化学知识的应用范文第1篇

关键词：化学；心理学；学生

化学是一门以实验为基础的学科，由于学生的实验动手机会少，很多化学反应的现象不是在实验室亲眼目睹，而是通过的教师的口述，让学生自己凭空想象。同时化学知识零散，记忆无明显规律。为此，学生对化学课的反应是枯燥乏味。形成了一种上课一条“虫”下课一条龙的现象，作为教师在条件有限的情况下，怎样充分应用心理学知识才能让学生成为课堂中的一条“龙”。下面我谈谈个人的心得体会。

一、保持愉悦的心情

心理学研究表明，轻松、愉快的心情能使人头脑清醒，注意力、记忆力、想象力、观察力等方面得到相应的提高，学习的积极性更浓。反之，心情压抑、焦躁不安、学习不开心、不愉快的情绪会抑制人的思维活动，同时思维混乱，学习效率大减。因此，根据这一心理常识，教师在上课时，既要整理好外在形象，又要调整好心态，然后以一个精神焕发、情绪激昂的面貌出现在学生的面前，让学生耳目一新，赏心悦目。在课堂中也要面带微笑，多一些幽默，多一些争议，多一些乐趣。如，不同的表情、讲讲小笑话、用谐音打个趣等，让学生觉得教师的教法独特，情趣横生，让学生保持愉悦的心情。

如，在“氮气”的教学中，我是这样提出问题：

（1）闪电打雷常发生的地区为什么树木生长得特别茂盛？

（2）在铜的还原实验中，将还原出来的铜用氮气使之冷却到常温；假如是镁，也可以用氮气来冷却吗？

这样让学生感到了学习化学是一种乐趣、是一种享受，从而把学海无涯苦作舟变成学海无涯乐作舟，能积极、主动地参与公演教学的全过程。

二、充分应用赞赏与鼓励

德国有位著名的教育家曾说过：“教学的艺术不在于本领，而在于激励、唤醒、鼓励。”清代的颜元先生便深谙“适时夸奖”的教育之妙，他留下的“数子十过，不如奖子一长。”的至理名言显然值得现代的教师好好去思考、回味与体会。教师的赞赏与鼓励会逐步提高学生的学习兴趣，增强学习的信心，唤起成功的希望。反之，批评、惩罚过多容易导致学生情感的饥饿。因此教师在教学过程中，应当充分运用赞赏与鼓励的手段，对学生的表现给予及时的正面强化。要善于发现学生学习过程的“闪光点”，对有创新或有不同观点的学生首先给予肯定，对有进步的学生每次给予不同的表扬方式，尤其要注意多为学困生创造体验成功的机会，让他们得到体会成功的滋味。例如，在课堂上对于主动举手回答问题，哪怕这些答案近乎可笑，甚至脱离实际的，但教师在课堂上始终要呵护学生的发言热情，及时鼓励。并对回答好的学生，我们给予最真诚、最热情的赞赏与鼓励。赞赏与鼓励的方式有三种：

1.运用特别的语气、音调、速度和节奏，进行语言赞赏。如“哎！非常好！”“太棒听！”“真了不起了”“很有创意”“你的答案正是我所需要的。”等等。

2.运用教师的表情、手势、眼神等体态语进行肯定。如点头、真诚的微笑、赞许、鼓励的眼神，甚至摸摸他的头或拍拍他的背。

3.运用班组体的力量，如热烈的鼓掌等。即使回答错了，教师也诚恳地说：“没关系，下次还有机会，我相信你一定能行！”整节课贯穿着“激励、唤醒、鼓舞”的教法，这对学生心理有积极的暗示、抚慰作用，同时也有利于保持学生对本课程学习的激情。

三、课中的学法指导，让学生在自学中体会成功

教给学生学习方法，这是课堂教学的高层次要求，也是素质教育的基本要求。在教学中我努力引导学生既领悟课中的难题，又掌握了学习方法，既积累了化学知识，又发展了思维能力。例如，在学习“钠的化合物”中碳酸氢钠时，我安排了碳酸氢钠和碳酸钠对比学习，且补充做了碳酸氢钠和碳酸钠在水中的溶解性大小的实验，然后在这两种溶液中分别滴加同浓度的盐酸，学生都知道会放出二氧化碳，但反应的速率（即放出二氧化碳的快慢）相差较大。通过学生实验总结，碳酸氢钠和盐酸反应放出二氧化碳的速率比碳酸钠和盐酸反应放出二气氧化碳的速率快得多。这时我就引导学生从溶液中存在离子的成分进行分析，从反应的原理给予解释。接着我提出一个问题，把盐酸滴入碳酸钠溶液中和把同样的碳酸钠溶液滴入同样的盐酸中现象有没有相同？绝大部分学生都会回答“现象不一样”。然后根据实验事实讲明了原理，书写了离子方程式。创设一个好的实验情景，学生能很好掌握知识，而且运用知识，发挥想象，运用类比方法，变抽象为形象。

四、分层设问，激发学生学习的信心

在求知的过程中，教师的教学内容、问题难易度把握不恰当时，学生难免会遇到各种困难：听不懂了，做不动了，接受不了……这时学生就会产生学习上的心理障碍，就会苦闷烦躁，情绪低落，对学习丧失信心，甚至会产生厌学、逃学、打人做坏事的情绪。相反，如果此时教师能理解学生的这种困境，适时调整自己的教学内容、问题层次，做到让学生跳一跳摘果子，给予及时的援助，就有可能从此树立学生学习的信心，使他们形成“我也能学好”的良好心理状态，让学生体验到自己的价值，让学生去感觉成功的喜悦。在教学过程中，学生如果能够发现问题并提出问题，这反映了学习的深入，是学生学习主动性充分调动的再现。在课堂教学中，我大胆地把质疑问题引进课堂，通过“读”和“思”，引导学生积极思维，产生提出问题、分析问题，甚至自己尽量达到解决问题的目的。

为此，我认为在化学教学过程中，教师只有尊重了学生，充分考虑了学生的心理要求，满足了学生的自尊心，营造好良好的课堂氛围，才能激发学生内在的学习动机，也只有给学生更多的自我表现、自我实现的机会，学生才会真正成长起来。教师应该有意识地、有针对性地多给学生讨论、交流的机会，培养了学生之间的合作精神、竞争意识，保持一种良好的心境。

参考文献：

[1]牛彩秋.化学课堂心理环境漫谈[J].河北能源职业技术学院学报，2004（01）.

