高中化學教學中圖式理論的應用

摘 要：圖式理論是圍繞某一個主題組織起來的知識的表征和貯存方式為基礎的理論.將圖式理論用于高中化學教學中可直觀地呈現知識脈絡，提高教學質量與效率.結合教學實踐，圍繞具體的教學內容，探討圖式理論的相關應用.

關鍵詞：高中化學;教學;圖式理論;應用

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0076-02

一、圖式理論在概念教學中的應用

應用圖式理論開展概念教學活動可幫助學生更好地理清概念之間的區別與聯系，在其頭腦中形成清晰的知識網絡，為靈活應用解題中奠定堅實基礎.例如講解氧化還原反應相關概念可畫出如圖1所示的圖式.

為使學生更好地理解與靈活運用圖式中的相關概念，可圍繞圖式設計相關問題，要求學生思考、回答.圖2

例1 酸性K2Cr2O7溶液與FeSO4反應后可生成Cr3+、Fe3+.將一定量的兩種溶液混合，充分反應后向所得溶液中加入KI溶液，則加入KI的物質的量和Fe3+物質的量的變化關系如圖2所示，則以下說法錯誤的是（? ）.

A.圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7B.BC段發生的反應為2Fe3++2I-2Fe2++I2

C.開始時加入的K2Cr2O7為0.25mol

D.共有1mol FeSO4被氧化

由圖2可知，反應初期的AB段Fe3+濃度未發生變化，表明其未參加反應.該階段是K2Cr2O7和FeSO4在進行反應，結合圖式中的內容可知，此時K2Cr2O7 為氧化劑;BC段Fe3+離子逐漸減小，發生的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2;由氧化還原反應得失電子守恒可知，K2Cr2O7～6Fe3+～6I-，則消耗n（I-）=1.5mol，則開始加入的K2Cr2O7為1.5mol/6=0.25mol;由2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知，BC段消耗的KI為0.9mol，而n（Fe3+）=n（Fe2+）=0.9mol，則被氧化的FeSO4共有0.9mol.綜上選擇D項.

二、圖式理論在課堂訓練中的應用

高中化學教學中課堂訓練是鞏固學生所學的常用手段.一方面，引導學生認真回顧所學，嘗試著運用所學的圖式理論圍繞某一關鍵詞畫出相關的圖式.同時要求學生相互交換畫出的圖3圖式，分析畫出的圖式是否存在漏洞，并積極改正圖式中的不足，一來更好的指引解題，二來可為以后的復習提供便利.另一方面，圍繞學生不易理解的知識點設計相關的訓練習題，要求學生靈活的運用畫出的圖式進行巧妙的破題，提高運用圖式解題的意識與習慣.如在進行有機物知識教學中，為使學生更好的掌握官能團的性質，可要求其畫出如圖3所示的圖式，而后要求學生運用圖式解答如下習題.

例2 茚地那韋可用于治療新型冠狀病毒，其結構簡式如圖4所示，在關于其性質的說法正確的是（? ）.

A.分子中含有羥基和酮羰基

B. B.1mol該物質最多和1mol氫氣發生加成反應

C.虛線中所用碳、氧原子可能處在同一平面

D.其可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，不與FeCl3溶液顯色

觀察可知根據該有機物分子中不含有酮羰基;分子中含有苯環以及N均能和H2發生反應，1mol該物質共能和9mol H2發生加成反應;虛線中取代苯環上氫原子的碳，其和苯環共面，但是和其他原子并不一定共面;該物質中含有羥基，但不含酚羥基，因此，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但卻不與FeCl3溶液顯色.綜上只有D項正確.

三、圖式理論在課堂小結中的應用

課堂小結是對本節課所學知識的簡單復習，有助于學生及時發現與彌補學習中的不足.教學中通過教學容量的合理安排，為學生專門預留課堂小學時間，要求學生按照在課堂上的學習順序逐一的回顧所學知識，并運用圖式將各知識點串聯起來，整理相關的解題思路.如在講解元素周期表時，學生課堂小結時畫出如圖5所示的圖式.

另外，為更好的應用上述圖式進行解題，可向學生展示如下習題，要求其思考、解答.

例3 X、Y、Z、Q、R為原子序數依次增大的短周期元素，X的簡單陰離子和鋰離子的電子層結構相同，Y原子最外層電子數為內層電子數的2倍.Q的單質和稀硫酸劇烈反應生成X的單質.向100mLX2R的水溶液中緩慢通入RZ2氣體，溶液pH和RZ2的體積關系如圖6所示，以下說法錯誤的是（? ）.

A.單質的沸點：Q>Z>X

B.X2R溶液的濃度為0.3mol/L

C.簡單氣態氫化物穩定性：Z>R>Y

D.將RZ2分別通入到BaCl2，Ba（NO3）2溶液中均無明顯現象

根據題干描述可以推出X為H，Y為C.由圖可推出Z為O，R為S.由“Q的單質和稀硫酸劇烈反應生成X的單質”可知Q為Na，Mg、Al2三種元素中的一種.將推導出的元素代入到A項，可知正確.B項，由圖可知336mL SO2和100mL H2S水溶液恰好完全反應，容易得出n（H2S）=2×0.336L/22.4L/mol=0.03mol，則100mL H2S的水溶液濃度為0.03mol/L，正確.C項，元素非金屬性越強，對應簡單氣態氫化物越穩定，正確.D項，將SO2通入到硫酸鋇溶液中會生成白色沉淀，錯誤.綜上選擇D項.

參考文獻：

[1]黃海蓉.圖式理論指導下的高中化學有效教學策略的研究[J].文理導航（中旬），2016（05）：57.

[責任編輯：季春陽]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：

惠靜宇（1980.8-），女，江蘇省張家港人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.