知识可视化及其在初中化学教学中的有效应用

王江平

摘 要：知识可视化作为符合新课改教育理念的教学理念，在具体教学活动中已经获得师生的广泛好评。基于此，综合性分析了知识可视化在化学教学活动的应有方法，希望通过普及推广知识可视化，带动初中阶段化学教学的改革进度，为学生今后化学学习与综合发展夯实基础。

关键词：知识可视化；初中化学教学；化学课堂

新课改进程日渐深入，使得初中阶段的化学教学能力大幅度提高，化学教师积极采取新型授课方式来改善教学效果。知识可视化符合信息时代对于知识传递、创造模式发展的需求，对于帮助学生细化学习与深入理解和掌握知识有着极强的现实意义。

一、应用视觉特征，直观呈现化学魅力

思维导图作为可视化知识的主要形式，教师全面整理课堂教学活动的重点内容，科学引导学生把重点、难点化学知识的结构进行分解，进行核心知识点枝干延展，然后将枝干作为基点再次分解结构，搭建多个不同类别的支点。深入分析各支点，得出化学结论，由支点至核心知识点，逐渐靠拢中心，充分加深学生对于化学知识的掌握程度，实现学习质量和效率的提升。比如：在“金属的化学性质”课堂教学环节，教师可以展示各种铝制品的课件，引导学生进行思考“以往的学习中我们已经了解了金属及其合金在工农业生产的应用。金属用途与其化学性质有着密切关系，而金属的化学性质是什么呢？”激发学生的学习积极性，帮助学生了解本节课程的主题。教师引导学生阅读教材资料，空气中铝的表面能够形成致密的氧化物薄膜，可以阻止铝的进一步氧化。铜在干燥的空气中化学性质并不活泼，在潮湿的空气中，表面则能够生成碱式碳酸铜。基于学生初步掌握金属活泼性的基础上，提出探究问题“猜想Mg、Cu、Fe、Zn四种金属和稀硫酸反应的剧烈程度是怎样的？”在4支试管中分别取少量Mg、Cu、Fe、Zn，依次加入5 mL稀硫酸，采用燃着的小木条放在试管口，观察现象。运用多媒体演示实验将分别剪成的元素符号Mg、Cu、Fe、Zn置于培养皿内，倒入少许稀盐酸，观察实验现象。通过引发疑问—实验探究—总结归纳，帮助学生掌握很多金属都可以与酸、氧气等物质反应，其反应的难易程度却不一样；由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应等知识。采取知识可视化教学模式，能够实现原本依靠文字承载、定义化知识转变为形象化思维导图，使得学生能够在有效的课堂时间消化知识，大幅度提升学生学习效果。

二、应用可视化理论，激发学生探究欲望

开学初期，因为知识讲解量相对较少，课业压力相对较低，教师需要及时把思维导图传授给学生。帮助学生了解思维导图具体用法、具体画法，要求学生正确运用思维导图来整理笔记，并且上交验收。比如：“酸和碱的中和反应”教学过程中，教师展示CAI课件，内容包括“胃舒平”说明书和胃痛患者的病发情况等，并提出问题：“胃舒平”主要成分是什么？为什么可以治疗胃病？酸和碱是否会出现化学反应？如果出现化学反应，又会有什么特征？等，完成新课导入。总体设想流程为：创设认知矛盾—分析思维冲突—掌握微观实质，设计化学探究方案，准备石灰水、Cu（OH）2、NaOH溶液、Ba（OH）2溶液、稀硝酸、盐酸等，要求学生自主分为学习小组，从药品里选择适当物质，设计三组及三组以上的实验探究方案。学生认真观察实验并且按照实际情况填写相关表格。教师带领学生共同总结探究成果，演示有明显现象的组别，指导学生书写对应的化学方程式。借助于上述三环节教学活动，培养和锻炼学生问题分析与处理能力、合作与交流能力，使得学生体会学习自信感。

三、搭建实物模型，降低知识学习难度

实物模型作为知识可视化最具代表性的特征，有利于教师结合初中生实际学习情况进行分析。化学知识抽象性较强，使得学习难度大幅度提高。而采取实物模型来替代符号化知识，搭配教师讲解、多媒体展示，可帮助学生更加贴合化学物质，加深化学知识的印象。比如：“质量守恒定律”的教学环节，可以展示水通电微观过程，以动画模拟来降低难度，促使学生更加直观、形象地理解质量守恒定律精髓是化学反应前后原则的“三不变”，将学生思维由抽象过渡为形象。学生自主归纳知识规律，把化学课堂变得更加活泼，学生主动发现与总结知识区别、特征，采取科学化、现代化方式理解，相较于死记硬背的传统方式，有着更强的教学效果。

总而言之，处于课程改革的大环境下，化学教师必须及时转变固有的教学理念，创新和完善教學模式，合理应用知识可视化来提高学生学习质量。营造自由度更高、灵活性更强的课堂氛围，全面提升教学效率和质量。

参考文献：

[1]王义达.知识可视化在初中化学教学应用中的实证研究[D].上海师范大学，2017.

[2]伍国铭.思维导图在初中化学教学设计中的运用：《生活中常见的盐》的教学设计[J].文理导航旬刊，2017（4）：56.

[3]胡凡.知识可视化下《物质结构与性质》的教学设计研究[D].西华师范大学，2017.