[2]李永福.化学课堂心理环境的优化[J].中国教育技术装备，2009（04）.

化学知识的应用范文第2篇

关键词：前沿知识 科学创新 思维能力

在新课程标准日益普及和发展的今天，我们发现高中化学教材上新增很多诸如“科学史话”、“科学探究”、“科学视野”等内容。而这些内容往往并不是应试模式下的考点，于是如何处理这些知识，成了化学教师一大难题。

现在的高中化学教学，强调开发学生的智力、提高学生的能力、发展学生的特长，所以我们不但不能回避，反而应该更多地运用这些“前沿知识”调动学生的学习积极性，从而达到提升学生综合能力的目的。

一、“前沿知识”的概念与内涵

所谓前沿知识中的“前沿”就是指“前部”与“边缘”，即是指对规定授课内容适当延伸或拓宽，这些知识都与每节课学生应掌握的知识密切相关，或是承前、或是启后、或是左右相关。

这些知识若是教师在课堂上稍有提及并且恰到好处，就会让学生受益匪浅。如：有机化学的立体化学可以和几何思维息息相关；元素周期表的发展史会增强学生的记忆；以及在有关章节提到的新型陶瓷材料、相似相容原理、神奇的催化剂等等。这些知识基本上是常识性介绍的，不仅激发学习兴趣，更是自然辩证法教育的好素材。但是如果教师对这些知识视而不见，只是一味地把教学目标要求的考点当作死记硬背的教条，孤立地塞给学生，不利于学生对所学知识的吸收，是违背新课程标准的基本理念的。

二、 “前沿知识”对教育教学的作用

1.有利于学生对基础知识的理解、记忆和掌握

对于科学知识而言，每一章、每一节都不是孤立存在的，而是整个知识体系中的一个环节，所以在讲授每一部分知识的过程中，承前启后、拓宽左右，这样做绝不是画蛇添足，而是促进学生对所学知识的理解和消化，拓宽学生的科学思维。

如在处理胶体的丁达尔效应的课堂上，我先从“科学史话”中的丁达尔发现过程介绍它的原理，然后重点讲述和板书“丁达尔效应的概念和应用”，之后根据粒子直径大小的特征直接介绍胶体发生电泳的现象及原理。这样处理后，学生通过物理学中的电学、光学等原理综合理解了这个知识点，从而增强记忆、促进掌握。

2.有利于激发学习兴趣，发展科学想象力

伟大的科学家爱因斯坦曾经说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”前沿知识的讲述就是在学生已有知识的基础上，提出新问题，营造探究问题的驱动力，激发学生新的求知欲望和对科学的想象力。这样才能激励未来人才对未知领域不断探索。早在初三的化学课上，学生就熟知：与我们密不可分的“空气的组成问题”经历了卢瑟福、普利斯特里和拉瓦锡等科学家前仆后继的研究探索和争辩历程才确定了氧气和氮气的混合存在，直到20世纪，稀有气体及其化合物的逐渐发现才使人类彻底地认识我们身边须臾不可离开的空气。所以学生对科学界的发展进步有着启蒙认知，在高中课堂上，可以不断地循循善诱，发挥学生的科学想象力，激发探究热情。

在讲授选修三教材的原子结构部分时，用了四个物理量，即能层、能级、轨道、自旋描述核外电子的运动状态，我用两课时完成了基本知识的讲解，最后在下课前两分钟告诉学生：核外电子的运动尽管速度很大（每秒钟可绕地球8圈），又没有固定的轨道，但是有一定的规律：可以用数学表达式描述和计算――那就是薛定谔方程。有意钻研化学的同学，在大学可以学到。听到这些话，学生们瞪大了眼睛，无不惊叹于如此复杂、测不准的电子云，竟然可以用方程式去解。像这样的前沿知识，仅用三言两语，就可以极大程度地激发学生的兴趣和想象力。

3.有利于培养学生发散思维能力和创新精神

发散思维是指“是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状”。心理学家认为，发散思维是创造性思维最主要的特点，是测定创造力的主要标志之一。在课堂上“前沿知识”的教学，突破了“填鸭式教育”的固有模式、克服了常规的思维定势，启发了学生的发散性思维和创造性思维。

比如学生在学习了“常见金属――铁、铝的性质和应用”已经知道的：铝由拿破仑时代的“皇家金属”变成现代的“家常金属”是因为掌握了电解的冶炼技术，之后再通过阅读“科学视野”部分学生又了解到：钛是继铁、铝之后的第三金属，将在未来的尖端领域起到不可或缺的作用，21世纪将是钛的世纪。那么将来的社会是否对金属材料还有更高的要求？金属领域是否还有我们未知可用的材料？已知的金属还有哪些性质和用途是我们没有发现和利用的？这些问题都将带学生们进入更高远的创新思维领域。配合后面章节中“用途广泛的稀土金属――冶金工业的维生素”，学生们会知道原来除了身边常见的材料，金属的世界还那么广大，未来需要探索的材料及用途还有那么多。

三、准确把握“前沿知识”

1.当前新课标要求

就中国学生的特点来说，他们在国际上参加青少年奥林匹克竞赛拿一等奖的不少，但是在科学界拿诺贝尔奖的不多。由此可见，我们的教育不能只注重于说教，更不能为了应试而教学，而是应该全面注重人才综合素质的培养，要在传授知识的同时，激发兴趣、培养能力、开发智力。许多“前沿知识”虽然并不是考试所需掌握的内容，但是能促进学生对考点的理解和掌握，同时，培养学习兴趣，激发创造力，有时，还是思想教育和辩证唯物主义不可多得的教学资源。因此，教师在课堂教学上，对“前沿知识”是绝不可忽视的。

