探索V—map法在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】V-map法是以所關(guān)注的問題為中心去觀察相關(guān)的事件或?qū)ο螅⑦M行縝密思考的一種方法。利用這一方法可以有效克服當(dāng)前初中化學(xué)實驗教學(xué)中的困難，提升教學(xué)實效。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實驗；教學(xué)策略；知識建構(gòu)；V-map法

【中圖分類號】G633.8 【文獻標(biāo)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(xué)（安徽淮北，235000）副校長，高級教師，安徽省特級教師。

一、傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

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

然而，通過對近幾年初中化學(xué)實驗教學(xué)活動的研究，筆者發(fā)現(xiàn)在化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計和學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)的成效，往往不相稱。首先，在實驗前的預(yù)習(xí)中，由于學(xué)生的預(yù)習(xí)情況各有不同，對實驗操作的理解也會有所差異，因而會導(dǎo)致學(xué)生對實驗?zāi)康睦斫獾牟淮_定性。其次，在做實驗的過程中，很多學(xué)生對實驗的目的不明確，往往大部分時間花在觀察實驗現(xiàn)象本身上，以求得到“標(biāo)準(zhǔn)”的實驗結(jié)果，卻很少去關(guān)注現(xiàn)象背后的概念、原理或理論。筆者曾在一次調(diào)研活動中，在實驗結(jié)束后立刻開始隨堂測試，發(fā)現(xiàn)不少學(xué)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(dǎo)致這些現(xiàn)象的原因有兩條，一是學(xué)生無法清晰掌握做實驗的目標(biāo)；另一個原因是做實驗前后，沒有好的教學(xué)策略，以致學(xué)生無法將實驗操作的經(jīng)驗和相關(guān)的知識點聯(lián)系在一起。針對實驗教學(xué)中遇到的這些問題，筆者將美國教育心理學(xué)家Novak博士和Gowin博士提出的V-map（V圖）法[2，3]引入初中化學(xué)實驗教學(xué)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(guān)注的問題去觀察相關(guān)的事件或?qū)ο螅伎枷嚓P(guān)的概念、理論及原則的一種學(xué)習(xí)方法。它可用于協(xié)助學(xué)生分辨科學(xué)實驗工作的本質(zhì)及目的，并獲取相關(guān)知識，明晰知識如何被建構(gòu)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(guān)理論、原理和概念等內(nèi)容；位于V圖右邊的對應(yīng)的“方法性”相關(guān)模塊，包含記錄（實驗步驟和實驗現(xiàn)象）、轉(zhuǎn)換（提取實驗結(jié)果）和命題（提煉實驗結(jié)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(jié)左右模塊的相互關(guān)系。

V圖法是相當(dāng)具有啟發(fā)性的工具，簡單、易操作，很適合初中化學(xué)實驗教學(xué)的探究活動。在進行實驗前，讓學(xué)生首先閱讀分析教材的內(nèi)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(xué)實驗圍繞的焦點。在開展化學(xué)實驗之前，每一名學(xué)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(xué)的早期會先指定實驗所“聚焦的問題”給學(xué)生，再引導(dǎo)學(xué)生完成其他V圖部分。一般在開展2～3次V圖實驗教學(xué)后，學(xué)生即能掌握要領(lǐng)，根據(jù)教材內(nèi)容自主提取實驗所“聚焦的問題”。

2.本實驗所依據(jù)的主要概念、理論及原理有哪些？

這一基本問題對應(yīng)的是V圖左側(cè)的“概念性”描述模塊。我們會要求學(xué)生依據(jù)本實驗“聚焦的問題”盡可能多地提供與此相關(guān)的各類概念、理論及原理。這些內(nèi)容可以以小組討論的形式，根據(jù)已有知識，提煉出多個關(guān)鍵詞。每一個關(guān)鍵詞的提取都對應(yīng)著學(xué)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(wǎng)絡(luò)的形成。而通過小組討論并自主提煉的學(xué)習(xí)形式，加深了學(xué)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(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“記錄”部分。教學(xué)中，可以讓學(xué)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(shè)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(nèi)容？通過對本問題的思考和討論，學(xué)生得以明晰化學(xué)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(xiàn)象和記錄的主要實驗數(shù)據(jù)，并在實驗中將實驗的主要步驟和實驗結(jié)果記錄到V圖的右下角。

4.本實驗涉及哪些主要的科學(xué)知識？

這一基本問題對應(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“轉(zhuǎn)換”部分。學(xué)生通過實驗的開展和實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的記錄，采用科學(xué)數(shù)據(jù)圖的形式對結(jié)果進行分析。在開展實驗前，教師需適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)科學(xué)知識的準(zhǔn)備，尤其是圖表等記錄形式的設(shè)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(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“命題”部分和V圖中央的“相互關(guān)系”部分。其中，“命題”部分是對實驗結(jié)果的提煉和總結(jié)，學(xué)生需要思考：這些實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果反映了什么問題？在此基礎(chǔ)上，總結(jié)提煉出“概念性”模塊和“方法性”模塊的相互關(guān)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(dǎo)學(xué)生構(gòu)建V圖，在實驗進行時記錄實驗現(xiàn)象，轉(zhuǎn)換提取實驗結(jié)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(xué)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(xué)中具有嚴(yán)密的邏輯性同時又具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍浴Ｒ龑?dǎo)學(xué)生構(gòu)建V圖，可加強學(xué)生在實驗操作前對整個實驗的理解，明晰實驗?zāi)康摹４送猓琕圖的構(gòu)建均由教師引導(dǎo)，以學(xué)生為中心展開，提高了學(xué)生對化學(xué)實驗的探究興趣；通過邏輯思維、發(fā)散思維和形象記憶的有機結(jié)合，有助于學(xué)生對實驗進行時各部分之間的邏輯關(guān)系，如背景理論、實驗步驟和所欲觀察的現(xiàn)象等，作全盤性的掌握。對化學(xué)教師而言，通過對學(xué)生構(gòu)建的V圖的審閱，既可加強其對學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)情況的了解，從而在化學(xué)實驗教學(xué)中有所針對，查缺補漏；也有助于教師在化學(xué)教學(xué)中的教學(xué)反思，改善實驗教學(xué)。

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

【參考文獻】

[1]楊輝祥.中等化學(xué)教育類專業(yè)期刊的文獻統(tǒng)計分析[J].化學(xué)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.