胡忠銳，余紅霞，鄧 慧

（1.湖南理工學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，湖南 岳陽414006；2.湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 湘潭411100）

高中化學(xué)是一門以物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此教師在教學(xué)時要緊抓元素化合物這一條主線，揭示物質(zhì)的反應(yīng)原理，進而講述相關(guān)概念。2017年版《普通高中化學(xué)課程標準》中提出要給予學(xué)生結(jié)構(gòu)化的化學(xué)知識。學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效果和接受能力需要通過復(fù)習(xí)課進一步加強。筆者提出將化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常運用的概念圖引入到復(fù)習(xí)課中，讓學(xué)生學(xué)會運用知識內(nèi)部的邏輯關(guān)系自主構(gòu)建相關(guān)的知識體系，形成自己獨特的概念圖。概念圖最早由美國康奈爾大學(xué)Ioseph D.Novak教授于二十世紀60年代提出，他首先提出概念圖用于知識組織與表征，其理論依據(jù)是現(xiàn)代心理學(xué)的學(xué)習(xí)觀和知識觀，由節(jié)點、連線、連接詞和層級四部分組成。在化學(xué)概念圖中，化學(xué)符號、化學(xué)基本概念等通常放在圓圈或方框中來表示節(jié)點；概念或者化學(xué)知識點之間的邏輯關(guān)系就是連線，有的是雙向的，有的是單向的甚至是無向的；表示各個概念之間邏輯的是連接詞；高中化學(xué)的知識點因其內(nèi)部邏輯，一般處于同一層級。概念圖是用來組織與表征化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)示意圖。教師在教學(xué)過程特別是在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合高中化學(xué)的學(xué)科特點，注重概念圖的設(shè)計與運用，不斷提升教學(xué)質(zhì)量和水平。

1 概念圖在教學(xué)中的作用

1.1 概念圖有利于學(xué)生對課本知識的整體掌握

高中化學(xué)教材編排大多知識性強，覆蓋面較廣，這對教師的教學(xué)水平有一定的能力要求，即便是教學(xué)水平高的教師也不一定保證一節(jié)課內(nèi)所教的知識學(xué)生全部消化吸收，這就決定了要有化學(xué)復(fù)習(xí)課加持。而在復(fù)習(xí)課上，更多的是對知識點的查漏補缺，不會像新課那樣面面俱到。筆者認為可以采用先行組織者的學(xué)習(xí)模式，即在課前展示本節(jié)課的主要知識點，這時，概念圖就顯得非常重要了。對教材的整體把握是化學(xué)學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)非常重要的一環(huán)。概念圖可以對一個章節(jié)的知識點進行綜合歸納，挖掘其中的邏輯關(guān)系，使學(xué)生更好地掌握知識點間的邏輯關(guān)系和教材的整體內(nèi)容。

1.2 幫助學(xué)生對相應(yīng)知識點的理解

高中化學(xué)知識點概念較多，內(nèi)容覆蓋廣，學(xué)生如果沒有形成有效的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法，那么對知識的掌握是很困難的。為了幫助學(xué)生搭建相應(yīng)知識點的框架，從知識點的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā)，逐步地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用概念圖、理解概念圖，從而學(xué)會自主構(gòu)建知識點之間的概念圖，高中化學(xué)的知識點大多是物質(zhì)的組成和性質(zhì)方面，學(xué)生通過構(gòu)建概念圖，不僅可以更好地理解相應(yīng)知識點，同時還可以對新舊知識點進行整合，提升學(xué)生的整理知識能力，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。

1.3 提升學(xué)生的課堂參與感和合作力

教師需要培養(yǎng)學(xué)生能力的另一個重要方面是參與感和合作力，這是提高學(xué)生核心素養(yǎng)，促進學(xué)生全面發(fā)展的重要組成部分，增強學(xué)生的參與感和合作力同時也是提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。概念圖以清晰、簡潔明了的形式展示出學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)和知識內(nèi)在聯(lián)系的邏輯關(guān)系，表現(xiàn)了學(xué)生對概念的理解，所以學(xué)生很容易利用概念圖進行交流。通過學(xué)生在課堂、課后復(fù)習(xí)中參與理解概念圖、制作概念圖，可增強學(xué)生的課堂參與感和責(zé)任感；通過學(xué)生之間的合作，根據(jù)新舊知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，融入自己的思考，與同學(xué)間進行溝通交流，還可增強學(xué)生的合作力。