2.把握“前沿知识”对教师的要求

（1）全面了解教材

首先教师要做的就是全面把握教材，深度把握考试大纲，详尽地了解每一章节的知识容量及重难点情况，并能够对前后章节的相关知识了如指掌。只有这样，在时间有限的课堂上，教师首先以完成每一节的教学任务为前提，及时了解和发现学生的接受能力和掌握情况，才能对“前沿知识”的介绍做到有的放矢、环环相扣。

（2）课堂上把握尺度

说起对“前沿知识”教学应该把握的尺度，笔者通过和一些学生的交流和调查，大致分为两方面予以论述：首先是时间方面，在课堂40分钟的有限时间内，除了对教学内容的讲述、教学重难点的处理以及简单的练习，对于“前沿知识”的介绍大致需要多则五六分钟，少则两三分钟的时间，绝不可喧宾夺主，冲击了主干知识。

化学知识的应用范文第3篇

关键词：知识可视化；初中化学；教学策略

文章编号：1008-0546（2015）07-0002-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.001

当今世界，人们处于被视觉信息包围的时空中。现代视觉环境不断改变着人们的认知模式，原先由文字承载的人们的感知和经验正在越来越多地被用图像、图形、图表、视频、动画等可视化的方式表达和传播。2006年，美国学者米歇尔（Mitchell，W.J.T）说：人类历史中正在发生一个重要转向――图像的转向（W.J.T米歇尔，2006）。[1]在这样的背景下，诞生了知识可视化研究，并迅速对教学产生了影响。

一、知识可视化的定义和理论基础

1. 知识可视化的定义

知识可视化的定义最早出现于2004年。瑞士卢加诺大学的马丁・爱普（Eppler，M. J.）和雷莫・布克哈德（Burkard，R. A.）在他们共同编写的《知识可视化：一个新的学科及其应用领域》中首次定义知识可视化的概念，他们认为：“一般来说，知识可视化领域研究的是视觉表征在改善两个或两个以上人之间知识创造和传递中的应用。这样一来，知识可视化是指所有可以用来建构和传递复杂见解的图解手段（Eppler & Burkhard，2004）”。[2]他们将“视觉表征”概括为6种类型：启发式草图，在小组间产生新的见解；概念图，结构化信息并展示其关系；视觉隐喻，映射抽象数据使其易于理解；知识动画，动态的、交互的可视化技术；知识地图，结构化专家知识并提供导航；科学图标，可视化知识域（Eppler & Burkhard，2004）。[3]任悦（2007）认为“视觉表征”，是指“将抽象化、概念化的东西以视觉化的方式再现和表述。”[4]常用的视觉表征形式有：图像、图形、图表、视频、动画等。

2009年，赵国庆在对马丁・爱普等2004定义进行深入分析后，给出了知识可视化定义的新表述：知识可视化是研究如何应用视觉表征改进两个或两个以上人之间复杂知识创造与传递的学科。[5]强调了知识可视化是一门学科和研究领域、知识可视化主要应用于复杂知识创造与传递，认为简单知识仅仅依靠语言文字就能传达，没有借助知识可视化技术的必要。

2013年，马丁・爱普在接受赵慧臣和王淑艳专访时，对知识可视化做出了更简洁明确的说明：知识可视化指应用视觉表征手段，促进群体知识的创造和传播（赵慧臣，王淑艳，2014）。[6]

从教学应用的角度看，知识可视化的实质是将抽象的知识、概念及过程以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的视觉表征，从而促进学习的发生、知识的传播和创新。

2.知识可视化的理论基础

知识可视化的理论基础之一是双重编码理论。双重编码理论的一个重要原则是：同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增加记忆和识别。该理论于1986年由佩维奥（Paivio，A.）提出，该理论设想有两个认知子系统，一个专门用于表征和处理非语言对象如表象，另一个则专门用于处理语言对象。佩维奥指出：人类的认知是独特的，它在同时处理语言和非语言对象时非常特别。语言系统直接处理语言的输入和输出，同时充当非语言对象、事件和行为的符号功能，任何的表征理论都必须符合这一二重性（赵国庆，黄荣怀，陆志坚，2005）[7]。

佩维奥做过的一个试验发现，如果给被试以很快的速度呈现一系列的图画或字词，那么被试回忆出来的图画的数目远多于字词的数目，这个试验说明，表象的信息加工具有一定的优势。也就是说，大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度要好于语义记忆的效果和速度。佩维奥还假定有两个不同类型的表征单元：imagens和logogens，imagens用于表征心理图像，logogens用于表征语言实体。imagens是以关联和层次的形式组织的，而logogens是以部分整体关系组织的。双重编码理论定义了三种类型的加工：⑴表征性的，语言和非语言表征的直接激活；⑵调用性的，通过非语言系统激活语言系统或反过来通过语言系统激活非语言系统；⑶联合加工，在语言系统内部或非语言系统内部的表征的激活。一个任务可能需要三种加工中的一种或全部。从双重编码理论可以看出，知识可视化将知识以图解的方式表示出来，为基于语言的理解提供了很好的辅助和补充，大大降低了语言通道的认知负荷，加速了思维的发生（赵国庆，黄荣怀，陆志坚，2005）。”[8]

马丁・爱普还指出：视觉空间推理、适应性结构化等也是知识可视化研究的理论支持（赵慧臣，王淑艳，2014）。[9]

知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域，其理论基础的研究还不是很充分，有待进一步深化和完善。知识可视化的主要研究对象是视觉表征、知识传播与创新，涉及人际间知识的传递和建构，因此，已有的学习理论、传播理论、脑科学理论等在探讨知识可视化理论基础时也可资借鉴。

二、知识可视化在教学中的应用

1. 知识可视化教学应用的普适性

知识可视化领域研究的是视觉表征在改善群体间知识创造和传递中的应用。知识可视化的目标在于传播知识，并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识，由此可见，知识可视化的教学应用具有普适性，并不只限于特殊的学科或领域。

