高中化学概念图的设计及应用策略探析

杜 娟

(江苏省梁丰高级中学 215600)

化学概念图作为一种行之有效的化学教学辅助工具，能在很大程度上促进师生发展一种理解化学概念和现象的整体性知识框架，帮助学生建构丰富的化学知识网络，完善化学知识体系.为保证概念图在高中化学教学中更好的应用，做好概念图的设计是基础，因此，教师应做好概念图设计理论知识的学习，熟练操作概念图设计软件.同时，做好概念图设计的总结与反思，不断提高概念图的设计质量与水平，更好的促进高中化学教学目标的顺利完成.

一、概念图及其设计原则

概念图是由美国康奈尔大学Joseph D.Novak教授首先提出的用于知识组织与表征的工具.概念图有节点、连线、命题、层级四部分构成.在化学概念图中，节点通常指放在圆圈或方框中的化学符号、化学基本概念.连线表示概念间的关系，可以是双向、单向以及无向.命题表示由连词构成的概念间的关系.层级由不同层面和相同层面层级结构之分.高中化学概念图中的层级一般为同一层面的上的层级结构.

搞清概念图构成要素后，设计概念图还应遵守一定原则.首先，深入理解原则.设计概念图时，应做好对高中化学概念的深入理解，避免出现理解上的错误.其次，简单明了原则.概念图用于辅助教学，结构应清晰、节点关系明了，才能给教学提供良好指引.最后，合理有序原则.概念图中的节点并非无序的堆积在一起，应认真分析节点之间的逻辑关系以及内在联系.

二、概念图设计步骤

设计概念图时需要遵循一定的步骤，接下来以“物质的量”为例，讲解概念图具体设计步骤，以供参考.

图1

(1)做好概念分析.概念是概念图的核心，只有将概念分析清楚，才能不遗漏.物质的量是高中化学的重要概念，与物质质量、摩尔质量、微粒数、阿伏加德罗常数等概念，联系紧密.(2)分析概念间的关系.在确定概念的基础上，需认真分析概念间的关系.如物质的量(n)和阿伏伽德罗常数(NA)、微粒数(N)存在的关系为：n=N/NA，因此，设计概念图时，教师应根据教材以及经验，在草稿纸上详细列出概念间的内在联系.(3)确定思路.设计思路是否合理不仅影响概念图的美观程度，而且影响学生的记忆与理解，因此，设计概念图时应先确定核心概念，而后按照一定的逻辑关系列出其他概念及概念间的联系.在物质的量教学中，教师可以“物质的量”为核心，相关概念辐射布局，概念之间通过公式相互转化，最终设计出如图1所示的概念图.

(4)设计总结.教学实践中，教师可根据图1的概念图进行教学，评估教学效果，总结概念图设计中存在的不足，及时进行优化与改进.实践表明，在图1概念图的指引下，学生可清晰的看到各概念之间的转化关系，概念的记忆更加深刻和牢固，尤其可很好的帮助学生构建系统的关于“物质的量”的知识网络.

三、概念图应用策略

概念图是一种有效的教学工具，因此，任课教师应提高概念图应用意识，除会熟练设计概念图外，还应注重寻找与总结概念图的应用策略，不断提高概念图应用水平，促进教学质量与水平的进一步提升.

1.概念图在新课导入中的应用

高中化学教学中，新课导入的方法是否有趣、合理，直接影响学生的学习兴趣以及课堂教学质量，因此，教学实践中，教师可借助概念图导入新课，更好的吸引学生注意力，帮助搞清楚新课与其他知识点间的关联.应用概念图开展新课时，应注意以下内容的落实：

首先，做好新概念的引入.高中化学新课讲解中，新概念讲解是教学的重点.同时，在概念图中概念处在关键位置，因此，为更好的应用概念图，教师可通过创设生活化情景，引入概念.如在讲解“物质的量”概念时，教师可通过一瓶纯净水展开新课，要求学生思考瓶中含有水分子的数量以及纯净水质量间的关系，自然的引入“物质的量”这一重要概念.其次，构建概念图.待学生对“物质的量”这一概念深入理解后，教师再讲解与之相关的概念，包括摩尔质量、微粒数、阿伏伽德罗常数等概念，构建概念图，进一步深化学生的理解与认识.最后，借助概念图，夯实所学.为使学生能够灵活运用“物质的量”解决相关化学问题，教师可创设以下问题情境，要求学生根据概念图进行解答.

例1经试验测定，在4℃时，水的密度最大为1g·mol-1.试计算4℃时，1L水中含有的水分子数为：____，每个水分子的质量为：____.

借助概念图导入新课，不仅加深学生对新概念的认识与理解，而且为学生灵活应用新概念奠定坚实的基础.

2.概念图在化学复习中的应用

高中化学教学中，复习课是巩固学生所学，提升学生能力的重要课程.为更好的提升学生的理解与应用能力，复习课中教师应引导学生尝试着绘制概念图，搞清楚化学概念的内在联系.同时，在概念图的基础上，教师应为学生创设相关的问题情境，使其在概念图的指引下进行解答，充分认识到概念图在复习中的重要性，提高概念图应用意识，使其养成应用概念图进行复习的良好习惯.

例如，复习氧化还原反应知识点时，在教师的引导下，学生绘制的概念图，如图2所示：

图2

为使其深刻理解氧化还原反应的特征是元素化合价升降，本质是电子转移，以及在氧化还原反应中化合价升降数目相等，教师给出以下题目，要求学生解答：

例2补充并配平化学方程式：

3.概念图在自主学习中的应用

众所周知，学生是学习的主体.高中化学教学中，为提高学生自主学习质量与效率，教师可借助概念图指引学生学习.一方面，从整体上对学习的化学内容进行把握，设计合理的概念图，而后分发给学生，要求学生参考概念图进行学习.另一方面，自主学习完成后，教师可围绕概念图提出相关问题，要求学生回答，加深学生在头脑中的印象，更好的掌握相关概念.

例如，在讲解钠金属相关知识前，教师制作如图3所示的概念图，指引学生自主学习.而后提问学生Na转变为NaOH、Na2CO3、NaHCO3的方法，学生都能顺利、正确回答.

在概念图指引下，学生进行自主学习，不仅明确了学习的重点，而且搞清楚概念之间的关联，学习的针对性更强，学习效率更高.

综上所述，概念图是重要的教学工具，高中化学教学中，教师应充分认识到概念图的重要性，做好概念图理论学习，明确概念图设计步骤，保证概念图设计的合理性.同时，将概念图应用到相关教学环节中，不断提高高中化学教学质量与效率，顺利、高效完成教学目标.