圖式盤理論在實驗教學中的應用

楊惠蘭　易平安

中考化學實驗的考查突破了以往單純的考查實驗基本操作，實驗原理、實驗步驟、實驗現象等靠死記硬背得分的考試模式，重視考查學生對實驗原理的理解， 以及運用實驗知識設計實驗、分析解決新的實驗問題的能力。

中考的幾大知識模塊中，化學實驗是必不可少的模塊之一，且中考中所占分值也很大。臨近中考，由于時間緊，實驗室藥品相當有限，若要重做實驗是不可能的。但還要爭取提高實驗復習效率，做到中考實驗幾乎不丟分。我們認為利用實驗圖式理論復習。既省時，又省力。利用不到三節課的時間就可達到教學目的。讓學生在玩中學，學中玩。其樂無窮。不僅培養了學生正向思維和逆向思維的能力；而且培養了學生發散思維和收斂思維的能力。同時也重視了對學生思維品質的培養，提高學生思維的敏捷性，嚴密性和整體性。如：在復習氧氣的制取時，復習程序如下：首先教師讓學生找到氧氣制取的指針，其次教師說明制取氧氣所需的藥品高錳酸鉀，讓學生從第二個圓中找到所需儀器。最后，教師讓學生從第三個圓中找到制取氧氣的發生裝置圖、收集裝置圖及制取裝置圖。以上活動是在小組比賽中展開的。

一、實驗圖式理論的基礎及構成

實驗圖式理論是一種用來組織與表征實驗知識的有用工具。它將基本的實驗名稱、實驗所需儀器、實驗裝置三者有機的結合起來。這三部分知識同用三個半徑不同的同心圓組織在同一個盤上，半徑最小的圓由8個指針組成，分別寫著氧氣的制取，二氧化碳的制取，木炭還原氧化銅，給液體加熱，蒸發、過濾、粗鹽的提純、溶液的配制。第二個同心圓上寫的是初中化學常見的實驗儀器名稱和對應的儀器圖。第三個大圓上畫的是8個基本實驗組裝圖及氣體發生裝置圖、收集裝置圖。且將實驗操作時的注意事項全都滲透在裝置圖中，一看圖全都一目了然。

二、實驗圖式理論在化學教學中的應用

1.用實驗圖式理論作為教學的先行組織者

只有將新知識同化到學生已有的實驗圖中，有意義學習才會發生。先行組織者策略就是一個促使學生有意義學習的好方法。在演繹推理中首先出現范圍較廣的上位實驗圖，接著出現范圍較狹窄的下位實驗圖。上課伊始，教師提出一種對新舊知識起連接作用的陳述，稱之為“先行組織者。”以幫助學習者順利地接受學習材料。先行組織的使命，一是把課的內容與學習者的認知結構聯系起來，二是幫助學習者組織所學習的材料。實驗圖可以完成先行組織者的使命。

用實驗圖促進實驗知識的整合。國外學者等通過研究發現，利用實驗圖有利于新舊知識的整合，有利于促進學生進行有意義學習：①對某一實驗的新例做出概括，并能辨別出該實驗的反例；②通過意義連接，能找到某一實驗圖的上位實驗圖，下位實驗圖及組合關系的實驗圖。③找出某實驗與其他實驗間的各種對應關系（意義連接）。④解決與某實驗相關的實際問題。在教學中，為了幫助學生形成完整的認知結構。據此，引導學生繪制實驗圖就是一種最好的方法。例如，當學習完初中化學實驗常儀器的使用后，教師可及時輔導學生繪制出試管的實驗儀器圖。

2.用實驗圖促進學生的高級思維發展與合作學習

學生要制作出好的實驗圖，必須弄清楚哪些是已有圖，哪些是不同圖，不同圖之間是什么關系且相關到什么程度等問題，而這實際上是要求學生在實驗水平上思考問題。

（1）應闡明學習行為的主體（學習者）；

（2）學習目標的編寫應盡可能明確、具體；

（3）目標設計要有層次性，盡可能體現學習者的差異性。

3.實驗圖式盤可以培養學生的各種綜合能力

特別是學生的發散思維能力和收斂思維能力。如：要練習實驗室如何制取氧氣的實驗時，可以從學生的發散思維去解決問題。先思考所用藥品，由藥品出發，根據藥品選儀器，然后由儀器組裝發生裝置和收集裝置。再由發生裝置和收集裝置組裝制取裝置。然后進行反方向思維訓練。由裝置到儀器，由儀器到藥品，到實驗名稱。

三、實驗圖式盤在農村學校化學教學中的優勢顯得尤為突出

農村學校，實驗設備不好，實驗條件差。實驗藥品又緊缺。因此，在第二學期，復習階段，時間緊，任務重。要在短時間內，提高學習效率，勢在必行。而實驗部分，又是中考必考內容。此時，用實驗圖式盤復習實驗部分，即省時，又省藥品，又能提高學生學習效率，還能培養學生能力。真是好處多多。還有利于學生進行兩人的小組合作。還便于不同組之間進行比賽。有利于培養學生的團隊合作精神。例如：教師要復習常見儀器的名稱、用途及注意事項。讓每位學生都拿出自己的實驗圖式盤，邊看圖，邊回憶，邊思考。邊交流。就可以很快復習過此部分內容。要復習氣體的制取這部分內容時，教師說實驗名稱，學生說藥品，說所需儀器，說發生裝置和收集裝。教師說實驗注意事項。然后師生交換角色，進行不斷地訓練。用兩節課的時間就可以將所有的實驗進行全部復習。

通過我們多年的教學實踐，發現利用實驗圖式盤講解實驗和復習實驗，學生即愛聽，又愛動手實踐，教師說，學生練。學生說，教師練。師生互動，生生互動。課堂教學顯得和諧，高效。省時、又節約藥品。