知识可视化几乎可以应用在所有学科的教学中，王淑芬（2014）认为：传统课堂中师生对世界感知和经验的积累以文字为主的时代一去不返，而以视觉图像为主导的信息时代势不可挡，单通道的文化传播正在被多通道的信息交互所替代。知识可视化将促进课堂教学范式由传统向现代转变，并体现在教学内容视觉化呈现、教学方式视觉化表达、教学情境视觉化创设和解决问题视觉化建构等方面。[19]

2014年马丁・爱普谈到知识可视化在教学中的应用时说：“知识可视化的优势可体现在社会、情感和认知三方面。在社会方面，它有助于推动知识在生产者和学习者之间的传播；在情感方面，它有助于从文化情感层面促进知识创新和迁移；在认知方面，它有助于促进学习者记忆、应用新知识。对教学而言，借助可视化手段的帮助，教师和学生可更轻松、更快捷地传播、共享知识（赵慧臣，王淑艳，2014）。”[11]

Gianquinto和Rodd则认为，可视化是“认知和情感”。Gianquinto指出，视觉体验和想象可以生发性情，形成可视化的意念并构成知识。Rodd指出，性情并不局限于认知的本质，它包含情感的因素（或情感和知觉的关系）。因此，性情是受情感影响的，它基于图形的可视化（王淑芬，2014）。[12]

这样看来，知识可视化的教学应用的普适性就十分明显了，在运用知识可视化进行知识传播时，可以借助视觉表征作为语言文本的补充，深化对语言文本的认识；可以综合运用多种视觉表征形式，促进知识的创新、传播和共享，还可以从文化和情感层面促进知识的传播和创新。

2. 知识可视化在初中化学教学中的应用

（1）已有研究

知识可视化思想在初中化学教学中的应用由来已久，但作为特定的研究领域则刚刚起步。介于此，笔者以知识可视化的核心概念“视觉表征”和“初中化学”为题名或关键词，在万方数据库进行精确匹配搜索，剔除其中不是涉及初中化学教学的论文，所得数据列表如下：

对所得论文进行梳理，可以发现：

思维导图的研究相对最多。思维导图在初中化学教学中的应用主要是从教师的角度和学生的角度论证了思维导图既是一种好的教学策略又是一种有效的学习工具。教师在教学过程中的使用主要是：设计导学案，提高预习效率；整合知识，简化板书；建构知识网络，提高复习效率；用于化学探究，培养自主、合作学习能力等。但张丽（2012）在其硕士论文中提到，思维导图“对不同层次学生影响不同，对不同化学知识内容的教学影响效果不同。”[13]孙婷（2014）也提到思维导图教学策略“要与其他策略相结合。”

概念图在初中化学教学中的应用主要在于概念教学和化学知识的复习。不是所有的内容都适合使用概念图，概念图只适合用于概念较为集中的知识领域。

动画在初中化学教学中的应用主要是两大方面：揭示物质的微观结构、反应的微观实质，帮助学生想象和理解微观世界；演示可能发生意外的错误操作，帮助学生强化正确的操作。

图像在初中化学教学中的应用主要在于创设情境、发散思维和学生实验前的实验装置图教学。

图表在初中化学教学中的应用在于浓缩课本知识，便于学生对比、辨析和记忆。

这些研究表明，化学教学中的视觉表征主要有思维导图、概念图、动画、图像、图表等形式，许多教师会在化学教学中采用图像、图形、图表、视频、动画等辅助教学，基于化学以实验为基础的学科特点，实验、实物模型等也在化学教学中得到广泛应用。其中，对思维导图和概念图的研究相对比较深入，但通常缺乏从知识可视化角度对以上教学策略的深入剖析和认识。知识可视化在化学教学中的应用还有待进一步深入研究。

（2）笔者的尝试

在对知识可视化的定义、理论基础和应用现状有了初步了解后，笔者开展了知识可视化在初中化学教学中应用的教学实践。

开学第一节课，笔者对所教班级进行了“大脑半球优势”和“学习感觉偏好”的问卷调查，并将数据用excel进行处理，得出对应的饼图和柱形图。发现学生中大脑双侧平衡和右半球优势的占绝大多数，视觉偏好和触觉偏好的学生人数也是最多的。针对这样的学生现状，笔者在教学过程中尝试对于不同的教学内容采取不同的可视化的教学策略。

刚开学时，讲的知识较少，课后没有作业，笔者将思维导图介绍给学生，说明用途、教给画法。课堂上或讨论、或实验，课后学生用思维导图整理笔记并上交，教师利用课间逐个点评，为学生熟练使用思维导图复习打下基础。笔者曾在课堂上尝试手绘思维导图作为板书，学生热情不高，访谈中学生说：还是课后画好，课堂上要画要写，还要换不同颜色的笔，比较麻烦，而且在笔记本上画容易受原本格子的限制，不利于画面的布局。因而在使用了一节课后停止。之后的教学中主要用于单元复习。每一章讲完后，在周五的课上讨论决定本章思维导图的框架，学生利用周末完成，周一的课上简单点评，并评出最佳的3～4幅作品给予奖励，然后随堂检测复习效果。这样的处理，学生反映良好，说：复习课再也不那么枯燥了；自己也知道化学该怎么去复习了；复习的时候也不那么容易分心了，竟然能连续三个小时集中精力完成思维导图，觉得很不可思议；内容集中到一张纸上，查找和记忆都方便多了。但也有学生一直不习惯使用，他们认为自己没有画画的天赋，画得不好看，而且至少要换三种颜色的笔来写很烦，还有个别学生认为再画一遍跟重抄笔记没有区别，因而不愿意使用。

概念图的使用主要是在第三章“物质构成的奥秘”和第六章“溶解现象”中，这两章概念比较集中，概念图能很好地向学生展示概念的来龙去脉和概念之间的关系。新授课时使用是在学生概念形成后，用小概念图帮助学生将概念纳入已有的知识体系，复习时再引导学生将小概念图组合成大概念图，建立自己的知识体系。教学过程中，笔者发现，相对于自己画概念图，学生更喜欢填空，他们认为，自己画的不如老师利用软件设计的美观，填空的概念图使用很方便。

