高中化學(xué)教學(xué)中概念圖的應(yīng)用策略

化學(xué)基本概念存在于整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)的全過(guò)程，是學(xué)習(xí)復(fù)雜化學(xué)知識(shí)的前提。然而，高中化學(xué)涉及大量概念，且關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)認(rèn)為化學(xué)概念是零散的，難以建立層次清晰、結(jié)構(gòu)分明的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。概念圖作為一種可視化的教學(xué)策略，能夠幫助學(xué)生理順各種概念之間的關(guān)系，形成清晰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。本文旨在探討概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和思維能力。

一、概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的作用

（一）促進(jìn)知識(shí)整合

高中化學(xué)知識(shí)體系具有龐大、瑣碎的特點(diǎn)，涉及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化等多個(gè)方面。隨著教學(xué)的推進(jìn)，學(xué)生需要掌握的概念逐漸增多，在沒(méi)有將眾多知識(shí)點(diǎn)建立清晰聯(lián)系的情況下，他們?nèi)菀紫萑胨季S混亂。概念圖通過(guò)節(jié)點(diǎn)和連線的方式，將不同概念及其之間的關(guān)系清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，幫助學(xué)生建立一個(gè)知識(shí)框架。在框架中，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)被歸類(lèi)并串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，能夠幫助學(xué)生更好地理解和記憶知識(shí)。

（二）提升思維能力

概念圖通過(guò)節(jié)點(diǎn)和連線將化學(xué)中的各個(gè)概念以及相互之間的關(guān)系清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，能夠幫助學(xué)生梳理各個(gè)概念之間的邏輯關(guān)系，有助于培養(yǎng)他們的邏輯思維能力。概念圖不僅是一種呈現(xiàn)知識(shí)的可視化工具，通過(guò)繪制概念圖，還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和批判性思維。在繪制概念圖的過(guò)程中，學(xué)生在確保知識(shí)理解正確的情況下，根據(jù)自己的理解和需要添加或修改節(jié)點(diǎn)和連線，有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。繪制結(jié)束后，學(xué)生之間會(huì)相互對(duì)比，通過(guò)觀察他人的概念圖，思考自己繪制的概念圖有哪些部分需要改進(jìn)、哪些是優(yōu)于其他同學(xué)的，在對(duì)比思考的過(guò)程中，學(xué)生的批判性思維得到鍛煉。

（三）提高教學(xué)效果

概念圖能夠清晰地展示化學(xué)概念的結(jié)構(gòu)和邏輯，幫助教師系統(tǒng)地梳理教學(xué)脈絡(luò)。概念圖將教學(xué)中各個(gè)概念以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，能夠幫助教師更準(zhǔn)確地把握教學(xué)中的重難點(diǎn)，輔助教師制定科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃，從而提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性。在課堂教學(xué)中，教師也可以利用概念圖將復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)以直觀、明了的方式呈現(xiàn)出來(lái)，降低學(xué)生的理解難度。通過(guò)觀察學(xué)生繪制的概念圖，還能有效展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時(shí)提供針對(duì)性的指導(dǎo)。學(xué)生也可以通過(guò)概念圖發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)空缺，從而進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí)和補(bǔ)充。

二、概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）分階段構(gòu)建概念圖，減輕認(rèn)知負(fù)荷

高中化學(xué)知識(shí)體系龐大且瑣碎，僅一節(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容就包含大量的知識(shí)點(diǎn)，而對(duì)于陌生、抽象的化學(xué)概念，學(xué)生往往難以在短時(shí)間內(nèi)掌握。教師可以借助概念圖，將課堂內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，但是如果將包含本節(jié)課程全部?jī)?nèi)容的概念圖直接展示給學(xué)生，學(xué)生會(huì)抓不住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，難以形成清晰、有序的思維邏輯，從而在學(xué)習(xí)的過(guò)程中產(chǎn)生認(rèn)知負(fù)荷，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。因此，教師應(yīng)采取分階段構(gòu)建概念圖的教學(xué)策略，隨著教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn)逐步呈現(xiàn)相應(yīng)的化學(xué)概念，幫助學(xué)生形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，減輕他們的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效率。

