科學(xué)也有美麗的外衣

季曉春

摘 要?以新課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)所編寫的人教版高中化學(xué)必修教材，其最大亮點(diǎn)之一就是插圖的種類和數(shù)量較之以往有了明顯的增加，教材插圖在內(nèi)容、構(gòu)思上別具風(fēng)格、精美絕倫。這些形象、生動(dòng)而又直觀的畫面不僅讓化學(xué)教材變得精彩紛呈，而且它們還蘊(yùn)含著深刻的化學(xué)知識(shí)。如何在教學(xué)中充分發(fā)揮插圖的作用，引導(dǎo)學(xué)生挖掘插圖背后所隱藏的化學(xué)知識(shí)，本論文將就上述問題展開討論。

關(guān)鍵詞?人教版;化學(xué)教材;插圖;功能

中圖分類號(hào)：J218.5，O623.54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2020）31-0131-02

作為一門自然學(xué)科，化學(xué)有其自身的特點(diǎn)，概括起來主要是兩個(gè)：（1）化學(xué)的形成和發(fā)展起源于實(shí)驗(yàn)又依賴于實(shí)驗(yàn)，它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué);（2）化學(xué)“繁”，這個(gè)“繁”實(shí)際上反映了化學(xué)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的多而散，主要以物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律為基礎(chǔ)，其中大量的知識(shí)需要理解和識(shí)記。這些特點(diǎn)決定了插圖在化學(xué)教材中的重要地位。通過插圖，學(xué)生可以獲得直觀、形象的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)于輔助理解、記憶基礎(chǔ)知識(shí)都是大有裨益的。而且，還可以培養(yǎng)學(xué)生從圖中獲取信息的能力，了解化學(xué)與日常生活的密切聯(lián)系，理解學(xué)科知識(shí)的形成過程。

一幅化學(xué)插圖好比是一件精美的外衣，在它光鮮奪目的身后隱藏著非常豐富的化學(xué)信息。不難發(fā)現(xiàn)，教材中的每一個(gè)插圖都承載著相應(yīng)的教學(xué)功能，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)選擇合適的方法引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生積極思考，從而使教材插圖的作用達(dá)到最優(yōu)化，以便更好地服務(wù)于教學(xué)。

一、STSE教育理念

幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注目前人類所面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)以及決策能力。

例如，新課標(biāo)化學(xué)必修1第二章第一節(jié)，在介紹化學(xué)物質(zhì)的分類前，結(jié)合生活實(shí)際在教材中設(shè)置插圖2-1“圖書館中分類陳列的圖書”，以此簡(jiǎn)單引入分類法，使學(xué)生直接感受分類的標(biāo)準(zhǔn)和分類的好處。這一類插圖可作為一種教學(xué)情景導(dǎo)入到新課中，由于和生活貼近，學(xué)生易于理解。

又如，必修2中學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)速率》的時(shí)候，老師可以先提問“在日常生活或者化學(xué)學(xué)習(xí)中，你認(rèn)為哪些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，哪些進(jìn)行得慢呢？”在學(xué)生相互交流、熱烈討論之后引導(dǎo)學(xué)生觀察書本圖2-17，當(dāng)看到自己想到或者說出的圖片內(nèi)容時(shí)，學(xué)生與教材產(chǎn)生共鳴，激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從中體驗(yàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。此時(shí)，老師可進(jìn)一步追問“反應(yīng)的快和慢是相對(duì)的，那么判斷的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？”學(xué)生進(jìn)一步思考后得出化學(xué)反應(yīng)速率的概念。類似的插圖都具有很強(qiáng)的說服力，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也是欣然接受的。

二、通過實(shí)物圖認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)

實(shí)物圖能夠給學(xué)生帶來直觀的印象，有利于形成視覺表征，增進(jìn)學(xué)生對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)的了解。試想，“當(dāng)一種化學(xué)物質(zhì)以圖片或照片的形式呈現(xiàn)在你的腦海中時(shí)，你還會(huì)說不出它的顏色、狀態(tài)、溶解性等嗎？”在熟悉的基礎(chǔ)上學(xué)生還可通過進(jìn)一步思考獲取該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，從而加強(qiáng)記憶能力。

