视觉思维在高中化学教学中的应用研究

谢立刚

在高中化学教学过程中，通过运用视觉思维能够让抽象的化学概念与复杂的化学公式同形象的视觉联系起来，以形象直观的方式来刺激学生的视觉，调动学生的思维活跃度。基于此，本文将针对化学教学中存在的问题，研究视觉思维在高中化学教学中的具体应用，希望能够进一步促进视觉思维在基础学科中的应用。

一、利用教材插图增强课堂趣味性

教材是课堂教学赖以展开的依据，能够为教师的教学提供重要的导向，全面的教材能够有效地提高教学的效率。在教材编写之中就要注重视觉思维对于教学的重要意义，把握好视觉形象对于教学效率的影響。化学教材可以通过具象的插图符号来增强学生的视觉体验，合理地把握好图像语言与文字语言的排版和比例，利用精辟的插画对化学知识进行启发或者总结，增强学生对于教材学习的兴趣。

例如，在高中化学“化学反应原理”的教学之中，教材之中就包含了非常多种类的图片，其图片的种类和数量都是多样化的，比如说课程章节思维导图、相关实验装置操作示意图、微观原理拟图，不仅如此，其中还包含了一些与生活息息相关的统计与报告图以及有关的化学家的肖像图等。通过图片与文字的结合，学生就能够通过具象的图片与简练的文字获得相应的学习内容。通过这些形象的概念和插图，学生们对于这些化学反应的原理就有了更加直观的认识，同时对于相关理论知识的记忆也更加深刻。而要有效地增强课堂的趣味性，也需要教师根据授课的模式以及教学的主要内容来适当选择符合教学功能的图片，来实现教材插图的教学功能。

二、利用教学设计强化视觉观察力

在高中化学教学之中，教师对于学生的学习能力、创造性思维都非常重视，在教学之中一味地注重学生的创造思维拓展，而忽略了视觉思维对于学生的重要性。在高中阶段学生的学习能力已经有了很大的提升，在思考问题方面也有了自己的想法。但是对于理论性强并且具有非常微观和抽象的化学反应原理，依然具有非常大的学习难度。所以说在教学时，教师可以结合学生的学习方式和特点利用直观的视觉思维来呈现教学内容，通过视觉形象的展示，增强学生的观察能力和读图能力，通过可视化的方式来形象、直观地呈现抽象、微观的化学反应原理，让学生深刻认识到化学现象背后的化学原理。

例如，在高中化学《电》的相关学习之中，教师就可以从学生现有的学习水平出发，设计可视化的教学案例来进行教学。比如说在引导学生学习“原电池”的相关原理过程中，教师就可以设计以下教学内容，引导学生探究化学原理的本质：首先，教师可以向学生展示已经准备好的原电池构造图以及原电池的微课视频，通过网络平台，引导学生在课前观看，并且思考相关的设计原理。在课堂之中教师在进行简单的引导之后，就可以以小组合作的方式，引导学生进行单瓣橘子电池的实验，并且在实验探究的过程中，提炼出原电池的装置模拟图。通过与原有的装置图作对比，在橘子电池的实验过程中，巩固学生对于原电池的原理以及形成条件的知识，并且通过抽象模型图的绘制过程来强化学生的动手能力和交流合作能力。紧接着，通过同样的方式，引导学生进行双瓣的橘子电池的实验。通过新模型的构建，让学生提升从膜上升到盐桥的理解认识，让学生认识到在电流形成过程中“盐桥”的作用。在这个过程中，学生既要动手操作也要动脑思考，而且整个过程非常的生动有趣，学生对于电池的原理也有了更加深刻的了解。

三、利用可视化教学搭建解题桥梁

从近年来的一些高考试题出发，我们不难发现考试材料之中以图片为载体的题目类型大大增加，尤其是在化学这样的理科学科之中，试题之中存在着许多的实验装置图、工艺流程图、数据图以及曲线或者物质转化关系图。这些图所考查的知识内容和学生的化学能力各不相同，这就要求教师在化学教学过程之中，增强学生的视觉思维能力，让学生能够通过观看、想象和构绘，来将化学题目中的图示信息概括为自己熟悉的化学模型，将这些陌生的情境图片转化为可视化的信息，来搭建解决化学问题的桥梁。

