基于分解與關聯的化學概念分析框架的建構及應用

摘要：化學概念是發展學生的思維和化學能力的重要載體，有效地開展化學概念教學對學生的發展有重要作用。針對化學概念教學中現存的忽視概念形成過程、缺乏概念關聯等問題，融入概念分析哲學中的“分解式分析和關聯式分析”思想，建構了化學概念分析框架，通過分解和關聯進行概念的分析，幫助學生更全面有效地理解概念。力求能為化學概念教學提供一種分析思路，希冀能對解決化學概念教學中存在的問題有所裨益。

關鍵詞：概念分析；分解與關聯；概念框架；電解質

文章編號：1008-0546（2023）11-0009-05" 中圖分類號：G632.41" 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.11.002

化學概念是化學知識的重要組成部分，是發展學生思維和能力的載體之一，概念的建構和發展過程是發展學生思維的關鍵。在化學概念學習中，學生只有真正地理解概念，才能在遇到實際問題時，利用概念知識理清問題的本質來解決問題，從而發展思維。但目前化學概念的教和學還存在一些有待改善的問題。在“教”的層面，不少教師過于注重概念外在形式的記憶和判斷，［1］強調“一個定義、幾項注意”［2］，而忽視概念的形成過程，這容易導致學生對概念的學習只是停留在簡單記憶層面，不利于學生思維的發展；還有些教師容易忽視學生已有的知識經驗，［3，4］不注重概念前后的聯系，將知識單獨隔離開來進行教學，這容易造成學生知識經驗脫節、前后知識割裂，不利于學生全面掌握概念。在“學”的層面，由于學生認知發展是由簡到繁、循序漸進的過程，對于復雜的概念，大部分學生是通過死記硬背來學習，并未真正理解概念，致使難以實現知識的靈活應用。［5］

為改善上述現存的問題，本文融入概念分析哲學中的“分解式和關聯式”分析思想建構一個化學概念分析的框架。使用分解將概念化繁為簡，讓其更符合學生認知，更易于學生學習；通過關聯將學生已有知識、經驗與新知識進行聯系，更易于學生全面有效地理解概念，形成完整的概念知識體系，進而發展學生思維。

一、概念分析哲學中的分解與關聯

概念分析主要指運用邏輯方法澄清概念或觀念的意義的活動，［6］旨在尋求組成概念的要素和這些要素間是怎樣相互聯系的，闡明某些概念間的關系，及給定概念使用的充分必要條件。［7］然而概念分析作為語言分析的主要途徑，歷經不斷地發展，分析邏輯由概念固定含義的分析轉變為從概念中的語句分析來揭示概念的含義。在轉變之后，對于概念的分析，需要考慮“概念的對象能否被納入概念之中及明確組成概念的語句間的邏輯關系”［8］。這使得概念的分析不是拘泥于概念的定義，而是需要全面考察概念的屬性、特征、本質及這個概念與其他相關概念的關系。在這一過程中，概念分析的方式也在發生變化，分解式分析和關聯式分析是目前概念分析的兩種主要分析方式，也是本文所融合的分析方式。

分解式分析是指對復雜概念進行分解、還原，挖掘概念的所有必要條件，最終為概念提供一個定義。［9］簡單地說，分解式分析就是將一個概念中的所有構成要素分解、拆卸出來，將整體剖析為部分，進而分析概念的內涵和外延。

科林·麥金（Colin McGinn）提出了分解式分析的步驟：“用一把斧子將概念劈到分無可分；收拾這些部分，并捆成一團，構成對概念的定義?！保?］即在對一個概念進行分析時，首先進行類似于“庖丁解?！钡牟僮?，將復雜的概念按照概念的構成拆解為定義項、被定義項以及定義聯項。其中“定義項”就是指原有的概念，“被定義項”是指新的概念，“定義聯項”是連接原有概念，使其成為新概念的詞。［10］如電解質概念（在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物），電解質是被定義項；水溶液、熔融狀態、導電、化合物是定義項；在、或、能夠、的則為定義聯項。然后再進行類似于“咬文嚼字”的分析，對定義項中有意義的概念基本單元進行分析解釋，理解概念的定義，明確新概念的內涵與外延。