动画、图片、漫画、实物模型在微观知识的讲授中也取得了不俗的效果：动画可以揭示电子的得失和化学反应的实质；原子结构示意图帮助学生理解“元素的化学性质与最外层电子数有关”；漫画可以帮助学生理解氯化钠的形成，学生还可以利用自己想象的漫画记忆元素化合价；实物模型可以帮助学生理解O2和CO2 结构的不同，从而知道虽然都有“O2”，但是意义大不相同。

化学实验，尤其是对比实验在“身边的物质”的教学过程中功不可没，通过实验的对比，学生很容易得出正确的结论。如用石蕊浸泡的纸花进行二氧化碳的性质实验，引导学生得出“不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红”的结论，比教师费力地去强调效果好得多。

教学实践中，笔者发现表格在初中化学教学中大有用武之地：①对比数据，利于概念的形成。如讲授元素的定义时，可用表格列举三种氢原子和两种碳原子的质子数、中子数，根据数据学生容易得出“元素是质子数相同的一类原子”的结论，便于概念的理解。②纵横对比，辨析概念。如元素和原子，通过列表能清楚地向学生展现这两个概念的区别和联系。③浓缩要点，简化笔记。如讲授“常见的碱”的内容时，对于氢氧化钠、氢氧化钙的研究都是从俗称、物理性质、化学性质等几个角度去进行的，教学中笔者对课本上的表格进行了改进、丰富，将相关的知识全部浓缩于一张表格中，便于学生比较和记忆。④复习时归纳相近知识，便于发现规律。如二氧化碳、氧气、氢气的实验室制法有相似之处，也有一定要区分的特别之处，可将其归纳在一张表格中，便于学生发现其中发生装置和收集装置选择的规律，而不是去死记硬背。

三、对基于知识可视化的教学策略的思考

脑科学的研究表明：人类种族的成功可以部分归因于脑对新鲜刺激的持续不断的兴趣和好奇，当新鲜刺激出现时，人的肾上腺素分泌增加，会暂停所有不必要的活动，将注意力高度集中，以便及时采取行动；反之，相同的或可预期的刺激反复出现，脑对环境刺激的兴趣就会降低，随即转向其他新颖刺激，这就是常说的注意力分散。

2011版的《义务教育化学课程标准》中规定：义务教育阶段的化学课程的基本理念是“以提高学生的科学素养为主旨”，要求学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面得到发展。

笔者认为，知识可视化的提出，顺应了信息时代的发展对知识传播和创造方式改变的需求。视觉表征概念的深入理解和精细化分析为丰富初中化学教学策略的内涵和教学范式的研究提供了新的视角和途径。可以从以下几方面开展深入研究：（1）根据知识的不同类别，研究相应的视觉表征。（2）根据不同的教学环节，研究相应的视觉表征。（3）根据不同的学生情况，研究相应的视觉表征。同时，在以上研究中需要精心设计教学实验，尽可能多的获得质性的或量化的证据，用证据来得出结论。

参考文献

[1] （美）米歇尔著.陈永国，等译.图像理论[M].北京：北京大学出版社，2006：2

[2] Eppler，M. J. & Burkard，R.A. Knowledge Visualization. Towards a New Discipline and its Fields of Application，ICA Working Paper #2/2004[R]. University of Lugano，Lugano，2004

[3] 任悦.数字时代视觉表征的变化[J].国际新闻界，2007，（2）

[4] 赵国庆. 知识可视化2004定义的分析与修订[J]. 电化教育研究，2009，（3）

[5] 赵慧臣，王淑艳.知识可视化应用于学科教学的新观点――访瑞士知识可视化研究开拓者马丁・爱普教授[J].开放教育研究，2014，20（2）

[6] 赵国庆，黄荣怀，陆志坚. 知识可视化的理论与方法[J]. 开放教育研究，2005，（1）

[7] 王淑芬.网络技术下知识可视化的课堂教学范式重构[J]. 课程・教材・教法，2014，（7）

化学知识的应用范文第4篇

本文首先就知识可视化的概念进行了基本的概述，接着分析了知识可视化在小学语文教学中的主要作用，最后提出了小学语文教学中知识可视化的具体应用策略，旨在通过于此，全面提升小学语文教学中知识可视化的应用水平。

【关键词】

小学语文 教学 知识可视化 应用

现如今，全球早已经进入了知识经济的时代，知识成为了第一生产力。知识的快速传播常常让身处在现代社会的人们觉得无所适从。因此，教育学家开始将他们的研究方向转向了知识的可视化领域中。根据实践得知，在小学语文教学中使用知识可视化方式，能够深入挖掘学生的学习潜能，激发学生的学习兴趣，让小学语文的课堂摆脱呆板、单一、刻板的模式，重新焕发新的活力。

一、知识可视化的基本概述

知识可视化具体指的是利用视觉表征的手段进行知识的传播和创新的一个整体过程。在这里，知识被理解成为一种“手段”，通过这个“手段”，传达对事物的看法、见解、态度等。知识可视化的理念十分繁多，其中较为著名的有双重编码理论、可视化理论和知识管理理论等。知识可视化理论认为人类能够通过视觉获取大量的知识，而通过视觉获取的知识量比通过其他器官获得的知识量要多很多。同时，利用图式演示，学习者能够清晰地辨别事物与事物之间的相互联系，并构建一个自己容易理解的知识构建。

二、知识可视化在小学语文教学中的主要作用

（一）帮助学生提升识字的效率

在小学语文教学过程中，使用知识可视化的教学工具能够为学生构建一个轻松、和谐的课堂氛围。而知识可视化工具的应该还能根据不同的教学内容设置内容有区别的教学情境，这样就更能让小学生主动参与到学习生字的“行列”中。同时，在这种轻松的环境中，可视化带来了多彩的教学内容，学生对文字的认识变得更加具体而深刻，每学习到的生字都会被深深的印刻在脑海里，很难被遗忘。

（二）引领学生进入恰当氛围，提升认知能力

在小学语文的教学过程中，现代的教学工具的使用能够有效提升教师的教学效果。例如，教师在进行《开国大典》课程教学过程中，利用知识可视化，能够让学生充分感受到文章的教育意义所在。因为现在距离开国大典的时间已经过去很久了，而小学生的理解和想象能力又有限，学生单纯的通过教师的讲解不能完全感受到当时激动人心的氛围。所以，利用现代化的可视工具能够给带领学生进入当时的气氛中。因此，知识可视化的应用能够调动学生的情绪，有效提升学生的认知能力。