如必修1中學(xué)習(xí)金屬鈉時(shí)，起初學(xué)生對(duì)其感到非常陌生，但是結(jié)合教材圖3-3、3-4，學(xué)生經(jīng)過觀察，不需要老師做任何講解，即可說出金屬鈉的物理性質(zhì)：銀白色金屬光澤、固體、密度比煤油大、質(zhì)地軟。然后結(jié)合這兩幅圖，老師引導(dǎo)學(xué)生思考：①為什么金屬鈉保存在煤油中，能否保存在水中？②新切開的鈉的表面在空氣中會(huì)不會(huì)發(fā)生變化？為什么？順著這兩個(gè)問題的思路，學(xué)生自然而然地開始探究金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)，并且很容易得出鈉能被空氣氧化、能與水劇烈反應(yīng)。

在講解物質(zhì)的特點(diǎn)時(shí)，如果僅憑口頭講授未免顯得單調(diào)和缺乏說服力，而教材為了讓學(xué)生易于理解和記憶常會(huì)增加一些插圖。如必修1圖4-5實(shí)驗(yàn)室盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，知道為什么嗎？首先這幅插圖讓學(xué)生一目了然，因此橡皮塞的使用在這里會(huì)先入為主的常駐在他們腦海中。然后，針對(duì)這一反常的特例學(xué)生開始思考為什么，為什么不能用玻璃？玻璃的成分是什么？是否和氫氧化鈉反應(yīng)？帶著問題層層深入，實(shí)際上就是對(duì)物質(zhì)了解的過程。這些插圖，讓學(xué)生感受到化學(xué)是一個(gè)奇妙無窮的世界，化學(xué)物質(zhì)各具形態(tài)、色澤，是一個(gè)色彩繽紛的物質(zhì)世界。

三、借助微觀化學(xué)模型構(gòu)建基本概念

化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論是化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的重要組成部分，也是學(xué)生覺得難度最大的部分。對(duì)于宏觀的物質(zhì)，人們?nèi)庋劭吹玫?，生活中基本上也能見到，但?duì)于物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)或是有關(guān)反應(yīng)的微觀解釋，如果單靠文字描述，未免過于抽象。合理利用必修教材中的微觀化學(xué)模型插圖進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)抽象的化學(xué)概念、原理的理解與掌握，糾正其可能存在的模糊概念和相異構(gòu)想，有效降低教學(xué)難度。

例如，在學(xué)習(xí)《氧化還原反應(yīng)》時(shí)，學(xué)生對(duì)這類反應(yīng)的本質(zhì)很難有直接的認(rèn)識(shí)，而書上的插圖2-11則以模型示意圖的形式起到了很好的解釋作用。在教學(xué)過程中，老師可結(jié)合此圖引導(dǎo)學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)這種微觀角度分析鈉與氯氣的反應(yīng)：①反應(yīng)前，反應(yīng)物的原子的電子層結(jié)構(gòu)特點(diǎn);②這種原子如何才能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);③原子通過得失電子形成穩(wěn)定的陰、陽離子;④陰陽離子再通過靜電作用力形成穩(wěn)定的化合物。假如這部分知識(shí)沒有很好的利用插圖去講解，只是讓學(xué)生從課本的文字去理解，或者老師把結(jié)論簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生，學(xué)生將很難理解氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)的升降是由原子得失電子引起的，從而無法得出氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，最終無法構(gòu)建這一基本概念。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)生對(duì)知識(shí)的習(xí)得過程不應(yīng)該是教師簡(jiǎn)單的灌輸過程，而應(yīng)該是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的過程。教材插圖對(duì)于學(xué)生自己進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)或是老師在教學(xué)當(dāng)中指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)具有一定的促進(jìn)作用。

