知识可视化在初中化学教学中应用

2018-06-01蒋旭浩

数理化解题研究 2018年14期

蒋旭浩

(江苏省丹阳市后巷实验学校 212312)

图像具备强大的信息传递和概念建构功能.知识可视化概念的提出正是基于图像的这种功能性，是指依托图像的媒介作用，实现个体间的知识创造和传递.化学是学生在初三接触的一门新课程，在学习化学概念、符号、定义时往往存在着一定的障碍.知识可视化将晦涩难懂的符号概念信息用生动形象的图像予以呈现，在给学生带来全新学习体验的同时也提高了学生对知识的理解程度，对于提高化学教学质量具有重要作用.

一、模型展示，促进物质掌握

符号化的化学式是人类在研究化学的过程中所选择的较为简便的表示方法，而在学习初期学生对这种表达形式理解不足，很难形成对物质本身的理解.实物模型是打破这种理解阻碍的有效形式.在教学过程中教师可将物质运用模型表示，使学生在眼观手触中接触真实的化学物质，强化对知识概念的理解.

例如在进行“组成物质的化学元素”一课的教学时，本课的难点在于能从组成上识别氧化物，区分化合物和单质、纯净物和混合物.为从微观上对这几种物质进行呈现，教师选用模型展示的方法.在教学前教师准备颜色不同的橡皮泥，并按照比例捏出氢原子、氧原子、碳原子的球体.首先进行物质的呈现，用橡皮泥组成氧、氢、碳单质和水分子和二氧化碳分子，使学生对物质的微观组成有初步理解；在区分化合物和单质时，教师令学生根据模型从元素种类、个数上对氧分子和水分子进行区分，使学生掌握二者的概念；接下来，教师拿出金刚石和碳六十的模型，提问学生是否为纯净物；在观察水分子和二氧化碳分子时，学生也了解到个数相同的元素在构成分子时其排布是有一定区别的，形成了从分子内部结构进行物质区别的思维.

实物模型将知识以可视化的形式进行了呈现，学生能够在近距离接触化学物质的过程中强化对于抽象概念的理解，形成真实而具体的学习体验.在教学过程中，教师应把握微观和宏观的联系，合理利用化学模型开展知识教学.

二、动画入课，形成形象认知

与其它学科有所不同的是化学的微观性较强，在学习原子、电子等微观概念时学生往往难以理解.教师可借助知识可视化的教学方法，将微观物质转化为动画，借助放大化的形象展示进行知识呈现，帮助学生形成对抽象概念的形象认知.

如在进行“构成物质的基本微粒”一课的教学时，本节涉及到分子、原子等微观物质，直接的进行知识讲解学生难以理解，教师在教学过程中加入动画展示过程，以深化学生的理解度.本节中选取了电解水的实验来对帮助学生从现象中理解分子变化的实质.但是学生理解和想象力有限，只能通过宏观的实验现象猜想出分解过程，而对于微观的变化难以领悟.教师电解试验后播放了动画视频(如图1所示)，将水分子以直观形象的形式予以呈现，使学生在观看过程中了解到分子的分解和形成过程.在电解视频播放后，教师同样播放水的三态变化的动画，使学生在两者对比中深化对于物理变化和化学变化的微观表现.

动画视频将抽象微观的知识予以形象宏观的展现，在观看过程中学生头脑中生成了对于分子变化的形象化过程.知识可视化的方法所带来的是更为全面立体直接的视觉体验，对于促进知识理解具有重要作用.

三、实验再现，深化知识理解

实验的可操作性和直观呈现性较强，是知识可视化的一种有效呈现方式.化学结论的得出离不开化学实验，将化学概念通过实验呈现往往比讲解更能够给学生留下深刻印象.在化学教学中，教师应善于借助实验引领学习，凭借实验的直观呈现来促进学生理解.

例如在进行“奇妙的二氧化碳”一课的教学时，二氧化碳的物理化学性质较多，机械性的讲解难以使学生理解记忆，降低了课堂教学效率.在教学中教师可借助实验使学生在直观中理解，在理解中记忆.在探究二氧化碳密度和空气密度的大小时，教师在气球中充满二氧化碳，使学生观察气球的状态分析其密度关系；在探究二氧化碳与水的反应实验时，教师将干燥和湿润的石蕊试纸分别放入二氧化碳气体中，使学生通过观察颜色变化猜想物质变化过程.在对于其他性质进行探究时，教师亦可采取课堂实验或多媒体实验展示的形式进行现象的呈现和知识的讲解.

相较于费力的知识讲解，实验更能够为物质分析提供有力的佐证.在后期进行知识回顾的过程中，学生很容易从头脑中抽取实验片段进行知识回顾.在化学教学过程中教师应注重实验和教学的结合性，让可视化的实验呈现成为促进学生理解记忆的有效方法.