高中化學(xué)概念圖的設(shè)計及應(yīng)用策略探析

杜 娟

(江蘇省梁豐高級中學(xué) 215600)

化學(xué)概念圖作為一種行之有效的化學(xué)教學(xué)輔助工具，能在很大程度上促進師生發(fā)展一種理解化學(xué)概念和現(xiàn)象的整體性知識框架，幫助學(xué)生建構(gòu)豐富的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)，完善化學(xué)知識體系.為保證概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中更好的應(yīng)用，做好概念圖的設(shè)計是基礎(chǔ)，因此，教師應(yīng)做好概念圖設(shè)計理論知識的學(xué)習(xí)，熟練操作概念圖設(shè)計軟件.同時，做好概念圖設(shè)計的總結(jié)與反思，不斷提高概念圖的設(shè)計質(zhì)量與水平，更好的促進高中化學(xué)教學(xué)目標的順利完成.

一、概念圖及其設(shè)計原則

概念圖是由美國康奈爾大學(xué)Joseph D.Novak教授首先提出的用于知識組織與表征的工具.概念圖有節(jié)點、連線、命題、層級四部分構(gòu)成.在化學(xué)概念圖中，節(jié)點通常指放在圓圈或方框中的化學(xué)符號、化學(xué)基本概念.連線表示概念間的關(guān)系，可以是雙向、單向以及無向.命題表示由連詞構(gòu)成的概念間的關(guān)系.層級由不同層面和相同層面層級結(jié)構(gòu)之分.高中化學(xué)概念圖中的層級一般為同一層面的上的層級結(jié)構(gòu).

搞清概念圖構(gòu)成要素后，設(shè)計概念圖還應(yīng)遵守一定原則.首先，深入理解原則.設(shè)計概念圖時，應(yīng)做好對高中化學(xué)概念的深入理解，避免出現(xiàn)理解上的錯誤.其次，簡單明了原則.概念圖用于輔助教學(xué)，結(jié)構(gòu)應(yīng)清晰、節(jié)點關(guān)系明了，才能給教學(xué)提供良好指引.最后，合理有序原則.概念圖中的節(jié)點并非無序的堆積在一起，應(yīng)認真分析節(jié)點之間的邏輯關(guān)系以及內(nèi)在聯(lián)系.

二、概念圖設(shè)計步驟

設(shè)計概念圖時需要遵循一定的步驟，接下來以“物質(zhì)的量”為例，講解概念圖具體設(shè)計步驟，以供參考.

圖1

(1)做好概念分析.概念是概念圖的核心，只有將概念分析清楚，才能不遺漏.物質(zhì)的量是高中化學(xué)的重要概念，與物質(zhì)質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、微粒數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)等概念，聯(lián)系緊密.(2)分析概念間的關(guān)系.在確定概念的基礎(chǔ)上，需認真分析概念間的關(guān)系.如物質(zhì)的量(n)和阿伏伽德羅常數(shù)(NA)、微粒數(shù)(N)存在的關(guān)系為：n=N/NA，因此，設(shè)計概念圖時，教師應(yīng)根據(jù)教材以及經(jīng)驗，在草稿紙上詳細列出概念間的內(nèi)在聯(lián)系.(3)確定思路.設(shè)計思路是否合理不僅影響概念圖的美觀程度，而且影響學(xué)生的記憶與理解，因此，設(shè)計概念圖時應(yīng)先確定核心概念，而后按照一定的邏輯關(guān)系列出其他概念及概念間的聯(lián)系.在物質(zhì)的量教學(xué)中，教師可以“物質(zhì)的量”為核心，相關(guān)概念輻射布局，概念之間通過公式相互轉(zhuǎn)化，最終設(shè)計出如圖1所示的概念圖.

(4)設(shè)計總結(jié).教學(xué)實踐中，教師可根據(jù)圖1的概念圖進行教學(xué)，評估教學(xué)效果，總結(jié)概念圖設(shè)計中存在的不足，及時進行優(yōu)化與改進.實踐表明，在圖1概念圖的指引下，學(xué)生可清晰的看到各概念之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，概念的記憶更加深刻和牢固，尤其可很好的幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的關(guān)于“物質(zhì)的量”的知識網(wǎng)絡(luò).

三、概念圖應(yīng)用策略

概念圖是一種有效的教學(xué)工具，因此，任課教師應(yīng)提高概念圖應(yīng)用意識，除會熟練設(shè)計概念圖外，還應(yīng)注重尋找與總結(jié)概念圖的應(yīng)用策略，不斷提高概念圖應(yīng)用水平，促進教學(xué)質(zhì)量與水平的進一步提升.

