挖掘教材插图隐含价值 有效提升学生学科素养

摘 要：文章以人教版高中化学教科书中的电池图片和电解质的电离图片为例，分别对其进行整合设计，通过构建电池认知模型及实验模型，以教材中的图片为例，从微观角度使学生充分认识电解质电离的本质，使学生在轻松掌握化学概念、构建知识体系的同时，切实提高其化学学科素养，并且启示高中化学教师在今后的教学中优化使用插图资源，以提高教学质量。

关键词：化学教科书;插图;化学学科素养;优化使用

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）18-0160-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.18.054

一、认识插图在教学中的用途

作为化学教科书的一部分，有些插图是对文字知识的补充说明，有些插图是对化学知识的直接诠释。相较于文字，插图形象生动，一目了然。特别是对于那些微观抽象的化学知识，插图往往能够起到“无声胜有声”的作用，可以简单明了地将不便理解的知识显性化。教师在教学过程中合理利用插图，能够使学生快速掌握化学原理，轻松建构化学知识，从而提高学生学习化学的兴趣。

二、插图资源整合设计案例

化学教材中的原理示意图往往隐含着知识的形成脉络，是建构知识的依托。教师应充分挖掘图片中的隐性知识，归纳整合后找到知识的生长点，精心设计教学方案，并以此为主线带领学生感悟知识的形成过程。文章以干电池的工作原理和电解质的电离图片整合设计为例，来说明教科书插图在化学教学中的重要地位。

（一）以插图为支架解析干电池的工作原理

干电池出现在人教版高中化学必修二“化学能与电能”的第二节“化学电源”，通过前一节原电池的学习，学生已经掌握了原电池的工作原理。但干电池作为实际应用的电池，与学生学过的原电池装置有一定差别，如果教师在教学中直接按干电池构造示意图讲解其工作原理，学生不仅理解費劲，还会产生与所学知识不相符、联系不紧密的疑惑。因此，教师可以应用图片找到支点，串起实验室中的电池装置与生活中的电池的联系，理清从理论学习到实际应用的演变过程，让学生从理论轻松过渡到应用，自主建构干电池的相关知识。教学设计为：先从简单的铜锌原电池工作原理出发，逐步向干电池的工作原理演变，发现理论与实际之间存在的差异，并进一步解释和说明，最终实现铜锌原电池向干电池原理的转变。教师在教学时可以整合必修二中的“原电池示意图”“干电池构造示意图”以及选修四中的“碱性锌锰电池的构造”这三幅图片，设计思路如下：

根据图片整合衍变，教学思路如下。

案例分析：本教学设计先从学生熟悉的原电池原理入手，逐步由开放环境中的原电池过渡到封闭模式的原电池，得到基本的干电池模型即Zn—C—稀H2SO4电池，并对封闭环境中出现的电解液流动、气体膨胀等问题加以分析改进，实现了实验室电池到应用电池的自然衔接，符合建构主义的学习观点。这一过程中，知识不再是“空中楼阁”，学生不仅能在已有的知识基础上自主构建新知，也能认识到化学与生活的紧密联系，从而激发出对化学的学习兴趣。

（二）整合电离插图，深入理解电解质概念教学

对于化学概念，教师如果利用图片展开问题式教学，让学生在问题中不断构建概念，将会达到意想不到的效果。教师要给学生抛出有效的问题，以此唤起学生的兴趣，调动学生的主动探究思维。学生在接到教师给出的问题后，要带着问题去自学教材，从教材内容的描述中理解教师的提问意图，然后和同伴展开讨论交流。最后教师归纳整理学生的讨论结果，在学生已经习得的知识基础上，有针对性地进行补充讲解，引导学生最终解决问题。

用插图进行问题式概念教学时，教师首先要引导学生熟悉插图，了解插图所表达的信息，学会将图像信息翻译成文字内容或化学符号语言，或者用文字语言来复述图像信息。在此基础上，教师开始提出问题，对于简单的问题，学生可以根据先前准备的知识来回答;对于稍有难度的问题，教师要组织学生展开讨论交流。教师提问的时候，要注意问题应循序渐进，由易到难，将提问与解决问题相结合，不能一下子抛出很多问题，以免打击学生的学习信心。最后教师整合归纳先前的一系列信息，对于特别的问题，教师要有针对性地进行讲解。通过完成上述环节，学生就可以自主生成化学概念。

