概念图教学方法在高中元素化合物教学中的有效性探究

化学是一门对于不同物质的性质、结构以及变化规律进行研究的自然学科，作为高中化学主干知识的元素化合物与概念、理论、实验和计算机之间的关联密切，同时在学科的综合方面也发挥着其重要的载体作用。但是高中化学元素化合物知识，具有较高的逻辑性和较大的难度，这是学生在学习的过程中所存在的知识难点。而巧妙地运用概念图教学法正好可以解决这一学习难点，教师可以通过运用知识内容与基础理论搭建的知识结构图——概念图，来帮助学生清晰、直观地掌握每个知识环节所存在的密切联系，通过反复练习加深记忆的过程，逐渐形成自己的化学知识结构。下文就从概念图教学在高中元素化合物教学中的重要作用及应用这两个方面着手，详细介绍概念图教学。

一、概念图教学在高中元素化合物教学中的重要作用

化学概念图是基于美国著名的教学心理学家奥苏伯尔的有意义学习理论，它强调的是学习者在学习过程中的先前知识对于构成化学概念图的重要性。主要表现为以下三个方面：①将概念清晰地以语言及与学生先前知识有关的学习材料的例子呈现；②必须是学生已经学习掌握的知识；③学生必须有目的地学习。

在传统的化学课堂中，整节课都在强调教师教学的过程，学生则处于相对被动的学习状态下，死记硬背元素性质、实验现象、反应方程，所学到的化学知识散乱且易混淆，严重影响学习效率。而概念图教学法不仅能够有效促进学生学习化学知识的整体性，帮助学生建构适合自己的知识结构，还能有效提高教师的教学质量。

1.概念图是教学设计的有利辅助工具。新课改大背景下，化学教师都在不停地学习进步，逐渐摒弃有弊端的传统教学模式，开始接受并使用新型教学方法，如利用概念图教学法设计教学活动。教师在备课的过程中，不仅要根据章节知识特点，制作面向全体学生的知识结构图，帮助学生更加直观且清晰地观察并轻松掌握及吸收要学习的知识概念、含义；还应引导学生通过对知识点的理解建构自己的知识概念图，这一方面有利于加深学生对于所学知识的掌握程度，另一方面有利于教师通过学生自己的概念图及时了解学生对知识的掌握情况，合理安排教学重难点，进一步提高教学效率。

2.概念图有利于激发学生学习的自主性。传统的化学课堂上，教学侧重点就是要求学生死记硬背化学公式、概念、实验结果，严重制约着学生的学习积极性和主动性。新课改则要求教师在化学教学活动中，着重培养学生的学习自主性，提高学生对知识的运用能力，促进和激发学生学习的主观能动性。在利用概念图教学方法进行授课的过程中，教师要引导学生自主预习、复习、搜集学习资料构建概念图，在构建和完善概念图的过程中学生处于主动学习状态。这样不仅能提高学生的学习兴趣，增加学生的学习积极性，同时还能提高学生思考和创造的能力，加深学生对知识的掌握和理解。

二、概念图教学在高中元素化合物教学中的应用

在元素化合物的知识中，不同性质的知识点之间都存在着紧密的联系。这就要求学生在遇到新的知识点后，不仅要了解和掌握其概念，深入体会该知识内涵，还要及时进行知识外延，把新的概念置于已有的概念体系中，并与其他知识点相结合，进行知识概括和总结。这个过程不仅是学习新知识的过程，同时也是一个复习的过程。由此可见，概念图教学在高中元素化合物教学中的价值和意义非比一般。

1.概念图教学授课策略。在进行新的章节学习时，化学教师需引导学生充分做好课前准备工作，通过预习新课内容，结合自身对新知识的理解，把不同的知识内容分层依次列出，要做到包含所有接触到的知识点。教师在教学活动过程中，还可以运用多媒体等辅助教学工具，把概念图展示给学生，让学生根据教师的概念图与自己构建的概念图进行比较，发现并改正自己的不足之处，进而深入理解和掌握本节课的知识。

如：在进行非金属元素硫的讲解中，由于涉及多个概念及性质，为了有效帮助学生掌握不同的知识点，教师可以引导学生从化合价的角度，从-2价、0价、+4价、+6价之间的递增，对应的S2-主要以还原性为主，中间价态的S和SO2、SO32-既具有氧化性，又具有还原性，而高价态的浓硫酸具有强氧化性这条线展开，并引导学生围绕其构建概念图。

通过构建这样的概念图，学生能够更加清晰地看到各类硫化物的性质之间的联系，增加学生对知识的掌握和记忆。

2.概念图教学复习策略。

高中阶段的化学知识复杂难懂，知识点之间的相似度较高，学生在第一遍的学习过程中非常容易出现知识混淆，致使知识点难以掌握。因此，第二遍的复习过程对于学生来说非常关键，一定要想办法提高学生在复习阶段的学习效率。教师在带领学生复习的过程中需要将知识点进行系统化、深入化地梳理，帮助学生完善自己的概念图，在吸取精华的基础上掌握更加深刻的概念。

如：在复习铁的性质时教师可以先提出问题：

（1）实验室配制、保存FeSO4溶液时，应采取哪些措施？为什么？

（2）在配制FeCl3溶液时，为什么常把FeCl3晶体溶于6mol·L－1的盐酸再加水稀释到所需浓度？

（3）利用FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe（OH）2，回答下列问题：

①NaOH溶液应加热煮沸，目的是什么?

②为了防止生成的Fe（OH）2被氧化，应在液面上方加什么？

（4）怎样检验某未知溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋？

（5）如何检验某铁的氧化物中既含有二价铁，又含有三价铁？

在教学中，本课题小组选取玉门一中的高一同层次两个班，一个作为实验班，一个作为对照班，进行了两次元素化合物的综合测试。

表1（第一次成绩统计）：期中元素化合物测试成绩比较

表1分析结果：实验班相较对照班成绩差异显著，实验班均分高5.2分且标准差相对小一些，充分说明实验班的学生之间的平均差异较小，学习的整体质量较高。

表2（第二次成绩统计）：期末元素化合物测试成绩比较

表2分析结果：实验班与对照班的成绩差异加大，实验班均分高9.2分且标准差更小，整体学习质量进一步提高，两个班级之间的成绩差异性显著。

表3 两次考试成绩各分数段人数统计比较

表3分析结果：实验班的高分人数明显增加，低分人数明显减少，整体学习效率显著提升。

综上所述，在高中元素化合物教学中运用概念图教学方法进行教学可以很大程度地提高教学质量和学生学习效率。

在实际的教学过程中，教师只有在不断提升自身教学素养、加强学习和创新教学方法的前提下，在面对不同认知水平、能力、方法的学生时，才能游刃有余地做到因材施教进行概念图教学，并达到教学目的。教师在指导学生绘制概念图的时候，要及时指出和强调构建概念图的注意事项，通过训练学生构建概念图，激起学生学习的主观能动性，使学生从 “学会”转变为 “会学”，进而促进学生扎实、有效地掌握所学知识。