例如，在高考题“三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理图”到相关题目之中就考查了学生的读图能力，需要学生通过空间想象能力以及综合分析信息的能力来分析这些微观条件下不可考查的物质结构的移动过程。在讲解相关题目时，教师就可以引导学生联想已经学过的电解质工作的原理，根据电解质溶液中离子移动的方向来分析废水池构造中不同离子的移动方向，来判断阳离子交换膜与阴离子交换膜的位置。通过简单的符号示意图来描绘水池中离子移动的方向与电流移动的方向，可以将图中隐藏的信息来转化为比较直观的现象。通过这样的方式，学生能够准确地判断出选项的对与错，能够准确地提高学生做题的速度，降低学生做题的难度，帮助学生来解决相关的化学读图问题。可见，学生可以灵活地运用视觉思维来获取有关的化学信息，增强学生的解题水平。

四、帮助学生大胆猜想

强调学生的大胆分析，让学生具备一定的创新思维。基于核心素养培养观念，在高中化学课堂上，要想培养学生的宏观辨识与微观探索思维，就必须强调学生大胆创新，要求学生借助创新去做出研究，并考虑好学生的学习状况，对高中化学课堂作出打造，实现化学课堂内容的深化。

例如，在教学《盐类的水解》这一课程时，针对于各种盐的酸碱度判断，教师并没有急着针对理论知识进行讲解，而是综合学生自我的思维，强调对于盐类水解知识的探索以及分析。例如NaHCO3和Na2CO3，两者就存在着酸碱性之间的差别。按照生活经验，纯碱溶液可以用来洗涤油污。针对于必修二学生所学的知识，学生已经了解到了油脂成分以及其在碱性溶液下的水碱状况。所以这时溶液呈现出碱性，为引导学生对于实验反思内容作出假设分析，教师在课堂上可帮助学生做好大胆辨别。使学生形成良好的学习态度，也实现其在学习过程中规律化学习惯的形成。特别是基于实验教学领域这样一种教学方法，也大大拓展了学生后续的实验学习机会，让学生在猜想论证的过程中得以发展。

五、营造实践学习机会

实践教学内容的认识，对化学课堂而言，也具有其极为重要的意义。实践课堂强调的是彼此之间的共同联系，所以，实践教学内容也应该遵循学生的学习状态，进行一定的变化。化学学科不同于其他学科的一大特点之一就是化学学科具有很强的實践性，所以，在实验条件允许的情况之下，尽量帮助学生做好实践操作，也具有其重要的价值，可引导学生在不断的创新实践过程中做好自我发展。在现在的化学试题之中，有许多类似的图像问题都考查了学生的综合学科能力。如果学生缺乏图像视觉思维能力，缺乏图像与文字之间的转化与推理能力就无法从中获取全面有效的信息，在面对图像问题时只能束手无策。所以说，教师在教学过程中，应该渗透图视觉思维的培养和练习，增强视觉思维能力的训练，让学生能够掌握利用图像来解决问题的方法，并且能够灵活多运用视觉思维来解决化学难题。在高考图像考查的题目之中，最常出现的几种图分别是：物质结构图，它主要来呈现一些微观下肉眼不可观看的物质结构;流程图则多以生产工业生产为背景，与人类的生产生活息息相关;而实验装置图则主要考查学生对于实验内容的掌握程度;抽象图则多用于电化学部分。这些图像的类型多样，但是却蕴含着一定的规律，展现了不同图像的独特评价功能，其应用范围也相对稳定。教师在教学过程中，要好好把握不同类型的图像的考查范围，增强学生的图像转换能力。

例如，在教学选修三《分子与原子》知识时，对于选修三的主要知识主线，包括元素、核素和同位素含义，知道它们的原子序号，并认识这些元素的基本关系。了解到相关同位素的质子数、中子数、核外电子数状况，认识元素周期表内的族以及其结构形式，这是帮助学生加强了解的核心。对于微观辨识与宏观探析这一理念的应用，教师在教学时可结合水原子结构进行讲解，针对于水的组成来看，对于每一个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成的，这是从微观方面去分析水构成状况的一大理解内容。教师可结合多媒体展示相关的图片，帮助学生作出理解。而从宏观角度来看，聚集在一起形成的水流，这也与分子间的作用力和物质性质有着一定的关系。

在高中化学教学之中，在长篇幅、概念性的文字中插入视觉思维的教学，能够激发学生的学习热情。通过可视化的图片教学，在直观、形象的图片之中，让学生获取相应的知识，并且提高学生的读图能力和思维能力。充分发挥学生的素质水平，让学生通过文字与图片的融合解读来增强思维的灵活性。能够有效地帮助学生学习化学知识，提高学生的学习质量，让学生在实际的视觉思维之中获取解决问题的能力。