（三）让学生情感升华，增强学生的想象力

在进行小学语文教学中，知识可视化的应用能够激发学生产生强烈的情感共鸣，增强学生的想象力。因为想象力是促进学生学习进步的主要源动力，想象力和知识的有效结合能够让学生的知识构建更加完备。教学中，使用知识可视化，还能够将学生身边喜闻乐见的事件与教学联系起来。例如，教师在教学《卖火柴的小女孩》的时候，可以利用知识可视化，将小女孩和学生自己的经历进行对比，这样既能让学生的情感得以升华，还能让学生更加珍惜现在的美好生活。

三、小学语文教学中知识可视化的具体应用策略

（一）教师转变教学观念，加强知识可视化的具体应用

随着我国素质教育和新课改的不断推行，我国教育领域需要变革的呼声也愈加强烈。在小学语文教学的过程中，教学模式有了很多的选择。其中知识的可视化应用就是其中的一种。由于小学生年龄偏小，普遍存在着注意力不集中的现象。因而知识可视化非常适合小学生使用。这就要求教师在教学过程中，转变传统的教学观念，认可知识可视化教育的重要性。只有教师的足够重视才能让学生也引起相应的关注。此外，教师还应该在教学中加强对知识可视化的应用，其中具体的知识可视化设备包括多媒体、计算机网络等。这些工具的使用让课堂更加具有渲染力，让课程的内容也更容易理解。

（二）提高教学手段，多使用知识可视化教学手段

目前，我国的小学语文教师在进行教学的过程中，往往比较常采用的是传统的教育手段。特别是一些经济欠发达的地区，由于教师自身素质的局限性限制，导致很多教师对新技术的使用不够熟练。但是，新形势下，教师都应该认识到一些新型教学方式的先进性，例如知识可视化教学的应用。教师应该积极学习，掌握前沿的教学方式，花时间和精力多研究教学中出现的新技术和新设备等。只有教师具备了高效的可视化教学手段，才能引导学生进行更加高效的学习。

（三）完善知识可视化的教学过程，增强知识可视化的教学效果

一般情况下，听是学生获取知识的主要渠道，而说则是表达表达的一种具体方式。而由于小学生的年龄和生理特征的限制，其听说能力则一直较弱。小学生往往容易出现回答问题语无伦次，答非所问的情况。而利用知识可视化，则可以让教学过程更加完善。而利用知识可视化的结构性、直观性等特点都可以更好的帮助教师解决教学中存在的问题。

例如，教师在教授《九寨沟》这篇文章的时候，可以现在网络上下载一些关于九寨沟的美丽视频供学生欣赏。通过知识可视化的应用，让学生对九寨的景色有一个宏观上的认识。接着，教师可以提出几个问题让学生结合看到的视频进行思考，进而进行讨论。此后，每个学生可以充分利用知识可视化工具将问题的答案整理出来，然后进行阐述。最后，教师利用可视化工具将有用的观点进行整合，并结束此节课的学习。

【结 语】

知识可视化的具体应用让知识由抽象变得具体，由隐形变为显性。而在小学语文教学中采取知识可视化教学手段，能够让学生的学习变得更加的轻松，让学生的学习过程变得更加有趣。同时，在知识可视化应用的过程中，教师需要转变观念，不断提升自身素质，总结教学经验，最终促进知识可视化的应用整体水平。

【参考文献】

化学知识的应用范文第5篇

化学事实性知识内容多、分布广、材料琐碎，再加上不容易记忆，学生常常感到知识杂乱无章，如果在学习过程中不注意及时整理、归纳，而是简单、机械地记忆在头脑中，容易导致学习困难。经常遇到的情况是：学生感觉都记住了，但在解决问题时却束手无策，难以提取所需要的知识。孤立、零散的知识在头脑中堆积越多，越不利于提取，无法提取的知识就变成了僵化的、无价值的知识，无法用它去解决实际问题。因此，如何使学生在理解的基础上记忆有关物质性质、制法、用途等元素化合物知识，并形成较系统的知识结构，就成为化学事实性知识学习的关键。

一、记忆理论简介

现代信息加工心理学家在研究人类的学习与记忆时，把学习记忆看成是信息加工过程，并根据信息在头脑中停留的长短，把记忆区分为三个系统，即瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。

学习的信息加工过程可用下图所示的简单模型表示：

1.瞬时记忆

人们在通过自己的感觉系统像视觉、听觉、触觉等接收外界信息时，这些信息首先进入感觉登记器，并在其中保持很短的时间，这种短暂的记忆储存即是瞬时记忆。瞬时记忆仅仅对环境中刺激进行直接的知觉复制，而不进行任何形式的加工。进入瞬时记忆的信息保持时间很短暂，作用就是把信息保持一段时间，如果不被登记或受到特别注意，很快就会消失。

2.短时记忆

又称工作记忆，形象地称之为记忆的“工作台”。就是把信息保持住，使人能够运用信息有意识地工作。它是个体进行思维的工作场所，在面对大量刺激时，短时记忆会对这些刺激进行筛选，其方法有三种：一是忽视某些信息（从记忆中清除）；二是通过一遍又一遍的筛选把信息保留在短时记忆之中；三是通过复述或者通过与长时记忆中的信息相联系，使短时记忆中的信息进入到长时记忆。

3.长时记忆

长时记忆是指信息在人脑中长久保持的记忆。长时记忆的信息主要来自于对短时记忆信息的复述，也有一些是感知中印象深刻的内容一次性直接进入长时记忆系统而被贮存起来的。长时记忆把现在的信息保持下来以备将来使用，或把过去已贮存的信息提取出来用于现在。这样，人们就在长时记忆的参与下把过去、现在和将来有机地联系起来了。