利用概念圖進(jìn)行教學(xué)可以將教學(xué)過(guò)程分為三個(gè)階段，依次是基礎(chǔ)階段、拓展階段和深化階段。在基礎(chǔ)階段，教師將本課程的教學(xué)內(nèi)容劃分為幾個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，在每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生理解基本概念和原理，再通過(guò)課堂講解、實(shí)驗(yàn)演示等方式，幫助學(xué)生建立對(duì)該化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的初步認(rèn)識(shí)，逐漸構(gòu)建概念圖，將本課程的局部概念圖呈現(xiàn)出來(lái)。然后，按照以上教學(xué)方法依次完成其他局部概念圖的構(gòu)建。在拓展階段，學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的基本概念已經(jīng)有了基本了解，教師引導(dǎo)學(xué)生拓展概念圖，通過(guò)提問(wèn)、討論等方式激發(fā)學(xué)生的思維，幫助他們找出概念之間的聯(lián)系，利用連線、標(biāo)注、劃分層級(jí)結(jié)構(gòu)等方式將所學(xué)概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成更完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在深化階段，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念圖進(jìn)行修正和完善，使其更加符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解。

例如，在人教版必修第一冊(cè)第一章“物質(zhì)的分類(lèi)及轉(zhuǎn)化”教學(xué)中，教師先簡(jiǎn)單介紹純凈物、混合物、單質(zhì)、化合物等的化學(xué)概念，再詳細(xì)講解更細(xì)化的化學(xué)概念，如金屬單質(zhì)的概念、特點(diǎn)和舉例，在此過(guò)程中構(gòu)建起關(guān)于金屬單質(zhì)的概念圖，隨后依次構(gòu)建非金屬單質(zhì)、酸、堿、鹽等知識(shí)點(diǎn)的概念圖。全部講解完本課程的知識(shí)點(diǎn)后，教師帶領(lǐng)學(xué)生將這些零散的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，如金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)是并列關(guān)系，它們同屬于單質(zhì)；單質(zhì)和化合物是并列關(guān)系，共同構(gòu)成純凈物，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用連線、箭頭將這些概念之間的關(guān)系表示出來(lái)，可以用文字標(biāo)注，從而幫學(xué)生形成具有邏輯的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

在高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中分階段構(gòu)建概念圖，能夠幫助學(xué)生逐步深入理解化學(xué)知識(shí)，學(xué)生避免一次性接受過(guò)多信息而導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷。通過(guò)逐步呈現(xiàn)和整合化學(xué)概念，學(xué)生可以更加高效、更有邏輯地掌握化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。通過(guò)概念圖的構(gòu)建，學(xué)生能夠更加清晰地看到化學(xué)概念之間的聯(lián)系與區(qū)別，有助于他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題時(shí)迅速回憶所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。

（二）互動(dòng)式概念圖制作，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

教師可以在教學(xué)結(jié)束后布置制作概念圖的學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，自行制作完整的概念圖，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力?？紤]到個(gè)人制作概念圖的難度較大，容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教師可以采取互動(dòng)的方式，即讓學(xué)生通過(guò)思考、討論和合作主動(dòng)參與，這種方式能夠在一定程度上降低制作難度，并且在與同學(xué)合作的過(guò)程中，學(xué)生能夠提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

教師將學(xué)生分成小組，小組成員通過(guò)討論共同確定概念圖的布局、層級(jí)關(guān)系和連接詞等。隨后，教師將細(xì)化的知識(shí)點(diǎn)分配給各個(gè)小組成員，小組成員分工完成不同的局部概念圖，經(jīng)過(guò)小組討論，結(jié)合之前確定的布局、層級(jí)關(guān)系和連接詞等，最終將這些局部概念圖連接成一個(gè)完整、系統(tǒng)、具有邏輯性的概念圖。在學(xué)生制作概念圖的過(guò)程中，教師可以給予他們適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，幫助學(xué)生理清概念之間的關(guān)系，確保概念圖的準(zhǔn)確性和完整性。完成概念圖后，教師鼓勵(lì)各小組在課堂上進(jìn)行展示和交流。通過(guò)觀察其他小組的概念圖，學(xué)生能夠了解多種制作思路，從而拓寬自己的知識(shí)視野。在學(xué)生分享時(shí)，教師要記錄其中的優(yōu)點(diǎn)與不足，并進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考其中的亮點(diǎn)，并針對(duì)不足之處給出改進(jìn)意見(jiàn)。

