆者觀察,面對教師精心建構的網絡,學生反應平平。究其原因,主要是知識網絡大多為教師自說自話,學生參與度不高;知識網絡與舊知關聯性不大,孤立,意義不強;建構好的知識網絡束之高閣,沒有應用,價值不大。針對上述現象,筆者建議啟發和引導學生自主建構知識網絡、多視角建構知識網絡、應用知識網絡解決問題,揭示和理解學科大概念,從而提升學科思維能力,實現學科價值導向。
1 讓學生自主建構知識網絡
再精致的網絡圖,如果沒有學生參與,都只是“天書”,不會觸動學生,更不會引發學生的思考,對掌握知識、提升思維無益。知識網絡建構必須以學生為主體,通過準備、建構、交流、整合、遷移等過程(見表1),才能內化為屬于學生自己的知識體系。
2 多視角建構知識網絡
知識網絡不是獨立于學生經驗之外的新知識,而是在總結、辨析、反思、聯想的基礎上建構成的。形成網絡不是目的,促進生長才是宗旨。
學生建構的網絡大多圍繞著物質、變化展開,有局限性。化學學科的學習內容包括性質、變化、組成、結構、用途、制法等六個方面,應引導學生從不同視角建構,有利于突出學科大概念,加深對知識的理解,促進深度學習,培養學科思維。
2.1 “類別化合價”視角
分類學習是一種重要的學習方法。對物質進行分類,可以從宏觀角度進行,如含有元素的種類、元素種類的多少、元素的化合價等;也可從微觀角度展開,如微粒的種類、微粒的特性等。“價類二維圖”(見圖4)是從物質類別與化合價關系的角度關聯相關物質,尋找變化規律,有助于理解“物質間的變化存在一定的聯系”的學科大概念,培養學生的元素觀與轉化觀。
2.2 “反應過程能量”視角
化學變化中不僅有新物質的生成,也有能量的變化。能量變化的形式通常表現為熱量的變化。反應過程如有能量的放出,則生成物的能量總和一定小于反應物的能量總和。能量變化既是化學變化中的重要現象,也是化學學科研究的主要內容之一。從能量變化的視角看待反應過程(見圖5),能幫助學生全面認識化學變化,有助于理解“化學變化中能量守恒”的學科大概念,培養學生的化學能量觀。
2.3 “金屬活動性冶煉方法”視角
金屬活動性強弱的不同,影響著金屬冶煉方法的選擇,影響著人類使用各種金屬的歷史。通過建構“金屬活動性與冶煉方法關系圖”(見圖6),可以拓寬學生的視野。從化學發展史的角度認識金屬的性質關系,有助于理解“性質決定用途、制法、自然界中的存在形式”的學科大概念,培養學生的轉化觀與化學價值觀[1]。
2.4 “合金的性質用途”視角
性質決定用途。學生在認識合金特性的時候,常常與用途割裂開來,不能對號入座。建立“性質與用途關系圖”(見圖7),引導學生認識實際應用,能加深對合金性質的理解,有助于理解“性質決定用途”的學科大概念,提升對學科價值的認識。
2.5 “金屬的一生”視角
利用擬人化的方法,引導學生從金屬“出生”到“去世”縱觀其一生(見圖8),能培養整體感知物質的能力。學習有“溫度”的知識,提高情感認識,有助于理解“在一定條件下物質可以轉化”的學科大概念,培養轉化觀。
3 應用知識網絡解決問題
知識只有在用中才有價值。在實施基于思維能力提升的學科教學時,不僅需要建構知識網絡,更需要充分利用知識網絡的遷移價值,解決實際問題和學習新知,這樣才能將知識內化到自身的知識體系中,促進學科思維能力的提升[2]。
3.1 依據知識網絡解決問題
知識網絡的建構既是根據邏輯和聯想對知識進行梳理與整合,也包含了思維模型的建立。用模型解題能提高對學科理性的認識,增強對學科的理解。
從學生所建構的網絡中,抽取一段,編制成題,引導學生從已有的體系中調取相關知識,考查掌握情況,提升思維能力。下面一道例題是從物質轉化角度命制的試題,題設內容雖不多,但框圖簡潔明了,包含了鐵的氧化、酸溶,熱還原煉鐵、濕法冶金等知識,考查了物質轉化、能量變化、化合價升降等思維內容。
例題: 已知鐵及其化合物在一定條件下能發生下列轉化。根據已學知識回答問題:
(1) 四個反應中,鐵元素化合價升高的是。(填序號,下同)
(2) 反應①②③中,有能量釋放的是。
(3) 寫出能實現轉化③的兩個反應的化學方程式: 。
3.2 運用思維方式學習新知
初中化學除了學習一些身邊的重要物質外,還涉及一些關聯性較強的物質,如CaO等。二輪復習中,引導學生依據鐵的性質、變化、制備、用途等網絡圖,建構氧化鈣的性質及其與其他含鈣化合物的轉化關系圖(見圖9)[3]。
啟發和引導學生建構知識網絡,將思維可視化,重在運用邏輯關系和聯想方法,發掘知識內涵,揭示學科大概念本質,引導學生求同求異,明晰因果,加強應用實踐,從而提升學科思維能力。
參考文獻:
[1]吳俊明, 吳敏. 化學課程中的能量與化學能量觀——關于科學觀念和科學觀念教育的思考之六[J]. 化學教學, 2015, (1): 7~11.
[2]繆徐. 試論初中化學核心知識網絡的建構與內化[J]. 化學教學, 2016, (10): 25~27.
[3]朱國定. 從核心素養培養角度看初中化學課堂教學的邏輯起點[J]. 化學教與學, 2017, (1): 32~33, 92.