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摘要：根据建构主义的指导思想，学生在学习科学概念之前头脑中存在着大量的相异构想。概念图作为表征学生认知结构和促进学生有意义学习的工具，它可以被用来诊断、转变学生的相异构想。探讨了概念图作为教学策略、学习策略在学生“电解质”概念相异构想转变中的应用，并利用概念图技术对应用效果进行了评价，得出了以下结论：概念图是促进学生有意义学习和概念转变的有效工具;概念图有助于学生形成良好的认知结构。
关键词：概念图;相异构想;概念转变;电解质
文章编号：1008-0546（2019）10-0015-06 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.004
一、问题提出
概念图（concept map）由美国康奈尔大学的诺瓦克（Novak）在上世纪70年代末提出，能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解，是用来组织与表征知识的工具。概念图是概念的网状结构，网状结构是由节点（点/最高点）和连结节点的线段（弧形，折线）组成。节点代表概念而连线（关系标签）代表概念之间的关系。概念（concepts）、命题（proposition）、交叉连线（cross-links）和层级结构（hierarchicalframeworks）是概念图的四个图表特征。
1.概念图是实现教、学、评一体化的有效策略
在教育领域，一些最常用的认知过程模型建议应该把知识从长时记忆中组织化以便于理解。根据这些模型理论，知识就是通过发展丰富的、准确的、相关的以及可理解的、组织化的知识结构来获得的，换言之，概念的理解既要理解概念本身的意义更要理解概念之间的关系。作为一种教学策略，概念图可以用在教学设计优化，新授课、复习课教学等方面。作为一种学习策略，概念图可以促进学科知识的整合，便于学生自主、合作、探究学习，从而有利于学生将相异构想转变为科学概念等。作为一种评价工具，概念图可以被用于评价学生概念学习的效果。
2.概念图是诊断化学相异构想的有效工具
建构主义认为，学习是学习者根据已有的知识经验主动建构新知识的过程。由于受语言、教学、日常生活经验等的影响，学习者在学习科学概念（scientific conceptions）之前，头脑中存在着许多相异构想（ahernative framework），有些相异构想与科学概念是完全相悖的，有些虽然不是错误的，但是却与科学概念不完全一致。作为组织与表征知识的工具，概念图中呈现的命题及其层级关系可以反映学生对相关概念及其关系理解的正误，因此概念图可以被用作可视化的工具有效诊断学生的相异构想。我们在此前的研究中以概念图为工具诊断并发现了学生头脑中存在的“电解质”概念的相异构想，并发现学生头脑中内在的相异构想具有溢出性和负迁移性、结构性和关联性、存在的广泛性和普遍性等性质。
3.概念图能很好地促使学生的相异构想转变为科学概念
教学实践中的大量事实证明，学生头脑中的相异构想极大地阻碍了学生对科学概念的获取，因此概念教学的目的是促使学生的相异构想转变为科学概念，即促使学生实现概念转变。Posner提出了促使学生发生概念转变需要满足的四个条件：①学习者要对已有概念产生不满;②新概念必须是可理解性的，要求学习者需懂得新概念的真正含义，并要建立概念间的整体联系;③新概念必须是合理的，要求新概念要与已接受的其他概念保持相互一致，能够被重新整合接纳;④新概念必须是有效的，要求个体应看到新概念的价值，能通过迁移应用解决其它途径难以解决的问题，并且能帮助个体发现新的可能和方向，具有启发意义。概念图是由多个语义单元通过其内在关系和意义连接在一起组成，教师对标准概念图中概念关系的正确呈现能激发学生对已有概念的不满，有效激发学生的认知冲突;绘制概念图的过程也是建立概念间有意义联系的过程，因而有助于加深学生对新概念的理解;利用概念图教学能帮助学生找到新概念和已有概念间的一致性，有助于学生将新概念整合到已有概念体系;修改或完善概念图的过程中能激发学生的思考，有助于促使学生迁移应用新概念解决新问题或发现新知识。基于概念图具有以上优势，概念图技术能很好地促使学生的相异构想转变为科学概念，而把概念图技术应用在诊断学生相异构想和促进学生概念转变上，能够达到有效弥合学科知识逻辑结构和学生构建的心理意義之间的差距的目的。
