浅谈无机化学教学中“知识网络图”的构建与运用

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论文关键词：无机化学；知识结构网络图；网络教学法

论文摘要：介绍无机化学教学中在钻研教材、理顺知识点之间的逻辑关系的基础上，构建“知识结构网络图”．并应用“知识结构网络图”在新课、复习课、小结课等各个环节中进行教学．

1.问题的提出

无机化学是高等师范院校化学系的一门重要的专业基础课，但其内容繁杂、知识点多，如果仅满足于照本宣科，则只能教给学生一大堆散乱的结论，学生难以掌握，而且容易遗忘.正如美国著名心理学家布鲁纳所说:“获得知识，如果役有完满的结构把它联在一起，那是一种多半会被遗忘的知识，一串不连贯的论据在记忆中仅有短促得可怜的寿命.”因此，无机化学的传统教学方法必须加以改革.

笔者认为，在无机化学教学中，应重点讲知识主线、解答问题的思路、学习方法以及知识点之间的联系.基于上述思想，笔者在教学中采用了“网络教学法”，其关键是构建“知识结构网络图”.

2.“知识结构网络图”的构建

2.1钻研教材，理顺知识点间的关系是构建“知识结构网络图”的基础

无机化学是以元素周期律、热力学、动力学、近代物质结构理论、平衡理论以及基础电化学等为指导，以现代实验技术为手段来研究元素及其化合物(碳氢化合物除外)的合成、性质、结构及其相互联系等的科学.它所研究的范围广，其知识容量大，且相互关系错综复杂.但通过仔细钻研、分析教材后发现:无机化学既有纵向的推导衍变关系，又有横向的对比关系.如，原子结构一章，可理出如下衍变关系:为了解释元素相互化合的质量关系的基本定律，建立了道尔顿原子论，确立了原子是组成物质的最小微粒的观点，然而，阴极射线和电子的发现，又打破了原子不可再分的观点.带核原子模型，进一步成功地解释了α一粒子散射实验，从而解决了原子的组成问题，但却不能解释氢光谱以及原子结构和氢光谱的关系.后来玻尔理论解决了这个问题并指出了原子的能量是量子化的.德布罗意提出电子等实物微粒也具有波粒二象性，并随后为电子衍射实验所证实，从而解决了玻尔理论的局限性.最后发展到用“波函数”描述核外电子运动状态，用“几率径向分布和电子云”表示波函数，进而派生出单电子体系、多电子体系、核外电子排布、元素周期律与周期表、元素性质周期性递变等横向联系.

2,2“知识结构网络图”的构建

在深人钻研教材、理清知识点间的纵横关系的基础上，使所研究的诸多问题形成知识网络，建立起“知识结构网络图”.如，原子结构一章.通过对这一章的知识内容重新加工、整理和组织，可以建立如图1所示的“知识结构网络图”.

2.3“知识结构网络图”的特点

“知识结构网络图”有主线清楚、逻辑性强、联系紧密等特点.现以图1分析如下:

2.3.1主线清楚.图1是以道尔顿原子论、玻尔理论、波粒二象性、核外电子排布、元素周期律与周期表、元素性质周期性递变等为主线，按知识的逻辑关系，分层次渐进深人，构成整张“知识结构网络图”.

2.3.2逻辑性强.主线知识与分支知识间的箭号，既体现因果关系，又体现派生关系.如玻尔理论与分支中的氢光谱及多电子原子的精细结构体现因果关系;波函数与几率径向分布、电子云体现派生关系.这样，在各知识点中应用不同层次的原理，既注重内容的阶梯性，又注重概念和理论在不同层面上的回归和在渐进分化基础上的融合贯通.同时体现各知识点之间的前后呼应与相对独立性.

2.3.3联系紧密.图1体现了各知识点间的逻辑衍变关系.前面的讨论为后边的探索作铺垫，后面的研究在解决前面提出的问题的同时，又提出新的问题.如波函数，是基于经典物理力学方法不能描述电子的波粒二象性提出的，为了对核外电子的运动状态能进行形象化的描述，派生出了几率的径向分布和电子云等内容，而波函数的讨论又为后面将要研究的四个量子数和多电子原子的结构等内容作了铺垫.

3“知识结构网络图”在教学中的应用

在无机化学教学中，应用“知识结构网络图”既可用于讲授新课，也可用于复习课和知识小结课的教学.

3.1在新课教学中的应用

在新课教学中采用网络教学，使所传授的知识不再是单一的知识点，形成了纵向、横向联系的知识链和知识块.例如，铬族元素一节的教学，在分析铬原子的价电子层结构(3d54S1)的基础上，推导出铬的常见氧化态(+ = 3 \* ROMAN III,+ = 6 \* ROMAN VI)，介绍三价铬和六价铬的几种存在形式，并板书给出图2所示的相互转化关系.其次再对各种离子的颜色、氧化还原性、在不同介质中的存在形式等进行详细讲述，最后让学生将相互转化的反应方程式写出来.从而使教材中的一些零散的知识、单个的反应形成整体的知识结构网络，使学生抓住事物的本质联系，起到触类旁通的作用.

3.2在复习课教学中的应用

在复习课的教学中，采用网络教学，不但能强化知识的记忆，更能使零乱的知识系统化、网络化，使之成为有机的整体.同时，在系统化、网络化的过程中，能进一步加深学生对知识的理解，培养学生对比联系、综合归纳的能力.例如、在配位化合物一章复习课的教学中、首先引导学生找出配合物的基本概念、空间构型、结构以及配合平衡等四大主线知识.其次，引导学生逐一回忆每一主线知识所派生出的分支知识，并采用边讲述边板书的方法，与学生一道建立如图3所示的“网络结构图”.然后，针对每一主线知识，给出一至二道课堂练习题，进行强化练习.髻如，针对空间构型这一主线，要求学生指出〔Fe(CN)6]3一和〔FeF6 ] 3一配离子的成键情况、空间构型以及它们谁是内轨型配离子、谁是外轨型配离子.最后要求学生采用联想法，将各主线与分支知识所涉及的内容，在头脑里象放电影似地重现一遍.课后布置适量练习题，达到“授人以渔”的目的.

3.3在小结教学中的应用

讲授完一章后，及时总结，理出本章知识脉络及各知识点的逻辑衍变关系，将其串成线、分成块，从而建立起知识网络图，例如，讲授完氧族元素一章后，首先给出氧和硫及其重要化合物的网络图(见图4)，将本章知识小结归类.然后要求学生既要注意各化合物间的纵向关系(如残S,S,SO2,SO3,Na2SO4等物质间的推导衍变关系)，又要注意它们间的横向关系(如SO3 , H2SO4 . NaHSO4. Na2SO4间的关系)，以及物质间的对比关系(如H2SO4,NH4HSO4, (NH4)2S2Os等)，还要注意物质间的网络关系(如H2S, H2SO4 , NaHSO4 , Na2SO4 . NazSO3. Na2S等).同时，注意它们相互间转化的条件.最后要求学生一一写出相互转化的化学反应方程式，以便学生加强记忆，形成自己的知识体系.

4结论

教学实践证明:采用“网络教学法”，能减少教学时数，提高教学效率.有利于培养学生的钻研精神，提高逻辑思维能力、归纳总结能力和创新能力以及文字表达能力.