二、化学事实性知识教学中的记忆策略

1.复述策略

复述是促进记忆的一种手段和方法。我国古代教育家孔子主张：“学而时习之”；北宋大文豪苏轼也曾说过：“旧书不厌百回读”。学习者为了保持住信息，就需要对信息进行经常性的重复。与其他学习策略相比，复述的作用仅仅是保持信息，因而是一种水平较低的信息加工策略。

现代科学研究已经证明，外界信息通过人的感觉器官向大脑中传输的时候，大脑细胞中的突触所产生的电脉冲和神经递质沿着一定的神经通道传导。在信息流的作用下，随着信息的传导便会在神经通道上作为一种化学印记显现出来。如果这种印记达不到一定的强度——刺激太弱或者反复刺激太少，则这些印记会随之消失，这样一来，瞬间记忆就不能转化为长时记忆。反之，如果刺激强度很大或者经常重复，就能形成很强的结构印记。复述是短时记忆的信息进入长时记忆的必要条件，只有经过复述的信息才能够进入长时记忆，才能够长久保持。

复述有机械复述和加工复述两种等级。单纯重复信息音韵的复述，称为机械复述。它能够使信息保持在短时记忆中，却难于形成长时记忆。如学习溶解度概念时，让学生朗读三遍溶解度的概念。如果对材料进行某种形式的分析、比较、组织、归类，或思考内容的意义和联系，然后用自己的语言表达出来，称为加工复述。如对溶解度概念进行分析，在学生理解了溶解度概念中的“四要素”后，用自己的语言概括出“20℃时NaCl的溶解度为36g”的含义就是：在20℃时，100克水中最多可溶解36克NaCl。

2.协同记忆策略

在记忆的过程中，多种感官并用，协同识记，称之为协同记忆。心理学的实验表明，多种感觉器官一起参加记忆，比一种感觉器官单独记忆，效果要好得多。一些元素化合物等化学事实性知识的学习，特别适合多感官协同记忆。如《钠的性质》教学时，让学生完成实验：取一小块钠，看到钠通常情况下是固体（视觉）；用刀切钠的表皮时，感到钠较软（触觉）；切去表皮后，看到呈银白色，具有光泽（视觉）；把一小块钠放在装有水的烧杯中时，听到嘶嘶声（听觉），看到钠浮在水面上，变成一个光亮的小球向烧杯的各个方向迅速游动，逐渐变小，最后消失，并伴有气泡（视觉）；用手触摸烧杯时，感到发热（触觉）；向烧杯中滴入几滴酚酞，溶液变红（视觉）。在实验过程中，积极调动学生视、听、嗅、味、手、脑各种感官参与，学生不仅观察到了钠的颜色、状态、硬度、密度、熔点、溶解性等多方面的物理性质，而且还观察到了钠与水发生反应的变化过程，如体积变化情况、在水中的运动情况、产生气泡以及放热等现象，从而获得对金属钠的全面认识，这样记忆的知识就不容易遗忘。

运用多种感官进行学习，能加深大脑的印象，可以更多地在大脑中留下回忆的线索，从而提高记忆的效率。因此，在化学事实性知识的学习时，应充分调动各种感觉器官对物质及其变化进行全面地观察和体验，做到从各个方面明确感知化学事实，从而加深对事实性知识的印象，增进对知识的理解与记忆。

3.精加工策略

精加工策略（eleberation strategies）是指通过对学习材料进行深入细致的分析、加工，理解其内在的深层意义并促进记忆的一种策略。精加工策略一方面能够使新知识与已有知识取得联系，增进对新知识的理解；另一方面经精加工的信息进入已有知识网络中，在以后需要唤起时易于检索，即使直接检索困难，也能够通过知识网络间接推导出来。精加工是在意义理解的基础上进行的信息加工策略，是高效率获得事实性化学知识的一种方法。

（1）类比。类比是依据两个（或两类）不同对象在某些属性上的相同或相似之处，将一个对象的特殊属性迁移到另一个对象上去，从而作出可能判断的逻辑推理方法。在化学学科教学中，类比推理起着重要的作用，它能使抽象的信息变得具体生动，协助学生去记忆、理解知识，有利于学生创造性思维的发展。

学生接受新知识的能力，很大程度上依赖于已掌握的旧知识，因此，在化学教学过程中，类比推理对认识的横向延展的连通有不可低估的作用。表面上似乎毫不相关的客观对象，通过类比这个中介环节可以联系起来，由此及彼，逐步揭示固有的内在规律，从而使学生获得确切而明晰的直观认识。例如，在学习铜、锌族元素的性质时，把它们与碱金属、碱土金属进行对比；在学习硼烷、硅烷时，把它们与烷烃进行对比；在学习氮族元素时，把PH3与PCl5，H3PO3、H3PO2与H3PO4等进行对比等。通过引导学生比较它们的结构（包括原子结构和分子结构）、性质、用途和制备方法等，可以找出它们之间的共性、差异和特殊性。这样既启发了学生的思维，又加深了学生的理解，增强了学生的记忆。

（2）比较。比较是对两种或两种以上易混淆的相关对象进行对比分析，揭示其本质的过程。比较的方法较多，常用的有：①对立比较，将相互对立的事物放在一起，形成鲜明对比，只要理解其中一个，也就掌握了另一个，如化合反应与分解反应的概念；②差异比较，寻找两种易混淆对象的差异，掌握其界限，如学习盐酸与硫酸的化学性质时，关键是找出其中的不同之处；③对照比较，将不同类别的若干材料同时并列，进行对应比较，既能把握事物间的差异又使新知识更易于掌握，例如在学习了酸的通性后学习碱的化学性质，就可以进行对照比较学习。

记忆活动中的比较，一方面可以同中求异，即在同类事物、在共同点或相似点的基础上，尽量找出其不同点；另一方面，也可以异中求同，即在不同事物或在不同点的基础上，尽量找出其相同点、相似点或共同特征、一般规律。

（3）联想。从一个事物想到另一个事物，从一个概念想到另一个概念，这就是联想。课堂教学中充分调动学生的联想，不仅能活跃学生的思维，而且能够增加知识的有序性，形成牢固的知识网络，提高记忆效率，培养学生的发散思维能力。