传统“电解质”相关概念的教学过分关注概念字面意思，忽视对概念内涵的理解及其与相关知识的逻辑关系，学生通过这种方式获得的概念往往是孤立的、零散的，很难再生长和发展，因而不能很好地帮助学生转变相异构想并形成良好的概念体系。已有研究中提出的化学概念转变策略主要有对比教学策略、激发认知冲突策略、微课策略等，这些策略固然可以加深学生对“电解质”概念的理解，但它们在促进学生相异构想转变为科学概念并帮助学生建立正确的认知结构方面存在缺陷。基于概念图可用于教、学、评为一体的概念转变教学模式中的讨论，本文将研究概念图作为教学策略、学习策略在学生相异构想转变中的应用过程，并利用概念图技术对实施效果进行评价。
二、研究设计与实施
1.研究设计
（1）方案
本研究采用“实验组一控制组后测设计”方案，选取化学基础基本相同的两个班，将其中的一个班确定为实验组，将另一个班确定为控制组。教师对控制组学生利用除概念图以外的其它策略教学，包括设置演示实验、概念讲授、课堂提问、举例、类比、设置习题进行课堂练习等策略，学生则主要以习题强化训练的方式甄别或应用概念;而教师对实验组学生除了应用上述策略教学外，还重点利用概念图进行教材处理及教学设计，并利用概念图策略进行概念教学，学生则利用概念图预习、练习、复习等。实验结束后，以概念图为工具，从两组学生的概念图得分、相异构想数量两个方面评价概念转变效果。 （2）抽样
选取甘肃省某中学高二年级的两个理科平行班作为研究对象，两个班均为60名学生且为同一化学教师任教，在实验前，用SPSS24.0对两个班最近一次化学成绩进行独立样本T检验，具体的检验结果见表1和表2。从两组成绩的样本均值来看，两组成绩基本无差异;方差齐性检验结果，F的统计量为1.496，其相伴概率为p=0.224
关键词：概念图;相异构想;概念转变;电解质
文章编号：1008-0546（2019）10-0015-06 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.004
一、问题提出
概念图（concept map）由美国康奈尔大学的诺瓦克（Novak）在上世纪70年代末提出，能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解，是用来组织与表征知识的工具。概念图是概念的网状结构，网状结构是由节点（点/最高点）和连结节点的线段（弧形，折线）组成。节点代表概念而连线（关系标签）代表概念之间的关系。概念（concepts）、命题（proposition）、交叉连线（cross-links）和层级结构（hierarchicalframeworks）是概念图的四个图表特征。
1.概念图是实现教、学、评一体化的有效策略
在教育领域，一些最常用的认知过程模型建议应该把知识从长时记忆中组织化以便于理解。根据这些模型理论，知识就是通过发展丰富的、准确的、相关的以及可理解的、组织化的知识结构来获得的，换言之，概念的理解既要理解概念本身的意义更要理解概念之间的关系。作为一种教学策略，概念图可以用在教学设计优化，新授课、复习课教学等方面。作为一种学习策略，概念图可以促进学科知识的整合，便于学生自主、合作、探究学习，从而有利于学生将相异构想转变为科学概念等。作为一种评价工具，概念图可以被用于评价学生概念学习的效果。
2.概念图是诊断化学相异构想的有效工具