1.概念圖在新課導(dǎo)入中的應(yīng)用

高中化學(xué)教學(xué)中，新課導(dǎo)入的方法是否有趣、合理，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及課堂教學(xué)質(zhì)量，因此，教學(xué)實踐中，教師可借助概念圖導(dǎo)入新課，更好的吸引學(xué)生注意力，幫助搞清楚新課與其他知識點間的關(guān)聯(lián).應(yīng)用概念圖開展新課時，應(yīng)注意以下內(nèi)容的落實：

首先，做好新概念的引入.高中化學(xué)新課講解中，新概念講解是教學(xué)的重點.同時，在概念圖中概念處在關(guān)鍵位置，因此，為更好的應(yīng)用概念圖，教師可通過創(chuàng)設(shè)生活化情景，引入概念.如在講解“物質(zhì)的量”概念時，教師可通過一瓶純凈水展開新課，要求學(xué)生思考瓶中含有水分子的數(shù)量以及純凈水質(zhì)量間的關(guān)系，自然的引入“物質(zhì)的量”這一重要概念.其次，構(gòu)建概念圖.待學(xué)生對“物質(zhì)的量”這一概念深入理解后，教師再講解與之相關(guān)的概念，包括摩爾質(zhì)量、微粒數(shù)、阿伏伽德羅常數(shù)等概念，構(gòu)建概念圖，進一步深化學(xué)生的理解與認識.最后，借助概念圖，夯實所學(xué).為使學(xué)生能夠靈活運用“物質(zhì)的量”解決相關(guān)化學(xué)問題，教師可創(chuàng)設(shè)以下問題情境，要求學(xué)生根據(jù)概念圖進行解答.

例1經(jīng)試驗測定，在4℃時，水的密度最大為1g·mol-1.試計算4℃時，1L水中含有的水分子數(shù)為：____，每個水分子的質(zhì)量為：____.

借助概念圖導(dǎo)入新課，不僅加深學(xué)生對新概念的認識與理解，而且為學(xué)生靈活應(yīng)用新概念奠定堅實的基礎(chǔ).

2.概念圖在化學(xué)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用

高中化學(xué)教學(xué)中，復(fù)習(xí)課是鞏固學(xué)生所學(xué)，提升學(xué)生能力的重要課程.為更好的提升學(xué)生的理解與應(yīng)用能力，復(fù)習(xí)課中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生嘗試著繪制概念圖，搞清楚化學(xué)概念的內(nèi)在聯(lián)系.同時，在概念圖的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問題情境，使其在概念圖的指引下進行解答，充分認識到概念圖在復(fù)習(xí)中的重要性，提高概念圖應(yīng)用意識，使其養(yǎng)成應(yīng)用概念圖進行復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣.

例如，復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識點時，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生繪制的概念圖，如圖2所示：

圖2

為使其深刻理解氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價升降，本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，以及在氧化還原反應(yīng)中化合價升降數(shù)目相等，教師給出以下題目，要求學(xué)生解答：

例2補充并配平化學(xué)方程式：

3.概念圖在自主學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

眾所周知，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體.高中化學(xué)教學(xué)中，為提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率，教師可借助概念圖指引學(xué)生學(xué)習(xí).一方面，從整體上對學(xué)習(xí)的化學(xué)內(nèi)容進行把握，設(shè)計合理的概念圖，而后分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生參考概念圖進行學(xué)習(xí).另一方面，自主學(xué)習(xí)完成后，教師可圍繞概念圖提出相關(guān)問題，要求學(xué)生回答，加深學(xué)生在頭腦中的印象，更好的掌握相關(guān)概念.

例如，在講解鈉金屬相關(guān)知識前，教師制作如圖3所示的概念圖，指引學(xué)生自主學(xué)習(xí).而后提問學(xué)生Na轉(zhuǎn)變?yōu)镹aOH、Na2CO3、NaHCO3的方法，學(xué)生都能順利、正確回答.

在概念圖指引下，學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，不僅明確了學(xué)習(xí)的重點，而且搞清楚概念之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)習(xí)的針對性更強，學(xué)習(xí)效率更高.

綜上所述，概念圖是重要的教學(xué)工具，高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)充分認識到概念圖的重要性，做好概念圖理論學(xué)習(xí)，明確概念圖設(shè)計步驟，保證概念圖設(shè)計的合理性.同時，將概念圖應(yīng)用到相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中，不斷提高高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量與效率，順利、高效完成教學(xué)目標.