高中化學(xué)理論教學(xué)中應(yīng)用概念圖的研究

高中化學(xué)理論教學(xué)中應(yīng)用概念圖的研究

龍輝摘要：“變課程過(guò)于注重知識(shí)傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過(guò)程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過(guò)程”這是基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)。概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的可行性化學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的系統(tǒng)自然科學(xué)，其學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系是由宏觀、微觀、符號(hào)和化學(xué)計(jì)算四個(gè)相互聯(lián)系的子系統(tǒng)構(gòu)成。Key：高中化學(xué)教學(xué)；概念圖；化學(xué)計(jì)算；圖示法：G632：B：1002-7661（2016）02-297-01概念圖由美國(guó)康奈爾大學(xué)諾瓦克教授在20世紀(jì)60大腦對(duì)知識(shí)存儲(chǔ)的層級(jí)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行排列，從而形成概年代提出，它是基于奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論提出的念或命題之間相互關(guān)系的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。我根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)概念圖的工具性和功能性進(jìn)行了實(shí)例論證和分析，結(jié)果表明：化學(xué)教學(xué)中使用概念圖利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)與能力的共同發(fā)展。一、概念圖作為知識(shí)學(xué)習(xí)工具，利于知識(shí)記憶、轉(zhuǎn)化和知識(shí)整合知識(shí)是學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是能力的載體。知識(shí)的記憶、理解、轉(zhuǎn)化及知識(shí)的鏈接和生長(zhǎng)是教學(xué)的重點(diǎn)。1、知識(shí)記憶記憶是認(rèn)知心理學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容?；瘜W(xué)是“以陳述性知識(shí)為主要目標(biāo)”的課程，理解基礎(chǔ)之上的記憶自然成為學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要技能。在化學(xué)課堂教學(xué)中，我們所遇到的知識(shí)有的存在內(nèi)在的、本質(zhì)的聯(lián)系，有的盡管沒(méi)有這種關(guān)系，我們也可以根據(jù)表面特征的相似性進(jìn)行歸類(lèi)，不能認(rèn)為沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系或邏輯關(guān)聯(lián)的知識(shí)就只能一一呈現(xiàn)，讓學(xué)生孤立地去學(xué)習(xí)記憶。例如：烴及其衍生物是高中化學(xué)概念最多的內(nèi)容之一，概念的記憶成為教學(xué)的一大難點(diǎn)，針對(duì)這一特點(diǎn)，在教學(xué)時(shí)，給出“烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、醛、酸、酯”一組概念，要求學(xué)生課后以“群概念建構(gòu)式”建構(gòu)概念圖，通過(guò)交流、修改加以完善。這樣，以概念圖的形式把眾多有內(nèi)在聯(lián)系的概念組織起來(lái)（如圖3），形成知識(shí)組塊結(jié)構(gòu)，既符合復(fù)雜陳述性知識(shí)學(xué)習(xí)和保持“畫(huà)網(wǎng)絡(luò)圖”的“組織策略”，也符合記憶的組塊理論，記憶效果顯著。圖3烴及其衍生物概念圖2、知識(shí)轉(zhuǎn)化現(xiàn)代信息理論把廣義的知識(shí)分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)。將陳述性知識(shí)轉(zhuǎn)化為程序性知識(shí)，進(jìn)而學(xué)會(huì)解決問(wèn)題，成為教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在進(jìn)行等效平衡的內(nèi)涵和應(yīng)用教學(xué)時(shí)，其外延是它的分類(lèi)，即不同類(lèi)型的等效平衡以及其前提條件，這在具體的解題過(guò)程中會(huì)有更廣泛的應(yīng)用，教學(xué)中利用概念圖（圖4），不但有利于學(xué)生理解和記憶，而且更利于明確各種條件下達(dá)到等效平衡的條件，利于概念間進(jìn)行等效變換。以反應(yīng)aA（氣）+aB（氣）cC（氣）+dD（氣）為例，把概念圖中的信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生式規(guī)則，完成了陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)的轉(zhuǎn)化。圖4等效平衡的陳述性知識(shí)轉(zhuǎn)換成程序性知識(shí)3、知識(shí)整合化學(xué)教材雖然根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)排列，但是，教材是以靜態(tài)序列呈現(xiàn)的，不可能充分滿(mǎn)足知識(shí)學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)化要求；高質(zhì)量的教學(xué)應(yīng)該將此視為加深知識(shí)理解的重要途經(jīng)，并且，知識(shí)的結(jié)構(gòu)性也不等于學(xué)生認(rèn)知的結(jié)構(gòu)化要求。二、概念圖在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用化學(xué)學(xué)科融事實(shí)概念、原理和技能為一體，具有獨(dú)特的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。學(xué)習(xí)者在組建化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)過(guò)程中就需要將理論與化學(xué)事實(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，建立清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。而在化學(xué)實(shí)際教學(xué)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生面對(duì)綜合性習(xí)題或?qū)嶋H問(wèn)題束手無(wú)策，即使經(jīng)過(guò)大題量訓(xùn)練，效果仍然很差。在學(xué)習(xí)化學(xué)的手段上，化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)思維和化學(xué)語(yǔ)言在學(xué)習(xí)中具有十分重要的地位和作用。具體分述如下：1、高中化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。高中化學(xué)的許多重要理論都是建立在化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析概括、綜合、歸納后總結(jié)出來(lái)的。高中學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，接觸到的許多無(wú)機(jī)、有機(jī)的化學(xué)事實(shí)、變化及檢驗(yàn)、化學(xué)概念、一些抽象、微觀的知識(shí)如物質(zhì)的量濃度、化學(xué)鍵的斷裂和形成、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、鹽的水解及原電池等等，必須借助許多精心設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)或多媒體演示，才能將書(shū)本知識(shí)變成他們頭腦中自己的東西，形成科學(xué)的思維方式。2、高中化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)明晰，但分支龐雜，需要知識(shí)的精致和組織以保持記憶和應(yīng)用。高中化學(xué)的知識(shí)樹(shù)干如果用幾句話(huà)來(lái)歸納，是以物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ)，元素化合物知識(shí)為主線(xiàn)，基本概念貫穿始終并以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為其基本特征。3、高中化學(xué)教學(xué)是將物質(zhì)宏觀現(xiàn)象和微觀結(jié)構(gòu)相統(tǒng)一的過(guò)程。高中化學(xué)中許多知識(shí)性結(jié)論，都是在探索物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)之間緊密聯(lián)系的過(guò)程中得到的。因此，大部分化學(xué)知識(shí)一般是通過(guò)實(shí)物、實(shí)驗(yàn)演示或聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生對(duì)所學(xué)物質(zhì)及其變化，有個(gè)直觀形象，然后從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的微觀實(shí)質(zhì)，再用從微觀分析、綜合、概括、抽象出的機(jī)理，去理解和解釋宏觀現(xiàn)象。4、高中化學(xué)知識(shí)與生活和生產(chǎn)實(shí)際緊密相連。高中化學(xué)涉及到的生活和生產(chǎn)上實(shí)