關聯式分析是通過考察概念間的相互關聯來界定概念，將概念置于概念網中進行分析。［11］其核心思想是對任何一個單獨概念的理解，都需要借助其他相關概念，目的是澄清概念的意義或是尋求正確使用概念的條件?！瓣P聯”蘊含內部和外部兩個層面的關聯。內部關聯是指將概念分解為它的組成部分，分析解釋概念內部組成部分間的關系，進一步說明概念的意義，即通過關聯已有知識經驗和概念本身內容分析概念；外部關聯是指分析某個概念時將該概念與其他概念進行聯系，在概念體系中考察概念，將其與其他概念相區別，揭示概念的意義。［11］

康拉德·巴尼克（Konrad Banicki）概括了關聯式分析的三個主要特征“整體性、描述性、關聯性”。其中“整體性”是關聯式分析的定位，是指將概念置于概念網中分析，而不是單獨分析、解釋；“描述性”是闡明和澄清概念的結構，即對一個特定概念的全面考察，要闡明概念運用的條件；“關聯性”是指概念分析要考察概念之間的復雜關聯，全面地認識和理解概念。［12］

尺有所短，寸有所長。分解式分析通過對概念的拆解，可以將概念分解成簡單的部分，降低概念學習的難度。但這種方式如果運用不當，容易造成概念機械拆分的問題，如此不利于學生對于概念的全面理解。關聯式分析通過對概念內外部進行關聯，能夠幫助學生聯系已有知識經驗、建立概念知識網，在概念網絡中更好地定位所學概念，進而促進學生更為全面、系統地理解概念。但如果學生不能在概念網絡中確定所學概念與其它概念的關系，則會使得學生難以在原有概念的基礎上高效地理解概念。綜觀地看，若將這兩種分析方式的優點有效地整合，能夠更好地提高學生概念學習的效果。具體而言，在進行概念分析時，以分解作為關聯的前提，將復雜的概念解構為更易于理解的有意義的概念基本單元。在此基礎之上，先進行淺層（內部）關聯，將有意義的基本概念單元與學生已有的知識、經驗進行聯系，完成概念的基本理解；然后再進行深層（外部）關聯，將新概念與其他相關概念進行聯系，形成概念的知識網絡，實現概念的全面理解。如圖1所示，通過融合分解式、關聯式分析的優點進行概念分析，既可以將概念化繁為簡，降低概念理解的難度，又能更好地將知識串聯起來，形成完整的概念體系。

二、化學概念分析框架的構建

化學概念教學旨在幫助學生理解、應用概念，發展學生的思維。在概念學習過程中，需要學生積極進行思維活動，將新知與舊知聯系，理解概念，最終靈活運用概念。在化學概念教學中通過分解把概念解構為更易于學生理解的部分，同時通過關聯建立知識、經驗間的聯系，能讓學生更好地掌握概念，所以基于概念分解與關聯構建了化學概念分析框架，見圖2。

1.概念引入

概念引入是概念學習的開端，良好的開始可以使后續教學達到事半功倍的效果。該環節是通過創設情境，為學生學習概念提供感性材料，調動學生的視、聽、觸等多種感官參與學習，獲取直接感知，激活原有認知、經驗，建立學習的聯系。然后通過解決情境中的問題，從而獲取概念的定義。

這一階段需關注學生的認知發展，從實際出發選擇感性材料和創設情境，即需考慮概念內容、實際教學因素以及學生具體情況。如可以結合學生經驗，創設經驗情境；結合概念內容，設置實驗情境；結合化學史，創設史實情境；或從實際生活生產出發，創設真實的問題情境等。

以電解質概念分析為例，在這一階段教師可以結合學生生活經驗，創設經驗情境，例如展示在劇烈運動后人們通常會通過飲用電解質飲料補充電解質，如果不及時補充容易導致電解質紊亂對人體造成傷害的資料，學生進入情境后，設問“電解質對維持人的健康有著重要作用，那什么是電解質？電解質有何特別之處？”從而引導學生交流討論電解質飲料的成分表。提出問題這些電解質成分有什么共同之處？然后給出實驗用品，引導學生進行導電性實驗，通過分析實驗現象，得出結論，進而得到電解質定義。