在化学学习中，通过联想，赋予无意义或意义不强的化学事实性知识以生动的形象、情景或意义，让其与头脑里已有的知识经验联系起来，形成一个较完整的有意义的内容，以便易于记忆和回忆，而且整个记忆过程会变得生动有趣，同时也发展了学生的创造性联想能力。在教学过程中，常可采用的联想法有以下三种。

①会意法。会意记忆就是把一些抽象的概念进行自我理解和再加工处理，然后去巧记。如氢气或一氧化碳还原氧化铜的实验操作是：实验开始时，先通气后加热；实验结束时，先停止加热后停止通气。若用会意记忆法可会意记作，“气体早出晚归，酒精灯迟到早退，前者颠倒要爆炸，后者颠倒要氧化。”

②谐音法。谐音记忆就是把需要记忆的化学内容跟日常生活中的谐音结合起来进行记忆。如地壳中各元素的质量分数占前三位是“氧、硅、铝”，可谐北方音为“养闺女”；金属活动顺序表后面四种金属是“铜、汞、银、铂、金”可谐音为：“统共一百斤”。

③歌诀法。歌诀记忆就是针对需要记忆的化学知识利用音韵编成歌谣或口诀，歌诀法融知识性与趣味性于一体，读起来琅琅上口，易诵易记。如关于托盘天平的使用，可编写成这样一首七言诗：螺丝游码刻度尺，指针标尺有托盘。调节螺丝达平衡，物码分居左右边。取码需用镊子夹，先大后小记心间。药品不能直接放，称量完毕要复原。化合价的记忆是初中学生非常头疼的内容，可以将一些常见元素的化合价编成这样一个口诀：一价钾纳氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，谈变价也不难，二三铁二四碳，硫有负二正四六，铜汞二价最常见……

以上三种联想策略，可以根据学生的不同年龄，进行有意识地循序渐进地培养和训练。也可先结合实物和图片进行记忆，逐渐培养学生自觉运用这些精加工策略，提高化学记忆能力。

4.合理复习策略

德国著名心理学家艾宾浩斯（Hermann Ebbinghaus）的研究表明，长时记忆中的信息同样也会出现遗忘。他在系统研究中发现，遗忘在学习之后立刻开始，遗忘的进程是先快后慢，并据此绘制出著名的艾宾浩斯遗忘曲线。这条曲线告诉人们在学习中的遗忘是有规律的，遗忘的进程不是均衡的，在记忆的最初阶段遗忘的速度很快，后来就逐渐减慢了，到了相当长的时候后，几乎就不再遗忘了，这就是遗忘的发展规律，即“先快后慢”的原则。根据这一规律，在化学学习中，要注意以下几方面。

（1）及时复习。大量研究发现，及时复习的效果优于延后复习，这主要是因为遗忘的发生是先快后慢、先多后少的。及时复习可以赶在遗忘大量发生之前使所学材料加以巩固，这样就避免了遗忘的迅速发生，使保持量始终处于较高水平。

（2）集中复习和分散复习。正确分配复习时间对复习效果具有很大影响。复习时间的分配一般有两种情况，一是集中复习，就是集中一段时间重复学习许多次，如期末总复习；二是分散学习，就是每隔一段时间重复学习一次或几次，如家庭作业和单元复习。对大多数学生和学习材料而言，分散复习的效果好于集中复习的效果。学习材料越难，机械成分越多，且学生又缺乏兴趣，越宜采用分散复习的方法；学习材料较易，具有一定的意义，且学生学习兴趣又高，则较宜采用较为集中的复习方法。

5.组织策略

组织策略是指对记忆材料按照不同方式归纳、排队、分门别类，建立联系，以便能够扩大记忆容量并在记忆后对记忆材料进行加工，尤其是分析记忆材料的语义时，其加工程度较深，故记忆效果明显。组织策略的具体方法有许多种，较常见的是“组块化”。“组块化”是指把一些独立的信息合并成一个整体，使大量信息具有整体功能。研究表明，在记忆彼此意义上关系不大的学习材料时，组块化可以显著提高记忆成绩。组织策略主要有聚类和纲要二种形式。

（1）聚类。聚类也叫归类，指对材料按特征或归属来进行组织。将一些化学事实性材料按等级多层次地归类（形成关系树），可有效地改善记忆。如：

钠与水反应的实验现象形成的表象图中，将五条信息压缩到一个组块中，提高了组块的信息贮存能力，减轻了学生的记忆负荷。

（2）纲要。汉代《诗谱序》中说：“举一纲而万目张”。“纲”“要”并用，即为提纲挈领的要点。化学教学中，引导学生组织学习材料纲目要点，有利于抓住化学学习材料的精髓，可减少记忆负担。纲要是“大容量”的知识组块，能使学生的思维具有整体性、跳跃性，有助于问题解决能力的提高。

①标题纲要。指以标题表示所学材料的层次，体现其逻辑关系。例如，比较晶体熔沸点高低，可归纳组块：

②图表纲要。运用图示或表格等手段表示所学知识之间的内在联系。在化学教学中，可借助图表纲要形象、直观的特点，对一些基本概念、基本理论、元素化合物、有机化合物等知识之间的内在联系进行归纳组块，使化学知识结构的复杂关系或内在联系一目了然，便于学生建构知识的整体结构。如不同类型氧化物的关系可画成下图。

③网络纲要。指学习者用连线将所学材料要点连结成一个网络结构，并表示出它们之间从属逻辑关系的一种组织方法。网络纲要中用得较多的是概念图。它通常将某一主题的相关概念置于圆圈或方框内，然后用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。概念图把化学知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。如初中化学“分子”一节的概念图可表示如下。

实践证明，科学的记忆方法，可使枯燥的材料变得饶有趣味，呆板的知识变得活泼生动，极大地激发学生的学习兴趣，启迪他们的心智，培养他们的自信心，减轻学生的记忆负担，提高记忆效率。中学化学事实性知识学习中可采用的记忆方法是很多的，教学中要善于启发学生寻找、总结、归纳属于自己的最佳记忆方法且在平时的学习过程中灵活运用。

参考文献

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