例如，在人教版必修第一冊(cè)第二章“鈉及其化合物”教學(xué)中，教師布置互動(dòng)式繪制概念圖的學(xué)習(xí)任務(wù)。小組成員共同回顧本節(jié)課程的主要知識(shí)點(diǎn)，包括鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、各種化合物的性質(zhì)及用途等。經(jīng)過(guò)討論，小組將鈉和鈉的化合物作為一級(jí)概念，鈉的物理性質(zhì)、鈉的化學(xué)性質(zhì)以及不同化合物作為二級(jí)概念，再次細(xì)分的內(nèi)容為三級(jí)概念。學(xué)生小組根據(jù)一級(jí)劃分進(jìn)行分工，有的成員負(fù)責(zé)繪制鈉的物理性質(zhì)概念圖，有的成員負(fù)責(zé)繪制氯化鈉的性質(zhì)及用途概念圖……在制作過(guò)程中，小組成員保持溝通，及時(shí)交流想法和困惑，確保局部概念圖的準(zhǔn)確性和邏輯性。所有成員繪制完成后，小組內(nèi)部進(jìn)行局部概念圖的整合，根據(jù)之前確定的布局、層級(jí)關(guān)系和連接詞，將這些局部概念圖連接起來(lái)。在整合過(guò)程中，小組成員可以對(duì)概念圖進(jìn)行進(jìn)一步完善與美化，如查漏補(bǔ)缺、添加顏色和圖標(biāo)等，提高概念圖的可讀性和直觀性。在展示和交流環(huán)節(jié)，各小組在課堂上展示自己制作的概念圖，并解釋概念圖的設(shè)計(jì)思路和制作過(guò)程。

互動(dòng)式概念圖的制作不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在自己動(dòng)手制作概念圖的過(guò)程中，學(xué)生能夠更清晰地了解知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而更加深入地理解化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。在小組討論與合作中，學(xué)生需要相互協(xié)調(diào)、分工合作，這有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力。在制作和展示概念圖的過(guò)程中，學(xué)生需要分析、比較和歸納各個(gè)概念之間的關(guān)系，這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維和問(wèn)題解決能力。

（三）概念圖輔助復(fù)習(xí)和評(píng)估，提高復(fù)習(xí)效率

經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)基本掌握概念圖的使用和制作方法。在復(fù)習(xí)階段，教師可以利用概念圖幫助學(xué)生梳理所學(xué)知識(shí)。死記硬背、題海戰(zhàn)術(shù)等傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)方法雖然能夠在一定程度上幫助學(xué)生記憶知識(shí)，但缺乏對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系的全面剖析，而利用概念圖建立層次清晰、結(jié)構(gòu)分明的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，能夠幫助學(xué)生將零散的知識(shí)點(diǎn)連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的體系，便于應(yīng)用時(shí)進(jìn)行記憶提取。并且將概念圖應(yīng)用于復(fù)習(xí)中，能夠使復(fù)習(xí)進(jìn)度更加有序、高效，避免盲目和重復(fù)，從而有效提高復(fù)習(xí)效率。通過(guò)制作概念圖，學(xué)生能夠快速實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的查漏補(bǔ)缺。同時(shí)，概念圖的構(gòu)建過(guò)程需要學(xué)生進(jìn)行歸納、總結(jié)和聯(lián)想，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維和問(wèn)題解決能力。

在復(fù)習(xí)階段，教師與學(xué)生共同復(fù)習(xí)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)后，鼓勵(lì)學(xué)生就某一節(jié)內(nèi)容構(gòu)建相應(yīng)的概念圖，可以布置為課后作業(yè)或者設(shè)計(jì)包含概念圖構(gòu)建任務(wù)的測(cè)試卷，要求學(xué)生在不參考教材和其他學(xué)習(xí)資料的情況下，根據(jù)自己的記憶和理解自行繪制概念圖。然后，教師將學(xué)生的繪制成果收集起來(lái)，通過(guò)分析能夠大致了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況，并進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。