四、重視實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

必修教材中有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的插圖所占篇幅甚多，其中包括實(shí)驗(yàn)裝置圖、基本操作示意圖、化學(xué)儀器圖以及實(shí)驗(yàn)填表等，每一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)基本上都配有相應(yīng)的插圖。實(shí)驗(yàn)前，老師充分利用這些插圖進(jìn)行儀器的組成、用途和操作要點(diǎn)的介紹，可為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)作好鋪墊;也可利用裝置圖和學(xué)生一起分析各部分的作用，討論設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有哪些，是否可以換用別的裝置圖，是否可以用別的儀器來代替等問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)《配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液》時(shí)，必修1設(shè)置了圖1-17、圖1-18、圖1-19。第一個(gè)插圖是四個(gè)不同規(guī)格的容量瓶的實(shí)物照片，容量瓶是本實(shí)驗(yàn)所要用到的一種重要儀器。第二個(gè)插圖是向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液的操作，這是一個(gè)平面圖，線條簡(jiǎn)單，示意明確，從圖上，學(xué)生可以看到容量瓶上的三種標(biāo)示：溫度、容量、一根刻度線。兩幅圖清晰地呈現(xiàn)了容量瓶的形狀、特點(diǎn)。如果用文字描述化學(xué)儀器的樣子是一種間接地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)儀器的手段，則往往與客觀事物之間會(huì)存在一定的偏差，而這樣直接提供圖片，對(duì)學(xué)生來說更加一目了然，即使到了實(shí)驗(yàn)室，他們也能很快的找出容量瓶。第三個(gè)插圖是配制溶液的整個(gè)過程示意圖，將溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、轉(zhuǎn)移、定容、搖勻等操作分別作圖示說明，直觀性非常強(qiáng)。這樣，將操作的連續(xù)過程用圖示形式呈現(xiàn)，學(xué)生可以在教師演示后，依據(jù)教材插圖進(jìn)行操作練習(xí)，如此以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

五、補(bǔ)充教材內(nèi)容，拓展知識(shí)

教材中的許多插圖本身就是教學(xué)內(nèi)容的主題，通過插圖，可以幫助學(xué)生理解化學(xué)概念和化學(xué)過程，使化學(xué)知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。如講到電子式的概念時(shí)，教材中并沒有詳細(xì)介紹什么是電子式？如何書寫電子式？而是直接給出了用電子式表示氯化鈉的形成過程，缺少對(duì)基本概念的鋪設(shè)，學(xué)生很難直接看懂這一過程。但是，這段知識(shí)點(diǎn)文字旁邊的資料卡片完美地彌補(bǔ)了這一缺憾，用簡(jiǎn)短的文字對(duì)上述概念進(jìn)行補(bǔ)充，并對(duì)電子式的書寫舉例說明，這樣的插圖在調(diào)動(dòng)學(xué)生求知欲的同時(shí)，也使得學(xué)生加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

六、總結(jié)

綜上所述，高中化學(xué)必修教材中的插圖種類齊全、形式多樣、功能豐富，是教學(xué)過程中的一筆寶貴而有效的財(cái)富。那么在教師教學(xué)與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程中如何最大限度挖掘教材插圖的功用呢？對(duì)此，筆者有如下建議：

1.進(jìn)一步提高師生對(duì)教材插圖的重視程度。在教學(xué)與學(xué)習(xí)過程中有選擇性的加大教材插圖的使用頻率。

2.注意區(qū)分教材插圖的受眾群體。因人而異，發(fā)揮出不同的教材插圖在不同的學(xué)生群體中的最大功效。

3.利用教學(xué)插圖對(duì)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)作用。在教材插圖的串聯(lián)作用下提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶效果。

如果老師們能夠給予化學(xué)教材中的插圖足夠的重視，充分而高效的利用插圖為教學(xué)和學(xué)習(xí)過程服務(wù)，那么它就能夠?yàn)檎n堂教學(xué)提供更多的資源與視角，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念的理解，提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究的能力，進(jìn)而幫助學(xué)生形成科學(xué)的思維、全面提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

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