巧用“圖示表征法”引領(lǐng)化學(xué)新課程教學(xué)

樊麗靜

（上海民辦金盟學(xué)校 上海 200540）

隨著新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，上教版初中化學(xué)教材發(fā)生了很大的變化，最大的亮點在于教材在編寫的過程中， 充分考慮到學(xué)生的年齡特征和認知規(guī)律，載入了大量的圖示，為教師的教學(xué)提供了豐富、形象的素材，也為幫助學(xué)生理解和記憶化學(xué)知識起到了重要作用。 在實際教學(xué)中，一張恰到好處的圖示給學(xué)生的幫助可能遠遠勝于教師千言萬語的講解，往往能收到事半功倍的效果。 下面談?wù)剤D示表征法在引領(lǐng)化學(xué)新課程教學(xué)方面的應(yīng)用。

一、運用圖示減少閱讀量，直觀獲取信息

新教材對物質(zhì)用途的呈現(xiàn)基本上采用圖示法，這是一個新的突破，既增強了直觀性、形象性，又減少了文字量，好教易學(xué)， 頗受歡迎。例如，氧氣的用途既可使學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)、生活的實際獲得感性認識，又可啟發(fā)學(xué)生展望發(fā)展前景。 又如，實驗操作中“聞藥品氣味的正確方法” 的圖示使學(xué)生不僅掌握了正確的實驗操作技能， 而且對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力起到了示范作用。由此受到啟發(fā)，以備課過程中的一張幻燈片的修改為例。

圖1 示意

圖2 PPT 修改前后對比圖示

修改之前， 呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是大量的文字，修改后，整張幻燈片顯得整潔干凈，學(xué)生閱讀量減少，在獲取信息的時間上和能力上有了節(jié)省和提升，提高了課堂教學(xué)的有效性。

二、運用圖示促進學(xué)生對微觀化學(xué)的理解和記憶

圖示法除了可以集中反映某物質(zhì)的用途，有的還可以生動地表示物質(zhì)的組成，形象地揭示一些概念的內(nèi)涵，將微觀過程顯性化，富有直觀性、趣味性和指導(dǎo)性，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到啟發(fā)和點撥的作用。

案例：化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，但對于剛接觸化學(xué)的初三學(xué)生而言，從宏觀表象過渡到微觀實質(zhì)卻有著很大的難度。 微觀化學(xué)是教學(xué)難點中的核心內(nèi)容，如果能正確地應(yīng)用圖示，定能收到事半功倍的效果。

圖3 苯分子

圖4 硅原子

1. 幫助學(xué)生真正“走進”微觀世界

下面展示的圖片，是科學(xué)家用最先進的掃描隧道顯微鏡拍攝到的苯分子和硅原子的照片，呈現(xiàn)了物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使學(xué)生對分子、原子的真實性確信不疑。同時，通過細心觀察還會發(fā)現(xiàn)，分子與分子之間是有間隙的，授課時還可以適時提問：“分子或原子之間的間隔是不變的嗎？ ”引導(dǎo)學(xué)生深入思考，為接下來學(xué)習(xí)分子與原子的特性埋下伏筆。

2. 幫助學(xué)生真正“理解”微觀世界

對于部分學(xué)生來說，容易把不同意義的化學(xué)符號混淆起來， 如果將微觀抽象的知識用直觀圖示表示，就能夠有效幫助學(xué)生理解和記憶。 筆者也嘗試過在復(fù)習(xí)時讓學(xué)生根據(jù)自己的理解動手畫出來，便于教師的診斷和評價以及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展情況。

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3. 從微觀到宏觀，對“元素”概念進行直觀理解

上教版初中化學(xué)不再要求學(xué)生掌握原子的結(jié)構(gòu)，因此要求學(xué)生去理解 “元素是同一類原子的總稱”這句話是非常困難的。 學(xué)生往往對一些概念理解不深而習(xí)慣用死記硬背的學(xué)習(xí)方法，因此造成了只會背誦記憶而不會靈活運用的尷尬局面。 在教學(xué)時，我嘗試借助下面這張圖示（以水的微觀結(jié)構(gòu)為例），讓學(xué)生在現(xiàn)有知識水平上最大程度地理解元素與原子兩者的關(guān)系，使抽象概念直觀化。

圖5 微觀示意圖

三、運用圖示促進學(xué)生理解定性和定量的關(guān)系

在自然科學(xué)尤其是在化學(xué)中，對于定性和定量的科學(xué)思想的理解和應(yīng)用顯得尤為重要。 但對于剛剛接觸化學(xué)的初中學(xué)生而言要正確理解定性和定量的關(guān)系則需要一個過程，而利用圖示顯然能加速這個過程

1. 從定性的化學(xué)符號表達式到定量的化學(xué)反應(yīng)方程式

質(zhì)量守恒定律是所有化學(xué)反應(yīng)遵循的普遍規(guī)律，是化學(xué)由定性科學(xué)走向定量的第一步，是化學(xué)研究乃至自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。 如果僅僅從實驗結(jié)果和文字描述上去理解質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)還是遠遠不夠的，往往不能使學(xué)生深刻理解。 “化學(xué)方程式的書寫”這個難點就是以質(zhì)量守恒定律為理論依據(jù)。

以“氫氣在氧氣中燃燒生成水”這個反應(yīng)為例，講解化學(xué)方程式的配平。 教學(xué)過程中，通過兩張圖示的對比引導(dǎo)學(xué)生分析：通過配平，在化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類、原子的種類沒有變化，原子的個數(shù)沒有增減，從而深刻地理解質(zhì)量守恒定律。 同時，學(xué)生清楚地認識到化學(xué)反應(yīng)是原子的重新組合，有利于理解化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。