1.4 有利于推動教師基于核心素養(yǎng)的教學(xué)新能力

在化學(xué)教育教學(xué)活動中，教師處于教導(dǎo)主體，基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，教師除了傳授知識外，更重要的是“教方法”，教會學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”。這就要求教師不斷提高自己的教學(xué)能力，特別是要考慮怎樣培養(yǎng)核心素養(yǎng)下的“人”。概念圖的運用從另一方面來說，也推動了教師的教學(xué)能力提升，教師更要研習(xí)教材、教參，掌握教材知識點的內(nèi)在聯(lián)系，并通過概念圖的方式傳授給學(xué)生，同時，引導(dǎo)學(xué)生整合新舊知識，分析相似元素的性質(zhì)變化規(guī)律，進而總結(jié)歸納出屬于自己的概念圖。

2 概念圖的制作方法

2.1 研透教材，精準把握教材知識點，并做好概念分析

概念是概念圖的核心，只有將概念分析清楚才能制作出好的概念圖。教材，是指根據(jù)教學(xué)任務(wù)編寫和組織具有一定深度和廣度的知識和技能體系，通常以教科書的形式來反映。而學(xué)生所需要掌握的知識點都在教材中通過不同形式呈現(xiàn)出來，因此研透教材，是精準把握教材知識點的前提，這也是制作概念圖最基本的工作。

2.2 準確把握知識點內(nèi)部的邏輯關(guān)系及設(shè)計思路

高中化學(xué)的知識點多而雜，教師應(yīng)該準確把握知識點內(nèi)部的邏輯關(guān)系，每一個知識點都有相對應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系，有的是包含關(guān)系，例如單質(zhì)這一概念包含在純凈物概念里；有的是相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化循環(huán)關(guān)系，例如氮、硫等的循環(huán)；有的則是性質(zhì)比較關(guān)系，例如在有機化合物學(xué)習(xí)中醇類物質(zhì)和酚類物質(zhì)的性質(zhì)比較。因此，掌握知識點內(nèi)部的邏輯關(guān)系是設(shè)計概念圖的重中之重，只有掌握知識點的內(nèi)部邏輯關(guān)系，才能選擇合適的關(guān)系圖表示。掌握了知識點的內(nèi)部關(guān)系之后，需要設(shè)計思路，根據(jù)邏輯關(guān)系形式設(shè)計合適的關(guān)系圖，并設(shè)計繪制思路。根據(jù)知識點內(nèi)部關(guān)系，一般可分為物質(zhì)相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化或循環(huán)、性質(zhì)比較、物質(zhì)性質(zhì)分類等，每一個知識點應(yīng)對應(yīng)一個設(shè)計思路，并做好分類記錄。

2.3 選擇合適的關(guān)系圖表示知識點

掌握了知識點的內(nèi)部關(guān)系并設(shè)計好思路之后，最關(guān)鍵的一步就是要選擇合適的關(guān)系圖。關(guān)系圖的選擇是否恰當，在很大程度上決定了該知識點概念圖的成功與否，因此合適的關(guān)系圖是一個概念圖成功的關(guān)鍵，因為關(guān)系圖可以直接反應(yīng)出知識點的邏輯關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。筆者認為，常用且有效的關(guān)系圖有以下三種：

2.3.1 樹狀圖（包括橫向樹狀圖）

樹狀圖，也被稱為樹枝狀圖，是數(shù)據(jù)以樹形為表示形式，以父子層次結(jié)構(gòu)來組織對象。樹狀圖可以展示人的創(chuàng)造性思維，因此以其作為模型構(gòu)建學(xué)習(xí)圖式，也是非常有意義且形象生動的。它在化學(xué)概念圖的繪制中占了很大比重，主要是展現(xiàn)包含和并列關(guān)系的知識點。樹狀圖中的樹干部分表示最大層級的知識點，用方框展現(xiàn)，一般放在整個概念圖的最上方或者最左側(cè)（橫向樹狀圖）；下級較小層級則用樹枝或樹葉表示；大小層級之間用短橫線連接。例如：物質(zhì)的分類樹狀圖見圖1。

