高中化學理論教學中應用概念圖的研究

龍輝

摘 要：“變課程過于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動的學習態度，使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程”這是基礎教育課程改革的目標。概念圖在高中化學教學中應用的可行性化學是一門研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的系統自然科學，其學科知識網絡體系是由宏觀、微觀、符號和化學計算四個相互聯系的子系統構成。

關鍵詞：高中化學教學；概念圖；化學計算；圖示法

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

概念圖由美國康奈爾大學諾瓦克教授在20世紀60 大腦對知識存儲的層級結構形式進行排列，從而形成概年代提出，它是基于奧蘇貝爾的有意義學習理論提出的念或命題之間相互關系的空間網絡結構圖。我根據近幾年的教學經驗及結合教學實踐，對概念圖的工具性和功能性進行了實例論證和分析，結果表明：化學教學中使用概念圖利于促進學生知識與能力的共同發展。

一、概念圖作為知識學習工具，利于知識記憶、轉化和知識整合

知識是學科學習的基礎，也是能力的載體。知識的記憶、理解、轉化及知識的鏈接和生長是教學的重點。

1、知識記憶

記憶是認知心理學的一個重要內容。化學是“以陳述性知識為主要目標”的課程，理解基礎之上的記憶自然成為學習化學的一種重要技能。在化學課堂教學中，我們所遇到的知識有的存在內在的、本質的聯系，有的盡管沒有這種關系，我們也可以根據表面特征的相似性進行歸類，不能認為沒有內在聯系或邏輯關聯的知識就只能一一呈現，讓學生孤立地去學習記憶。例如：烴及其衍生物是高中化學概念最多的內容之一，概念的記憶成為教學的一大難點，針對這一特點，在教學時，給出“烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、醛、酸、酯”一組概念，要求學生課后以“群概念建構式”建構概念圖，通過交流、修改加以完善。這樣，以概念圖的形式把眾多有內在聯系的概念組織起來（如圖3），形成知識組塊結構，既符合復雜陳述性知識學習和保持“畫網絡圖”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、知識轉化

現代信息理論把廣義的知識分為陳述性知識和程序性知識。將陳述性知識轉化為程序性知識，進而學會解決問題，成為教學中培養學生能力的重點和難點。

在進行等效平衡的內涵和應用教學時，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用，教學中利用概念圖（圖4），不但有利于學生理解和記憶，而且更利于明確各種條件下達到等效平衡的條件，利于概念間進行等效變換。

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

圖4 等效平衡的陳述性知識轉換成程序性知識

3、知識整合

化學教材雖然根據知識結構的特點排列，但是，教材是以靜態序列呈現的，不可能充分滿足知識學習的結構化要求；高質量的教學應該將此視為加深知識理解的重要途經，并且，知識的結構性也不等于學生認知的結構化要求。

二、概念圖在高中化學教學中的應用

化學學科融事實概念、原理和技能為一體，具有獨特的知識結構體系。學習者在組建化學認知結構過程中就需要將理論與化學事實進行有機結合，建立清晰的知識網絡。而在化學實際教學中，經常發現很多學生面對綜合性習題或實際問題束手無策，即使經過大題量訓練，效果仍然很差。

在學習化學的手段上，化學實驗、化學思維和化學語言在學習中具有十分重要的地位和作用。具體分述如下：

1、高中化學是一門實驗性很強的學科，具有很強的實踐性。高中化學的許多重要理論都是建立在化學實驗基礎上，對大量實驗結果和數據進行分析概括、綜合、歸納后總結出來的。高中學生在學習化學知識的過程中，接觸到的許多無機、有機的化學事實、變化及檢驗、化學概念、一些抽象、微觀的知識如物質的量濃度、化學鍵的斷裂和形成、化學反應速率和化學平衡、鹽的水解及原電池等等，必須借助許多精心設計的化學實驗或多媒體演示，才能將書本知識變成他們頭腦中自己的東西，形成科學的思維方式。

2、高中化學知識結構明晰，但分支龐雜，需要知識的精致和組織以保持記憶和應用。高中化學的知識樹干如果用幾句話來歸納，是以物質結構理論為基礎，元素化合物知識為主線，基本概念貫穿始終并以化學實驗為其基本特征。

3、高中化學教學是將物質宏觀現象和微觀結構相統一的過程。高中化學中許多知識性結論，都是在探索物質的宏觀現象與微觀結構之間緊密聯系的過程中得到的。因此，大部分化學知識一般是通過實物、實驗演示或聯系實際，使學生對所學物質及其變化，有個直觀形象，然后從宏觀現象出發，引導學生認識事物的微觀實質，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象。

4、高中化學知識與生活和生產實際緊密相連。高中化學涉及到的生活和生產上實用的知識是很多的，許多化學反應現象及事實可以在學生身邊找到，如硬水及其軟化、硅酸鹽工業、合成氨、煉鐵和煉鋼等。可以進行物質的檢驗和區分，如地窖中COz的檢驗，煙與霧的區分、乙醇與乙酸的鑒別等。