建构主义认为，学习是学习者根据已有的知识经验主动建构新知识的过程。由于受语言、教学、日常生活经验等的影响，学习者在学习科学概念（scientific conceptions）之前，头脑中存在着许多相异构想（ahernative framework），有些相异构想与科学概念是完全相悖的，有些虽然不是错误的，但是却与科学概念不完全一致。作为组织与表征知识的工具，概念图中呈现的命题及其层级关系可以反映学生对相关概念及其关系理解的正误，因此概念图可以被用作可视化的工具有效诊断学生的相异构想。我们在此前的研究中以概念图为工具诊断并发现了学生头脑中存在的“电解质”概念的相异构想，并发现学生头脑中内在的相异构想具有溢出性和负迁移性、结构性和关联性、存在的广泛性和普遍性等性质。
3.概念图能很好地促使学生的相异构想转变为科学概念
教学实践中的大量事实证明，学生头脑中的相异构想极大地阻碍了学生对科学概念的获取，因此概念教学的目的是促使学生的相异构想转变为科学概念，即促使学生实现概念转变。Posner提出了促使学生发生概念转变需要满足的四个条件：①学习者要对已有概念产生不满;②新概念必须是可理解性的，要求学习者需懂得新概念的真正含义，并要建立概念间的整体联系;③新概念必须是合理的，要求新概念要与已接受的其他概念保持相互一致，能够被重新整合接纳;④新概念必须是有效的，要求个体应看到新概念的价值，能通过迁移应用解决其它途径难以解决的问题，并且能帮助个体发现新的可能和方向，具有启发意义。概念图是由多个语义单元通过其内在关系和意义连接在一起组成，教师对标准概念图中概念关系的正确呈现能激发学生对已有概念的不满，有效激发学生的认知冲突;绘制概念图的过程也是建立概念间有意义联系的过程，因而有助于加深学生对新概念的理解;利用概念图教学能帮助学生找到新概念和已有概念间的一致性，有助于学生将新概念整合到已有概念体系;修改或完善概念图的过程中能激发学生的思考，有助于促使学生迁移应用新概念解决新问题或发现新知识。基于概念图具有以上优势，概念图技术能很好地促使学生的相异构想转变为科学概念，而把概念图技术应用在诊断学生相异构想和促进学生概念转变上，能够达到有效弥合学科知识逻辑结构和学生构建的心理意義之间的差距的目的。
传统“电解质”相关概念的教学过分关注概念字面意思，忽视对概念内涵的理解及其与相关知识的逻辑关系，学生通过这种方式获得的概念往往是孤立的、零散的，很难再生长和发展，因而不能很好地帮助学生转变相异构想并形成良好的概念体系。已有研究中提出的化学概念转变策略主要有对比教学策略、激发认知冲突策略、微课策略等，这些策略固然可以加深学生对“电解质”概念的理解，但它们在促进学生相异构想转变为科学概念并帮助学生建立正确的认知结构方面存在缺陷。基于概念图可用于教、学、评为一体的概念转变教学模式中的讨论，本文将研究概念图作为教学策略、学习策略在学生相异构想转变中的应用过程，并利用概念图技术对实施效果进行评价。
二、研究设计与实施
1.研究设计
（1）方案
本研究采用“实验组一控制组后测设计”方案，选取化学基础基本相同的两个班，将其中的一个班确定为实验组，将另一个班确定为控制组。教师对控制组学生利用除概念图以外的其它策略教学，包括设置演示实验、概念讲授、课堂提问、举例、类比、设置习题进行课堂练习等策略，学生则主要以习题强化训练的方式甄别或应用概念;而教师对实验组学生除了应用上述策略教学外，还重点利用概念图进行教材处理及教学设计，并利用概念图策略进行概念教学，学生则利用概念图预习、练习、复习等。实验结束后，以概念图为工具，从两组学生的概念图得分、相异构想数量两个方面评价概念转变效果。 （2）抽样
选取甘肃省某中学高二年级的两个理科平行班作为研究对象，两个班均为60名学生且为同一化学教师任教，在实验前，用SPSS24.0对两个班最近一次化学成绩进行独立样本T检验，具体的检验结果见表1和表2。从两组成绩的样本均值来看，两组成绩基本无差异;方差齐性检验结果，F的统计量为1.496，其相伴概率为p=0.224