2.概念分解

概念分解是將概念拆解成有意義的概念基本單元的過程，是進行概念關聯的前提。將概念按照概念的構成要素進行拆解，把整體解構為部分進行學習，能有效降低學習難度。［13］

這一階段需要教師帶領學生梳理概念的“經絡”，由表及里、由淺入深地進行概念的分解，將概念分解為“被定義項、定義聯項、定義項”，然后從定義項中選擇出有意義的概念基本單元，為下一環節概念關聯做準備。

對于電解質概念，在呈現電解質定義之后，將電解質概念分解為被定義項、定義項、定義聯項（見圖3），從定義項中提取出有意義的概念基本單元“水溶液、熔融狀態、能導電、化合物”，為概念關聯階段奠定基礎。

3.概念關聯

概念關聯是學生有效地理解概念的關鍵，是促進概念理解的紐帶。該環節是建立在分解的基礎上，由部分到整體學習概念。通過關聯已有知識、經驗以及其他相關概念，引導學生關注概念的形成過程，幫助學生更好地掌握概念和建立完整的概念體系。

這一階段需要教師確定概念學習的深度和廣度，從兩個層面對概念進行關聯學習。首先是在分解的基礎上聯系學生已有知識經驗對有意義的概念基本單元進行內部關聯，從而理解概念的內涵與外延。這一過程可以通過類比、比較等方法實現。其次是在基本理解概念基礎上進行概念的外部關聯，將新概念與其他相關概念進行聯系，可通過概念圖的形式呈現出概念間的關系，進而形成概念網，幫助學生更全面地掌握概念。

對于電解質概念，首先在分解的基礎上，基于學生已有知識經驗進行內部關聯，將“水溶液”聯系溶液的知識，讓學生明確溶劑為水；“熔融狀態”聯系物質三態變化的知識，明確物質的狀態；“導電”聯系金屬導電的知識，明確電解質導電有自由移動的電子；“化合物”聯系物質類別的知識，明確電解質是化合物不是混合物和單質。通過問題驅動，探尋電解質導電的本質原因，讓學生認識電解質導電的原因是在水分子的作用下或在融化時，電解質本身產生了自由移動的帶電粒子，從而豐富電解質的概念的內涵，理解電解質導電的本質原因，認識電解質的關鍵特征是“導電、化合物”，關鍵特征的基本條件是“水溶液或熔融狀態”。在此基礎上再進行概念的外部關聯，通過引導學生繪制概念圖的形式將電解質概念與其他相關概念如酸、堿、鹽等進行聯系，明確電解質概念與這些概念的關系，讓學生進一步明確電解質概念的外延，形成全面的概念網（見圖4），以便學生更好地掌握概念。

4.概念應用

概念應用是概念學習的最終目的，是學生鞏固和加深理解概念、升華概念的必經階段，同時也是提高學生問題解決能力的有效途徑之一。

這一階段以概念關聯階段構建的概念網為主要依托，從知識的“認知應用和實踐應用”兩個層次設置相應的習題、情境等，來檢測學生能否掌握概念和實現概念遷移。具體地說，通過設置“認知應用”型的問題也就是與概念屬性等內容有關的檢測題，讓學生用所學概念完成習題練習，以此檢測學生是否掌握概念。在學生掌握概念知識后，通過設置一些“實踐應用”型的問題，讓學生用所學概念解決真實的生活問題從而檢驗學生能否實現概念的遷移。［14］

對于電解質概念的應用，教師可以把電解質概念網作為基礎，結合電解質概念的內容，從知識聯系的角度設置“認知應用”型的習題，如聯系物質類別的知識呈現實例讓學生判斷Fe、CO2、MgCl2、H2SO4、飽和食鹽水等是否屬于電解質并說明理由；或是聯系金屬導電的內容，讓學生解決金屬、電解質兩者導電的區別與聯系等。通過“認知應用”讓學生從本質上解決問題，促進其更準確地理解電解質的含義。在此基礎之上，從概念聯系的角度呈現“實踐應用”型的情境，讓學生用電解質相關知識進行解決，如從電解質與酸、堿、鹽的關系出發，呈現“電解質對維持人體健康的重要性”的情境，展示常見的電解質水成分表，提出問題“電解質飲料真的含有電解質嗎？如何去判斷電解質飲料的真偽？”讓學生結合電解質概念網的內容，從物質類別的角度判斷成分表中所給的物質是否是電解質。然后引導學生從電解質溶液能夠導電及其在水溶液中能夠電離出自由移動的陰陽離子出發，思考如何檢測電解質飲料中是否存在成分表中所含物質。最后指導學生設計實驗檢測電解質飲料中是否含有成分表中的離子，最終解決問題。這樣以電解質概念網內容設置應用情境，不僅有助于學生更全面地認識電解質概念，而且以學生生活實際作載體，讓學生能更有效地進行知識的應用和實現知識的遷移，體會學習電解質的意義。

