杜海丽,苗深花
(曲阜师范大学化学与化工学院,山东 曲阜 273165)
初中化学教科书中体现概念的传递、形成和转变过程的内容分析*
杜海丽,苗深花
(曲阜师范大学化学与化工学院,山东 曲阜 273165)
概念教学是《义务教育化学课程标准(2011版)》的重要要求,所以,在教科书中如何落实概念的学习,帮助教师更好地实现课程目标,是教科书编写的重点之一.从内容选择、呈现特点及栏目组成等方面,分析了初中化学教科书中有关化学概念的传递、形成和转变的内容,为教科书编写者进一步完善教材和有关教学提供参考.
初中;化学教科书;概念传递;概念形成;概念转变
《义务教育化学课程标准(2011版)》(以下简称《课程标准》)中明确提出:“化学概念内容的编写要体现直观性、关联性和发展性的特点.化学概念是课程内容的重要组成部分,是化学知识的“骨架”.[1]”除此之外,在教学建议中也十分重视重要概念的教学,如在物质构成等主题的教学中强调应结合学生熟悉的现象和已有的经验,创设生动直观的情景,要求从身边的现象和简单的实验入手认识和理解有关物质构成的微观概念;引导学生运用物质构成的初步知识解释一些简单的化学现象[1].
教科书是课程的主要组成部分,推进教科书的学术研究是提升教科书质量的基本前提,是保障基础教育课程质量的必要手段[2].作为教师开展教学活动的重要素材和学生学习主要材料的教科书,对学生思考和探究能力的提高具有非常重要的作用.本文试从内容选择、呈现方式及栏目组成等方面,分析探讨初中化学教科书中化学概念的传递、形成和转变的内容.通过探讨,为化学教科书编写者进一步完善化学教材和教师的有关教学提供参考.
与采用化学学科专业术语作为章节标题相比,根据新课程标准理念编写的初中化学教科书则以概念内涵的形式(简称概念)呈现章节标题.这样做主要由于以下几个方面:1)章节标题是本部分内容的“门面”,是学生学习时的第一印象,是师生阅读时的起点,对整体性地学习本章内容有着非常重要的影响.例如,以“我们周围的——空气”作为标题,要比只用 “空气”作为标题要形象具体,而且还告诉了学生可以身临其境地去把握空气的特征.2)以重要概念作为章节标题能够体现出单元学习目标.例如,标题为“海水中的——化学”,从修饰词“海水中”可以看出本章学习的重点是海水中的化学知识,从身边可以接触到的东西去激发学生学习的求知欲.
从以上叙述可以看出,章节标题是章节知识内容体系的重要组成部分.学生对章节标题中呈现的概念的理解程度,在一定程度上会影响他们形成和转变概念的认知程度.因此化学教科书可以使用一些重要概念呈现章节标题.但要注意以下几点:1)概念的表述和传递方式.用概念内涵的陈述方式来表述概念,教师可以更好地在教学中把握教学要求,向学生传递概念.如标题“一种宝贵的资源——空气”,此表述就比只用概念“空气”表述清晰、明确,它准确地定位了学习空气的重要目标:学习时不仅要掌握空气的组成,还要知道空气为什么是一种宝贵的资源.2)概念性标题不宜过长.例如,选用金属的物理性质和化学性质作为章节标题,显然是不合适的.因为这些概念的内涵十分丰富,不具备标题的简练和易于阅读的功能.3)表述概念的章节标题应注意呈现的是研究的结论而非过程,而且不能为了使概念具体形象去把所有的标题都修改替换,适可为止,恰到好处,充分考虑重要概念作为章节标题的适用性.同样,一些二级或三级标题也应该尽可能多地呈现一些重要的概念.
作为概念表述和传递主体的正文,其内容的选择、呈现方式组成了概念的形成、建立和转变的重要部分.
2.1紧扣概念性知识的形成而设置事实性知识
科学教育的目标不是获得一堆由事实和理论堆砌的知识,而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程,这样做有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象[3].“科学概念的形成,要有丰富的事实支撑.……只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括,形成一种理性的解释和表述.[4]”由此可见,科学的教科书应适量的呈现事实性知识,并且每条事实性知识都应该对学生理解和转变概念性知识有所帮助.教科书先对事实性知识进行分析、总结、归纳,然后形成概念,这样做不仅有利于学生对概念进行理解和转变,也有助于教师对概念的教学.例如,介绍有关酸的知识时,教科书不应该一开始就介绍酸的通性,而是应该例举某些常见酸的性质,在此基础上归纳总结出酸的通性.又如九年级上册中为了帮助学生理解燃烧的概念,该节呈现的事实性知识见表1.
表1 燃烧概念形成中的事实性知识及其表现的概念内涵
除此之外,教科书还通过讨论活动对生活中常见的一些事实和现象进行分析,进一步巩固学生对燃烧概念的理解.
