浅谈图解法在化学教学中的有效运用

      图解法是运用图示、连线、箭头等手段，表示知识之间的内在联系，帮助学生理解和记忆知识的方法，这是化学教学中采用非常广泛的一种教学策略。常用的有：韦恩图（又叫文氏图）、概念图、网络图、物质转化关系图、物质分离（或检验）分组图、数轴（或坐标轴）图、模型图等。本文拟结合高中化学内容，谈谈图解法在化学教学中的具体运用。

      1.韦恩图

      在教学中常用韦恩图来表示集合与集合之间的关系，化学学习中使用韦恩图可以形象地表示出各种概念之间的包容关系。比如：氧化还原反应、非氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应之间的关系；取代反应与卤代、硝化、磺化、酯化、脱水、皂化、水解反应之间的关系，可分别用图1和图2清晰地表示出来。

      

      从图1中可以方便看出：置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不是氧化还原反应，化合反应和分解反应有的是氧化还原反应，有的不是氧化还原反应。

      从图2可以容易看出：卤代、硝化、磺化、酯化、皂化都是取代反应，水解反应和脱水反应中有的是取代反应，有的不是取代反应。

      2.概念图

      概念图是由美国康奈尔大学教授诺瓦克于20世纪70年代最早提出来的，国外也有学者将其称为概念网，它是一种很好的表征、检查、修正、完善知识的认知和测量评价工具。绘制概念图通常将有关某一主题不同级别的概念置于圆圈或方框中，然后以各种连线将相关的概念和命题连接，连线上有时标明两个概念之间的意义关系。由于概念图将各种概念以类似于人脑中知识的结构形式排列，因此有助于学生建构知识网络、浓缩知识结构、整合新旧知识，从而使学生能从整体上把握概念，提高思维的发散性和收敛性。图3是关于化合物的分类的概念图。

      

      图3

      此图以树状方式表示出了化合物之间的逻辑关系，顶端是最概括的概念——化合物，枝干是局部概念——电解质、非电解质，末梢是具体的实例，整个图看起来犹如一棵树，这使学习者既能提纲挈领地抓住要点，又一目了然地明确要点之间的逻辑关系，促进了学生对概念的意义建构。

      3.网络图

      网络图就是从分散的知识中找出内在联系，理出纵横脉络，按照其逻辑关系串联成链，形成知识网络。例如，氧化还原反应概念多、关系复杂，可以从氧化还原反应的有关概念是互相独立，又互相依存的关系形成有序的知识结构体系见图4。网络图一般在复习和总结的过程中运用较广。

      此图把氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的关系及它们与得失电子、化合价升降的关系全面清楚地反映出来，使学生对知识的掌握更加系统化、条理化，并且打通了各个知识点之间的关系，提高了学习的效率。

      

      图4

      4.物质转化关系图

      这是元素及其化合物教学和复习时最为常用的一种信息组织方法。具体做法是：首先将一单元中重要的物质以一定的方式排列出来，然后，按照反应关系用直线连接起来，有时还在线上注明转化的条件或参与反应的物质。例如，有关氯及其化合物间的相互转化关系用图5表示如下：

      

      图5

      此方法有利于学生对各种物质间的相互转化关系和各类物质的性质的知识综合记忆和应用。高考的框式推断题，即是此种方法的延伸和拓展。

      5.物质分离（或检验）分组图

      对于多种成分混合物进行分离或对于混合物中各成分进行检验时，运用此方法可以容易、方便地达到预期目的。此方法具体操作为：向待分离或待检验的混合物中加入某种试剂（或通过某种操作，如加热、过滤等）后，根据现象（或操作后的结果）把原混合物分成若干组，然后，就每组物质再进行一次前步操作直到分离或检验出每一种物质为止。可以用图6表示如下：

      例如，要把五种溶液一一鉴别开来，可以运用此方法图简明快捷的实现目标（见图7）。

      

      图6

      

      图7

      6.数轴（或坐标轴）图

      利用数轴或坐标轴图可以巧妙地将定性和定量的概念联系起来，并能将抽象的内容形象化、直观化，有助于理解和把握知识的内涵和外延。例如，在学习同种元素不同价态间的氧化还原反应时，学生对化合价不能交叉的规律难于理解，可以借助数轴帮助学生领悟不交叉的含义。以为例，用数轴（见图8）较直观、浅显的表示如下：