例如，在人教版必修第一冊(cè)第三章“鐵及其化合物”的復(fù)習(xí)中，教師引導(dǎo)學(xué)生梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后，發(fā)放包含概念圖構(gòu)建任務(wù)的測(cè)試卷，讓學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)完成并提交。通過(guò)分析學(xué)生繪制的概念圖，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)的掌握上存在各種問(wèn)題，如部分學(xué)生遺漏了關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，忽略了四氧化三鐵的磁性和顏色等物理性質(zhì)，或者忽略了氫氧化鐵在不同條件下的沉淀和溶解行為。對(duì)于這類(lèi)知識(shí)的遺漏問(wèn)題，教師在提醒學(xué)生補(bǔ)充記憶的同時(shí)，選擇一些針對(duì)性的習(xí)題，以鞏固對(duì)遺漏知識(shí)點(diǎn)的理解。部分學(xué)生可能存在概念混淆的問(wèn)題，如將鐵的氧化物與氫氧化物的性質(zhì)混淆，或者將二價(jià)鐵離子與三價(jià)鐵離子的性質(zhì)混淆。對(duì)于混淆概念的問(wèn)題，教師應(yīng)明確指出，并通過(guò)舉例或?qū)嶒?yàn)演示的方式，幫助學(xué)生區(qū)分這些概念，并設(shè)計(jì)一些對(duì)比性的習(xí)題或?qū)嶒?yàn)，鞏固學(xué)生對(duì)不同概念的理解。利用概念圖進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，能夠有效提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率，提高他們對(duì)“鐵及其化合物”等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

（四）整合多媒體元素，拓展理解和記憶深度

高中化學(xué)存在一些抽象的概念，如化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)等，文本形式的概念圖難以將其呈現(xiàn)出來(lái)，教師可以使用圖像、動(dòng)畫(huà)等多媒體資源，使抽象的概念形象化，降低學(xué)生理解難度的同時(shí)拓展學(xué)生的記憶深度。除了在概念圖教學(xué)中引入動(dòng)畫(huà)促進(jìn)學(xué)生理解，教師還可以引入實(shí)驗(yàn)視頻，有助于增加學(xué)習(xí)的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如，在人教版必修第二冊(cè)第六章“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”的教學(xué)中，化學(xué)反應(yīng)和能量變化都是抽象的概念，使用文字難以幫助學(xué)生形成準(zhǔn)確認(rèn)知，教師可以在制作概念圖時(shí)融合多媒體元素，提高教學(xué)的直觀性。利用多媒體工具制作概念圖時(shí)，教師首先確定概念圖的主要部分，包括放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、化學(xué)鍵的斷裂與形成、化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化等，并使用箭頭、線條和文本框等元素將各個(gè)部分連接起來(lái)，形成一個(gè)清晰的概念圖框架。其次，使用多媒體元素填充其中的具體知識(shí)點(diǎn)，例如，放熱反應(yīng)可以結(jié)合圖像或動(dòng)畫(huà)展示鎂條與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量以及能量的釋放，并利用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)視頻加深學(xué)生的體驗(yàn)。再次，在放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)能量守恒定律，并制作相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)，模擬化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量流動(dòng)與轉(zhuǎn)化，展示能量守恒的實(shí)質(zhì)。最后，在制作化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的概念圖時(shí)，教師使用動(dòng)畫(huà)展示化學(xué)反應(yīng)中通過(guò)電子轉(zhuǎn)移直接形成電流的過(guò)程，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻驗(yàn)證能量轉(zhuǎn)換的真實(shí)性，加深學(xué)生的記憶。

在融合多媒體元素時(shí)，教師應(yīng)遵循適度原則，避免融入過(guò)多而分散學(xué)生的注意力，導(dǎo)致概念圖起不到串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)的作用，同時(shí)要避免融入過(guò)少而達(dá)不到幫助學(xué)生理解的目的。多媒體元素的加入使概念圖的呈現(xiàn)更加生動(dòng)、直觀，有助于學(xué)生更深刻地理解化學(xué)知識(shí)。同時(shí)，互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引導(dǎo)和提示的作用，進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶。

三、結(jié)語(yǔ)

概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)知識(shí)整合、提升學(xué)生思維能力和提高教學(xué)效果具有顯著作用。分階段構(gòu)建概念圖、互動(dòng)式制作、輔助復(fù)習(xí)和評(píng)估以及整合多媒體元素等策略不僅能夠有效減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，還能培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力，提高復(fù)習(xí)效率。因此，在高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)繼續(xù)探索概念圖教學(xué)策略，以促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的全面提升，進(jìn)一步推動(dòng)高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量持續(xù)優(yōu)化。

（宋行軍）