三、結語

利用分解與關聯融合的思想進行化學概念的分析，不僅考慮了學生的認知基礎，也關注了知識間的聯系，讓學生由淺入深、由點到面地進行概念的學習，最終實現知識的連貫性。具體而言，在概念引入階段，通過創設情境引入概念，為學生主動建構概念提供感性材料，奠定感性認識基礎，同時也激發概念的學習的興趣。在概念分解階段，將概念拆解為易于學生理解的概念單元，使得概念學習更符合學生的認知水平，降低了概念的學習難度。在概念關聯階段，通過知識、經驗的關聯，幫助學生搭建了新知和舊知間知識紐帶，以舊知帶動新知的學習，利于學生有效地掌握概念；通過分析新概念與其它概念的關系，幫助學生串聯知識，形成全面的概念網，利于后續概念知識的學習。在概念應用階段，讓學生用所學概念內容解決不同層次的問題，利于學生層層遞進地實現概念的內化，不斷提高問題解決的能力。

基于分解與關聯的化學概念分析框架能為化學概念的分析提供一種思路。在概念教學中，“分解”降低了概念的學習難度；“關聯”搭建出了新舊知識的橋梁，構建了概念網，能幫助學生有效而全面地理解概念。但值得關注的是框架中提到的各環節并非一成不變的，教師需根據實際教學需要進行變換調整，要避免機械地套用。同時由于不同的化學概念的特點有所差異，因而對于該分析方式能否運用到所有概念中，還需不斷地研究，再進一步優化和完善。

參考文獻

［1］張艷梅.初中化學概念教學的問題及解決對策［J］.華夏教師，2018（10）：27-28.

［2］吳晗清，韓蓉.中學化學概念教學的癥結與策略探析——基于“電解質”概念教學的實證研究［J］.化學教育（中英文），2019，40（3）：70-74.

［3］許紫煒.初中化學概念教學的策略研究［J］.云南化工，2018，45（S1）：100-102.

［4］黃海燕.創建模型探討化學概念本質的教學實踐——以“飽和溶液”為例［J］.化學教育（中英文），2021，42（1）：54-60.

［5］劉慧鴻，王迎進.高中化學概念的教學策略［J］.廣東化工，2021，48（5）：260-261，241.

［6］余樹財，張予瀟.概念分析：方法與意義——例談概念分析在語文解題中的運用［J］.語文月刊，2021（6）：57-60.

［7］邱昭繼.法學研究中的概念分析方法［J］.法律科學（西北政法大學學報），2008（6）：32-39.

［8］余慶.論作為教育哲學研究方法的教育概念分析［J］.教育學報，2019，15（3）：10-16.

［9］黃遠帆.論兩類概念分析：關聯式與分解式［J］.河北學刊，2015，35（2）：29-36.

［10］楊新宇，李運華.基于心理學分析的小學數學概念學習與教學設計［J］.貴州師范學院學報，2020，36（12）：60-66.

［11］江怡.語言分析與概念分析［J］.外國語文，2011，27（1）：54-57.

［12］ K Banicki. Connective conceptual analysis and psychology ［J］. Theory amp; Psychology，2012，22（3）：310-323.

［13］寇永奎.淺析新課標下如何進行高中生物概念教學［J］.生物技術世界，2013，10（7）：109.

［14］張瓊.知識運用與實踐能力培養——兼論以實踐能力培養為導向的教學改革［J］.全球教育展望，2011，40（3）：28-33.