圖1 物質(zhì)的分類

如圖1所示的樹狀圖，展示了物質(zhì)的分類：物質(zhì)根據(jù)所含種類的單一性分為混合物和純凈物，其中只含一種物質(zhì)的叫做純凈物，含有多種物質(zhì)的叫做混合物；純凈物根據(jù)所含元素種類的多少分為單質(zhì)和化合物，其中只由一種元素組成的叫做單質(zhì)，由多種元素組成的叫做化合物；化合物又可根據(jù)其在水溶液中或者熔融狀態(tài)下是否能夠?qū)щ姺譃殡娊赓|(zhì)和非電解質(zhì)，能夠?qū)щ姷慕凶鲭娊赓|(zhì)，不能夠?qū)щ姷慕凶龇请娊赓|(zhì)。這樣的樹狀圖很好地反映了物質(zhì)分類的內(nèi)在聯(lián)系，即利用物質(zhì)基本概念的內(nèi)在聯(lián)系進行整合，學(xué)生可以更形象地理解記憶。

2.3.2 表格式圖表

表格，又稱表，即是一種可視化交流模式，又是一種組織整理數(shù)據(jù)的手段，同時還是進行對比的最有效方法。利用表格對高中化學(xué)知識點進行對比是行之有效的一種方式。用圖表演變過來的概念圖可以對一些需要進行對比分析記憶的物質(zhì)做整合記憶。圖表的表頭一般為二者相同、相似或者易混淆的性質(zhì)，另一表頭為需要對比的物質(zhì)，需要特別注意的是，表格最后還應(yīng)標出兩個物質(zhì)的特性。例如：醇類物質(zhì)和酚類物質(zhì)的性質(zhì)對比，以乙醇和苯酚對比為例，見表1。

如表1所示表格式圖表，從顏色與狀態(tài)、溶解性、結(jié)構(gòu)式、特征官能團、主要化學(xué)性質(zhì)的異同點以及特征反映幾個維度，比較了乙醇和苯酚的理化性質(zhì)，較為詳細地概括了這兩個物質(zhì)的異同點，歸納的知識點也都是考試?？?、學(xué)習(xí)易混淆的。利用圖表進行歸納總結(jié)，使分散的知識條理化、集中化，學(xué)生復(fù)習(xí)起來更加得心應(yīng)手。

表1 乙醇與苯酚的性質(zhì)對比表

2.3.3 反應(yīng)轉(zhuǎn)化流程（循環(huán)）圖

高中化學(xué)知識以物質(zhì)的組成和性質(zhì)為基本點，各個物質(zhì)之間大多可以互相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但由于所學(xué)物質(zhì)太多，相互反應(yīng)式較復(fù)雜，學(xué)生難以有效地完全掌握。因此，將物質(zhì)間的反應(yīng)通過內(nèi)部規(guī)律以流程圖的形式展現(xiàn)出來，既能幫助學(xué)生理解記憶，也能幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系；同時，由于流程圖清晰明了，學(xué)生一目了然，可以更加形象地理解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，特別是在有機化合物的學(xué)習(xí)中流程圖發(fā)揮著不可替代的顯著作用。例如：鹵代烴、醇、醛、酸、酯類等有機化合物間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，以由乙烯逐步合成乙酸某酯的反應(yīng)為例，見圖2。

圖2 乙烯逐步合成乙酸某酯的反應(yīng)示意圖

如圖2，將由乙烯逐步合成乙酸某酯的反應(yīng)過程用轉(zhuǎn)化流程圖表示，可以將抽象的有機化合物之間的反應(yīng)具體化，學(xué)生一目了然，在反應(yīng)物和生成物之間用箭頭連接，并在箭頭上標注具體的反應(yīng)條件，利于學(xué)生進一步加強對該部分知識的自動整合，還能加強學(xué)生自身的感官感知，對有機反應(yīng)不再具有畏難心理，進而讓學(xué)生自主構(gòu)建其他物質(zhì)之間的反應(yīng)流程圖。

3 總結(jié)

在化學(xué)課堂中運用概念圖既有利于教師課堂教學(xué)，更有利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握化學(xué)知識脈絡(luò)，便于學(xué)生對所學(xué)知識自主地做系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化梳理。根據(jù)知識點內(nèi)部不同的邏輯關(guān)系，制作不同種類的概念圖，將書本內(nèi)容圖示化，學(xué)習(xí)思維可視化，學(xué)生也掌握了化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，很大程度上促進了師生共同進步。