高中化學(xué)理論教學(xué)中應(yīng)用概念圖的研究

龍輝

摘 要：“變課程過于注重知識傳授的傾向，強調(diào)形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程”這是基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)。概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的可行性化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的系統(tǒng)自然科學(xué)，其學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)體系是由宏觀、微觀、符號和化學(xué)計算四個相互聯(lián)系的子系統(tǒng)構(gòu)成。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教學(xué)；概念圖；化學(xué)計算；圖示法

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）02-297-01

概念圖由美國康奈爾大學(xué)諾瓦克教授在20世紀(jì)60 大腦對知識存儲的層級結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行排列，從而形成概年代提出，它是基于奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論提出的念或命題之間相互關(guān)系的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。我根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗及結(jié)合教學(xué)實踐，對概念圖的工具性和功能性進(jìn)行了實例論證和分析，結(jié)果表明：化學(xué)教學(xué)中使用概念圖利于促進(jìn)學(xué)生知識與能力的共同發(fā)展。

一、概念圖作為知識學(xué)習(xí)工具，利于知識記憶、轉(zhuǎn)化和知識整合

知識是學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是能力的載體。知識的記憶、理解、轉(zhuǎn)化及知識的鏈接和生長是教學(xué)的重點。

1、知識記憶

記憶是認(rèn)知心理學(xué)的一個重要內(nèi)容?；瘜W(xué)是“以陳述性知識為主要目標(biāo)”的課程，理解基礎(chǔ)之上的記憶自然成為學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要技能。在化學(xué)課堂教學(xué)中，我們所遇到的知識有的存在內(nèi)在的、本質(zhì)的聯(lián)系，有的盡管沒有這種關(guān)系，我們也可以根據(jù)表面特征的相似性進(jìn)行歸類，不能認(rèn)為沒有內(nèi)在聯(lián)系或邏輯關(guān)聯(lián)的知識就只能一一呈現(xiàn)，讓學(xué)生孤立地去學(xué)習(xí)記憶。例如：烴及其衍生物是高中化學(xué)概念最多的內(nèi)容之一，概念的記憶成為教學(xué)的一大難點，針對這一特點，在教學(xué)時，給出“烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、醛、酸、酯”一組概念，要求學(xué)生課后以“群概念建構(gòu)式”建構(gòu)概念圖，通過交流、修改加以完善。這樣，以概念圖的形式把眾多有內(nèi)在聯(lián)系的概念組織起來（如圖3），形成知識組塊結(jié)構(gòu)，既符合復(fù)雜陳述性知識學(xué)習(xí)和保持“畫網(wǎng)絡(luò)圖”的“組織策略”，也符合記憶的組塊理論，記憶效果顯著。

圖3 烴及其衍生物概念圖

2、知識轉(zhuǎn)化

現(xiàn)代信息理論把廣義的知識分為陳述性知識和程序性知識。將陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序性知識，進(jìn)而學(xué)會解決問題，成為教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力的重點和難點。

在進(jìn)行等效平衡的內(nèi)涵和應(yīng)用教學(xué)時，其外延是它的分類，即不同類型的等效平衡以及其前提條件，這在具體的解題過程中會有更廣泛的應(yīng)用，教學(xué)中利用概念圖（圖4），不但有利于學(xué)生理解和記憶，而且更利于明確各種條件下達(dá)到等效平衡的條件，利于概念間進(jìn)行等效變換。

以反應(yīng)aA（氣）+aB（氣） cC（氣）+dD（氣）為例，把概念圖中的信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生式規(guī)則，完成了陳述性知識向程序性知識的轉(zhuǎn)化。

圖4 等效平衡的陳述性知識轉(zhuǎn)換成程序性知識

3、知識整合

化學(xué)教材雖然根據(jù)知識結(jié)構(gòu)的特點排列，但是，教材是以靜態(tài)序列呈現(xiàn)的，不可能充分滿足知識學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)化要求；高質(zhì)量的教學(xué)應(yīng)該將此視為加深知識理解的重要途經(jīng)，并且，知識的結(jié)構(gòu)性也不等于學(xué)生認(rèn)知的結(jié)構(gòu)化要求。

二、概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)學(xué)科融事實概念、原理和技能為一體，具有獨特的知識結(jié)構(gòu)體系。學(xué)習(xí)者在組建化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)過程中就需要將理論與化學(xué)事實進(jìn)行有機結(jié)合，建立清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。而在化學(xué)實際教學(xué)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生面對綜合性習(xí)題或?qū)嶋H問題束手無策，即使經(jīng)過大題量訓(xùn)練，效果仍然很差。

在學(xué)習(xí)化學(xué)的手段上，化學(xué)實驗、化學(xué)思維和化學(xué)語言在學(xué)習(xí)中具有十分重要的地位和作用。具體分述如下：

1、高中化學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科，具有很強的實踐性。高中化學(xué)的許多重要理論都是建立在化學(xué)實驗基礎(chǔ)上，對大量實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析概括、綜合、歸納后總結(jié)出來的。高中學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的過程中，接觸到的許多無機、有機的化學(xué)事實、變化及檢驗、化學(xué)概念、一些抽象、微觀的知識如物質(zhì)的量濃度、化學(xué)鍵的斷裂和形成、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、鹽的水解及原電池等等，必須借助許多精心設(shè)計的化學(xué)實驗或多媒體演示，才能將書本知識變成他們頭腦中自己的東西，形成科學(xué)的思維方式。

2、高中化學(xué)知識結(jié)構(gòu)明晰，但分支龐雜，需要知識的精致和組織以保持記憶和應(yīng)用。高中化學(xué)的知識樹干如果用幾句話來歸納，是以物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ)，元素化合物知識為主線，基本概念貫穿始終并以化學(xué)實驗為其基本特征。

3、高中化學(xué)教學(xué)是將物質(zhì)宏觀現(xiàn)象和微觀結(jié)構(gòu)相統(tǒng)一的過程。高中化學(xué)中許多知識性結(jié)論，都是在探索物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)之間緊密聯(lián)系的過程中得到的。因此，大部分化學(xué)知識一般是通過實物、實驗演示或聯(lián)系實際，使學(xué)生對所學(xué)物質(zhì)及其變化，有個直觀形象，然后從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識事物的微觀實質(zhì)，再用從微觀分析、綜合、概括、抽象出的機理，去理解和解釋宏觀現(xiàn)象。

4、高中化學(xué)知識與生活和生產(chǎn)實際緊密相連。高中化學(xué)涉及到的生活和生產(chǎn)上實用的知識是很多的，許多化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象及事實可以在學(xué)生身邊找到，如硬水及其軟化、硅酸鹽工業(yè)、合成氨、煉鐵和煉鋼等。可以進(jìn)行物質(zhì)的檢驗和區(qū)分，如地窖中COz的檢驗，煙與霧的區(qū)分、乙醇與乙酸的鑒別等。