化學圖表語言是指包含一定化學信息的各種圖或表。圖表語言教學是將有關知識經過歸納、總結、整理制成各種圖表,用于教學的一種方式。高中化學中很多內容對學生的抽象思維能力要求很高,而圖表可以作為信息傳遞的一種形式,能將抽象的知識轉化成直觀形象的知識,降低了難度。故在高中化學教學中合理應用好圖表語言教學可以起到事半功倍的效果。
一、表格語言
常見的表格語言有數據分析表、元素周期表、酸堿鹽的溶解性表等。它的優點是:對比鮮明、記憶方便、概括性強,能培養學生的比較、分析、歸納等能力。
1.數據分析表
案例1.化學平衡這一節中,筆者用下列表格引入平衡常數這個概念。
已知反應H2(g)+I2(g) 2HI(g),△H<0。在457.6℃和525.6℃時分別用不同起始濃度的H2、I2(g)、HI(g)進行反應,平衡后得到以下實驗數據。
讓學生通過分析數據得出如下結論:
(1)從①②③組或者④⑤⑥組進行比較,發現在457.6℃(或525.6℃)時,■的比值近似相等,即對于同一反應,在同一溫度下,該比值是一個常數。
(2)在457.6℃時,①②是平衡從正向建立的,③是平衡從逆向建立的,該比值相等,說明該比值與平衡建立的過程無關,與初始濃度,平衡濃度無關。
(3)在457.6℃和525.6℃下,該比值不同,說明該比值與溫度有關。
通過上述三個問題,很自然的引入平衡常數這個概念,理解了平衡常數與濃度無關與溫度有關,把一個抽象概念形象化、直觀化。同時讓學生從變化的數據中找出規律,培養了學生獲取和處理信息的能力,認識到數據的定量處理在化學科學研究中的應用。
2.元素周期表
教材中最美的圖表就是元素周期表,學生首先被它的優美結構吸引,接著在教師的引導下對表格中的橫行、縱行的元素進行多方面分析,最后得出同周期、同主族元素性質的遞變性、歸納出元素周期律、理解位、性、構三者的關系。學生通過對元素周期表的分析,親身體驗知識的獲取過程和方法,感受到獲取知識的愉悅和艱辛。這種以表格為載體來揭示事物本質特征和規律的方法,可以幫助學生輕松地掌握重點與難點內容。
二、圖形語言
常見的圖形語言有微觀粒子模型、晶體結構圖、物質關系圖、知識總結網絡圖、無機有機工藝流程圖等。它突出的優點是:形象直觀地展示事物的內部結構、相互關系、發展過程、形成知識網絡,從而更好地深化知識和應用知識。
1.曲線圖形
教材中很多章節有曲線圖形,如反應過程中能量的變化、反應速率時間圖、化學平衡圖像題、溶解度曲線、中和滴定曲線等。我們用圖形來創設情境,刺激視覺,激發學生思維沖突,培養學生對曲線的觀察能力,增強思維的邏輯性。
案例2.在學習氫鍵對沸點的影響知識時,讓學生先觀察圖形思考問題,再得出結論。
【問題】圖表中同主族氫化物沸點變化的規律?什么物質出現了反常?為什么?
從曲線的拐點很明顯看出HF、H2O、NH3反常現象,讓學生產生質疑、矛盾,思維碰撞出火花,從而激發了學生學習新知識的欲望,得出了氫鍵對物質熔沸點的影響。通過相關圖像題培養了學生縝密的思維力和樂意探究的學習態度。
2.分子結構模型、晶胞結構圖
在有機化學的教學過程中,重視分子的球棍模型、比例模型圖,讓學生根據圖形搭建模型,體會鍵的形成和斷裂,理解有機反應的本質。在物質結構教學中借助于晶胞結構圖引導學生分析微觀結構,培養學生空間想象力。
3.工藝流程圖
教材中有化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖、有機合成示意圖、海水綜合利用聯合工業體系圖等,近幾年的高考中常出現無機、有機化工流程圖,考查學生分析解決化學問題的能力。
三、圖像語言
圖像的優點是:增加了視覺效果、加深記憶、是情感態度價值觀教育的很好素材。
1.實驗裝置圖
案例3.實驗室配制一定物質的量濃度的溶液,配制過程用圖示表示如下:
圖示中包含了大量的化學信息,通過圖示,學生能用自己的語言描述配制的一般步驟,加深對物質的量濃度的含義和配制操作的理解。通過實驗裝置圖、反應現象圖,拓展了學生的實驗思路,提高了實驗設計能力。
2.彩圖、名人肖像、科技成果、實物圖片
教材中有很多美麗的圖片,如樹林中的丁達爾效應、煙花、文物司母戊鼎、豐富的礦產、化學家肖像,讓學生感受化學世界的奇妙,激發學生熱愛自然熱愛祖國的熱情,樹立為人類的進步奮斗的責任感。通過被污染的河流、酸雨的危害、白色污染等圖片,讓學生關注社會、逐步養成可持續發展的思想,樹立美麗中國的觀念,培養學生正確的價值觀。
在課堂教學中,我們充分挖掘圖表語言的功能,將難以理解的文字信息轉化為直觀易懂的圖表形式,發揮圖表在知識的形成中不可替代的作用和功能,同時積極創建一些有探究意義、有思想性、有趣味性的問題情境配上圖表,使得學生在學習過程中更有積極性,充分激活學生的認知和情感結構,準確地傳遞課程的核心內容。
(作者單位:江蘇啟東東市匯龍中學)