举例说明，教师可以运用教材插图让学生从微观上理解电解质的概念教学。

首先，学生自主阅读图片，并归纳罗列图片信息。教师在学生读图时要提醒应该阅读的内容，包括插图题目、插图画面、文字描述等。

其次，教师开始设置问题。

教师问题一：从图3-1中能够看出氯化氢电离后的水溶液中有几种微粒？学生回答：氯化氢电离后的水溶液中有两种微粒。

教师问题二：这两种微粒分别代表什么？溶液中是否有HCl分子？学生交流作答：一种是氯离子，一种是水和氢离子。溶液中不存在氯化氢分子。

教师问题三：观察第二幅图片，看看溶液中存在几种微粒。学生交流给出答案：第二幅图片中电离后的溶液中有三种微粒。

教师问题四：这三种微粒的名称分别是什么？学生看图交流后回答：三种微粒分别是H3O+，CH3COO-和CH3C00H分子。

教师问题五：联系图3-1和3-2，说明氯化氢和醋酸的电离的区别。学生看图后回答：HCl在水中全部电离，CH3C00H在水中只有部分电离。

教师问题六：根据图中盐酸与醋酸的电离程度，结合教材中的文字叙述，给强电解质和弱电解质下定义，并描述它们各自的特点。学生归纳总结，教师从旁指导，从而得出强弱电解质的定义。

最后，教师布置任务，要求学生将图3-1和3-2所表示的内容改画成柱状图，以此加深学生对强弱电解质的概念的认识。

通过对上面问题的分析和讨论，学生初步认识了强弱电解质的概念，并在微观层面认识了电解质电离的本质。这种建构是在学生自主参与的前提下层层内化的，并不是以往的接受式学习。在这种提问式教学中，教师的作用在于引导学生主动参与到学习中来。学生通过亲身实践，能够唤起思维的主动性，不仅从问题中学到了学科知识，自学能力和探索精神也得到了锻炼。

三、对插图应用于教学的启示

（一）插图可以培养学生的问题意识

学生在看到教材中的插图时，都有好奇的心理，比如说看到氯化钠的电离示意图时，就会思考氯化钠是在水分子的作用下发生解离的，为什么写出来的电离方程式中没有出现水，水到底是怎么使氯化钠解离的，像氯化钠一样，水也会对其他的物质产生相同的作用嗎，等等。这种一闪而过的非预设性的问题，可以引发学生深入探究的欲望，使学生在不知不觉中建构化学知识，提升问题意识，培养学科素养。

（二）插图可以提高学生获取信息的能力

教师应该重视引导学生阅读教材中的插图，图片看多了，学生就会快速捕捉到图片中的关键信息，并加深对图片表达的信息的理解，比说笔者就曾遇到学生问氯化钠电离的时候为什么周围有六个水分子，这六个水分子是随意画上去的，还是有一定的科学依据。他们通过查阅资料了解到了离子水化数的影响因素和计算方法，并在教师的指导下做成了关于离子水化数的课题。学生通过研究提高了信息获取的能力，同时培养了问题意识和探究能力。

（三）插图可以提升学生的科学素养

不同的插图，其教学功能不尽相同，有的插图用于认识物质性质，这些插图可以用来提高学生的自学能力。有的插图用来辅助理解抽象知识，这部分插图要求教师做好化学模型的建构与讲解。有的插图揭示了化学与生产生活、科技前沿及绿色化学相关的内容，教师应该组织学生多查阅，多调查，多展示，不要拘泥于课本上给出的图片，在对这部分图片进行教学时，要注意让学生意识到化学能够用来指导实际生活。教师要让学生认识到化学和生活之间的紧密联系，让学生有自觉应用所学知识保护环境、服务环境的意识，为化学与环境的可持续发展尽自己的力量。围绕这部分内容，教师要重点对学生进行情感态度价值观的教育。还有一些反映化学原理示意与实验类的图片，这部分内容不仅能够用来培养学生的观察分析能力，往往还包含了大量的隐性知识，是开展探究性教学和培养学生创新能力的素材，教师要注意带领学生深入挖掘其中所包含的信息，大胆假设猜想，通过探究验证发现深层次的知识。对于科学家肖像类的图片，教师除了要激发学生崇拜科学家和崇尚科学研究的情感外，还要深入整理科学家对某一知识的发现历程，透过历史的视角，让学生知道和了解化学原理产生的过程，理解这些原理是怎样被人类发现和证明的。在学生跟着前人认识化学现象和总结化学原理的过程中，教师要培养其观察和认识化学现象的水平，增进学生的学习兴趣。

教师要把教材中的插图作为重要的备课资源，充分利用这些插图培养学生大胆质疑、勇于探究的学科品质和学科素养。

四、结语

教材中的插图应该充分引起教师和学生的重视，教师要充分用好插图，挖掘插图背后隐含的教学价值，切实探究插图背后所反映的化学知识的起源、发展历程和发展状态，并通过实验探究，让学生在生成学科知识的同时，提升学科素养。

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作者简介：代海涛（1981.7— ），男，汉族，甘肃武威人，中学一级教师，研究方向：中学化学课堂教学与学法研究。