综上所述,化学教科书呈现事实性知识的意义重大,但需注意,教科书内容中事实性知识的比例要适中,如果过量,概念性知识被大量事实性知识淹没,反而增加了学生学习重要概念的负担.
2.2研究前概念建立的背景,促进概念的同化和顺应
心理学研究表明,学生的头脑并不是一张白纸,在学习新概念之前,学生通过对日常生活中的一些现象和体验形成了一些非科学的概念,这些概念称为“前概念”.其中有些概念与科学概念有相通之处,有利于学生理解掌握科学概念,但不是所有的都是全面的、科学的,这些不科学、不全面的被称为错误概念(也有称作迷思概念、直觉概念、相异概念等).例如:碱概念的理解,因为生活中接触的碱名称里都有“碱”字,学生就理所当然的认为名称里带“碱”字的即是碱;日常见到的燃烧大部分都是在氧气的参与下进行的,所以学生容易认为有氧气参加的才是燃烧,对燃烧有了错误的理解,等等.由此可见,前概念的建立是具有部分的背景性和合理性的,因为这是学生在对日常生活的观察和理解的前提下建立的.
当前概念需要修改时,就出现了概念的转变,心理学上称之为“同化”[5].例如,学生已有的认知不能适应教科书中出现的情境,甚至是相冲突时,就会通过对“前概念”进行修订和“同化”来适应新的教学情境.以二氧化碳性质的学习为例,学生之前已学习了氧气的性质,教科书在本节的前言中可以设置如下问题:你已经学习了有关氧气的性质,那二氧化碳有什么性质呢?它们的性质有什么相同和不同之处?通过回忆有关氧气性质的知识去联想、拓展,最终正确地完成二氧化碳性质概念的形成和转换.又如,在初中化学学习中学生已经初步地学习了原子、元素等概念,到了高中学习元素周期表时,则可以更好更深入地学习有关原子的性质.
但是,当学生已有的概念不足以使其成功地解释某一新现象时,学生就会更新或重组其前概念,这种概念的转变方式就叫做“顺应”[5].以碱的定义为例,教科书提到的碱名称中通常都会带一个碱字,当学习碳酸钠时其俗称为纯碱但并不是碱,教科书可以通过设置“资料卡片”等栏目来对学生设置认知冲突,这样学生就要修正原先的认知,有助于其对建立起的前概念进行重新整合和拓展.
2.3设计好概念的例证,帮助学生形成完整的概念体系
重要概念的掌握,需要例证的支持.其中概念的例证有正例、反例和特例三种.
化学教科书中出现的以正例形式表述概念时一般采用两种类型.一种是例证型.例如,九年级上册第一单元第一节讲物质的变化和性质时,教材先总结出什么是物理变化和化学变化,之后在这基础上例举了生活中常见的铁的腐蚀、冰的融化等现象,正面解释这些概念的涵义.另外一种是归纳型,即先列举部分正例,然后从中归纳出概念的基本内涵,例如,在化学教科书中介绍金属的物理性质时,通过实验让同学观察比较了常见的一些金属如铁丝、铜片、铝箔等的颜色、硬度、导热性等物理性质,然后师生共同总结出金属的主要物理性质.
化学教科书中运用反例不仅有利于学生对(正)概念的准确把握,还有助于学生辨析科学概念能力的提升.例如,同样是为了说明什么是化学变化,教材可以在“讨论”栏目中设置“夏天用来冰冻的干冰升华不是化学变化,为什么”的反例.
在概念学习中,除了正例和反例的运用外,还有一个非常重要的方法,那就是特例的运用,但这点往往得不到教科书编写者的重视,致使有时表述某些概念时,出现内涵混淆、外延扩大或缩小的现象.故在新课程理念指导下的教科书中要合理地运用特例,帮助学生建立系统的概念体系.例如:强电解质是在水溶液或者熔融状态下全部电离成离子的电解质.强酸、强碱、大部分的盐都是强电解质,但特例就有氯化银、醋酸铅等.
2.4对比学习相关知识,促进概念的形成和转变
比较法不仅是化学学习的常用方法,也是行之有效的区分相近概念的教学手段.其目的是掌握同类事物的相同特征,或者是了解相关概念间的区别以及联系,来降低学习类似概念时的干扰.不过,即使这样,化学教科书的正文很少采用比较的方式来表达概念的相同点和不同点,只是有时会在每节的活动“实验探究”、“思考讨论”等栏目中有所体现,如在学习氧气一节时,在“思考与讨论”栏目设置问题“木炭和硫分别在空气和氧气里燃烧现象有什么不同,说明了什么?”利用这样的教学方式有利于激发学生的学习兴趣,提高学生思维和探究的能力.另外,教材中“想一想、议一议”等栏目,也可以成为促进学生采用比较方式学习相关概念知识的重要地方.除此之外,比较的呈现方法还可以巩固强化已获得的概念.这种方法很多时候是在教科书的课后习题中使用.例如:“下列现象中哪些是物理变化,哪些是化学变化,为什么?”之类的习题.