圖6 微觀示意圖

2. 幫助正確理解溶解性和溶解度的關(guān)系

溶解性和溶解度的關(guān)系是初中化學(xué)中關(guān)于定性和定量認識的又一典型例子，利用下列圖示，同時配合運用“類比”的方法開展教學(xué)，把溶解性和溶解度的關(guān)系比作“學(xué)生成績的不同的評定方法”，幫助學(xué)生理解溶解度就像“一把尺”，能夠定量比較物質(zhì)的溶解性的大小。

圖7 定量與定性關(guān)系圖

四、運用圖示聯(lián)系個體、把握整體，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，形成知識體系

好的復(fù)習(xí)方法，就是教師通過適當(dāng)?shù)木C合將零散的化學(xué)知識、 復(fù)雜的化學(xué)內(nèi)容整合， 使之形成知識點→知識線→知識網(wǎng)， 幫助學(xué)生將知識聯(lián)點成線，織線成網(wǎng)，延面成體，還原知識本來面目，讓學(xué)生全方位地看到其原貌，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較綜合，從而利于學(xué)生掌握有規(guī)律的化學(xué)知識，并提高學(xué)生綜合運用知識和知識遷移能力。

圖8 概念圖

例如：在學(xué)習(xí)了物質(zhì)與微粒之后，通過展示下面這張圖示，可以使學(xué)生在頭腦中形成完整的知識體系和網(wǎng)絡(luò)， 簡潔明了地體現(xiàn)出物質(zhì)和微粒之間的關(guān)系，從整體上把握化學(xué)知識，使化學(xué)學(xué)習(xí)變得輕松，使化學(xué)知識變得連貫。

五、通過圖示間的比較，突出重點、突破難點

一堂課的成敗，整個教學(xué)的得失，關(guān)鍵在于是否處理好教材中的重點和難點。

教師通過精心設(shè)計，巧用圖示法，把抽象的文字表述轉(zhuǎn)化為生動的直觀圖示， 把枯燥的語言傳輸變?yōu)閺娏业囊曈X刺激，能給學(xué)生留下深刻的印象。以下幾例就是利用圖示對比突出重點、突破難點的典型。

1. 幫助正確理解飽和溶液、不飽和溶液，濃溶液、稀溶液之間的相互關(guān)系

圖9 概念講解球形關(guān)系圖

飽和溶液與不飽和溶液兩者是相對獨立關(guān)系（Ⅰ）；濃溶液與稀溶液兩者也是相對獨立關(guān)系（Ⅱ）；飽和溶液、不飽和溶液、濃溶液、稀溶液四者既有對立又有交叉的關(guān)系（Ⅲ）。

2. 幫助正確掌握多功能瓶收集氣體的使用方法

傳統(tǒng)的氣體收集方法存在著一定的弊端，改造成多功能瓶后，優(yōu)勢凸顯，但對其用途的講解是一難點，記住圖示法則能較好地化解這一難點。

多功能瓶可進行“排空氣法”收集氣體（圖I），其中氣體進入的方向是重點，根據(jù)密度不同標(biāo)記出空氣相應(yīng)的位置，氣體應(yīng)從哪端進入應(yīng)從哪端排出就一目了然了。 若瓶內(nèi)裝滿了水，還可以進行排水法收集氣體（圖II）。 若是水溶性氣體（如：CO2、SO2、Cl2等）收集時，需將水換成油或在水面上覆蓋一層植物油，防止氣體溶于水。 集滿氣體的多功能瓶可看作“儲氣瓶”（圖III），使用氣體時，可以將水從長導(dǎo)管處引入，將氣體從短導(dǎo)管排出。

換一個視角去分析一種平常氣體的收集裝置，并通過圖示展現(xiàn)其演變過程及操作過程，直觀地將無色氣體的收集過程呈現(xiàn)出來，進而拓展出“大則長進，小則短進，瓶翻全反”的規(guī)律。 在圖示演示的過程中，若配合動畫，則更加生動逼真，能夠增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3. 運用圖示法， 將實驗裝置圖“形象化”、“生動化”

圖10 實驗裝置圖示

在教學(xué)中， 教師還可以對教材中的實驗儀器圖進行識圖、辨圖、改圖、說圖、選圖、釋圖、連圖、繪圖等類型的練習(xí)，從而加強對學(xué)生實驗技能、實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

圖11 實驗裝置改裝流程圖

以實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置（固液不加熱型）為例，用下列圖示表示裝置的改進、演變過程。

通過①改裝：添加了長頸漏斗，便于添加液體藥品；通過②改裝：添加了分液漏斗或注射器，可以添加液體藥品，同時控制液體的流速；通過③改裝：增加一個多孔的隔板，以控制“隨開隨停”。 由“簡易裝置”，引出“啟普發(fā)生器”，再引出其他的與啟普發(fā)生器原理相同的簡易裝置。 從演變的過程中加深學(xué)生對化學(xué)儀器用途的理解，同時也為學(xué)習(xí)啟普發(fā)生器的裝置原理奠定基礎(chǔ)。

總之，圖示法表征知識，直觀、簡捷、形象、具體。 在教學(xué)中，教師通過不斷探索和嘗試，一定能挖掘出更多有效的圖示幫助學(xué)生理解知識，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更輕松，使學(xué)生的復(fù)習(xí)變得更容易，使教材變得更有內(nèi)涵。

［1］ 宋心琦，胡美玲. 對中學(xué)化學(xué)的主要任務(wù)和教材改革的看法［J］. 化學(xué)教育，2001，（9）

［2］ 江勝根. 化學(xué)概念圖在課堂教學(xué)中的應(yīng)用［J］. 化學(xué)教育，2003，（4）