传统的化学教科书中为呈现概念而设置的栏目比较少,更是缺少对“探究活动”等栏目的关注,概念的表述常采用机械的直接灌输的方式,概念的传递是填鸭式的,概念的理解绝大部分依靠于教师的启发和诱导,一旦教师对所学概念的理解存在认知偏差,相应地就会对学生学习概念的理解产生不良的影响.时间长了,学生习惯于这样的学习方式,成了一台没有独立思想的概念学习的复读机,忽略对概念性知识本身的逻辑联系的建立,更甚者产生学习概念的疲倦和厌恶心理,进而影响学生学习化学的积极性.新教学理念指导下的教科书为避免这种情况的产生,应适量的设置多样的活动栏目,尤其是“探究活动”这种开发学生独立学习能力的栏目,促进学生对需要传递的概念的理解,换句话说,要培养学生成为概念的构建者,而不是概念的被动接受者.
教科书中所有栏目的设置都应秉承一个宗旨,那就是可以帮助学生对概念进行理解,促进学生自主地完成概念的形成和转换.例如教材正文最后可以设置“长话短说“栏目,围绕本节的重点内容进行归纳总结,强化巩固学生本节所学的内容,这样做不仅有利于教师的教学,而且还可以提高学生的自学和归纳的能力.另外,还可以通过设置“通过本节学习,你将知道”、“视野拓展”、“多识一点”等栏目,强化重要概念学习的系统性.
概念的真正掌握,不仅仅意味着能够将其背诵下来,重点是能够运用其来解决实际的问题.最常见的学生巩固概念的方式就是练习题,作为教科书中不可缺少的一部分,练习题可以很好地完成对重要概念学习的迁移和拓展.
正文中的练习题多数是以问题的形式出现在“实验探究”“思考讨论”等栏目中,多方面地对概念的形成进行提问,不仅可以帮助学生对概念的各个方面进行思考和理解,而且还有利于学生思维能力和探究能力的提高,故可看出,此类练习题是秉承针对性和层次性的特点进行设计的.但还有少数是以图画、填充图片或是画概念图的形式呈现的,不仅形象具体,可以很好地激发学生学习概念的兴趣,而且还能很好地考察学生对重要概念的掌握程度,帮助学生更好地建立相应概念知识的认知体系,进而训练和提高学生的逻辑思维能力.因此,教科书应尽量使其出现在习题中.
新课程理念指导下的初中化学教科书进行集中复习、巩固和检测学生对概念的理解和掌握程度时,主要采用课后习题的形式.其每节最后设置的练习题中有判断题、选择题、问答题等基本题型,针对正文中的一些重要概念进行辨析、迁移、应用和拓展.
综上所述,新课程理念指导下的初中化学教科书,在呈现的内容和栏目的设置、编排上都应该非常重视概念的传递、形成和转变,这样做既有助于教师开展探究性的教学,又有助于学生的自主性学习,能够有效地提高学生的化学科学素养,符合素质教育的理念.
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准[Z].北京:人民教育出版社,2011.
[2]孔繁哲,史宁中.现行教科书课程难度的静态定量对比分析[J].教育科学, 2006,(3): 40-43.
[3]刘恩山.中学生物学教学中概念的表达与传递[J].中学生物教学,2011,(1):3-5.
[4]朱正威.科学概念的教学是有规律的[J].生物学通报,2011,46(3):19.
[5]丁邦平.国际科学教育导论[M].太原:山西教育出版社,2002.
TheContentAnalysisoftheConceptofTransfer,FormationandTransformationProcessEmbodiedinChemistryTextbooksofJuniorMiddleSchool
DU Hai-li,MIAO Shen-hua
(School of Chemistry﹠Chemical Engineering, Qufu Normal University, Qufu Shandong 273165,China)
Concept of teaching is an important requirement of The Compulsory Education Chemistry Curriculum Standards (2011 edition).So, how to implement the concept in the textbook learning, help teachers to better implement curriculum goals, is the study of a textbook writers must study. From the content choice, the present characteristics and program composition and so on, we have analyzed the concept of chemical content about transfer, formation and transformation of the chemistry textbooks in junior middle school, in order to provide a reference for textbook writers to further improve teaching materials and relevant teahing.
junior high school; chemical textbooks; concept of transmission; concept of formation; concept change
1673-2103(2013)05-0116-04
2013-10-10
山东省社会科学规划研究项目(12CJYJ11);人民教育出版社课程教材研究所“十二五”资助项目
杜海丽(1989-),女,山东济宁人,在读硕士研究生,研究方向:中学化学课程与教学论.
苗深花(1962-),女,山东胶南人,教授,硕士研究生导师,研究方向:中学化学课程与教学论,教师教育.
G63文献标只码A