摘要
在信息化时代，人们的生活被大量信息与知识充满，如何准确、高效地转化知识、处理不同知识间的关系成为人们需要解决的问题。2004年“知识可视化”作为一个新的研究领域被提出，通过提供更丰富的知识视觉表征的方式，提高人们之间的知识创造和传递。中学化学概念具有抽象性、阶段性、系统性的特点，如何运用丰富的视觉表征来促进概念知识的传播被越来越多学者的所关注。 首先，本研究通过相关主题文献的梳理以及对中学的可视化教学可行性进行调查，确定了化学概念知识在中学化学中的教学问题以及将可视化教学策略运用于化学概念教学中的可行性，为教学实践的开展做好准备。 其次，通过研读教材、课程标准及相关文献，将人教版化学必修一中的化学概念知识分成具体概念、抽象概念、定义性概念，并提出相应的知识可视化指导下的高中化学教学策略。结合教学内容与可视化教学策略根据不同类型化学概念知识的特点选择合适的视觉表征方式，进行可视化教学设计。 在此基础上，本文以人教版化学必修一中的“物质的量”“胶体”及“氧化还原反应”为例，将可视化指导下的化学教学策略应用于实验班的课前教学设计、课堂教学活动、课后教学评测等教学环节中，对照班则不使用可视化教学法，进行常规教学。在教学实验完成后，通过问卷与学业成绩的后测来验证教学效果。 通过以上研究，得到如下研究结论： （1）通过对实验班与对照班的段考与期考成绩进行统计分析发现，实验班的平均成绩高于对照班，且具有显著性差异，说明知识可视化教学策略指导下的教学更能促进学生对化学概念的理解与掌握。 （2）通过对问卷Ⅱ前后测结果进行统计分析发现，在经过一个学期的可视化教学后，实验班的学生在对化学概念的学习兴趣方面有了显著性提高，更善于对化学概念知识进行比较和归纳，进行知识框架构建。并且在学习方式上有了一定的转变，用更科学的学习方式来改善背诵与题海战术等学习方式，对概念的内涵与外延也有了更深刻的理解与把握。 （3）通过检查实验班学生的课堂笔记与课堂小结发现，学生使用图示的次数日益增多，且能够根据不同知识内容调整图示的形式，绘制的图示日益规范美观、内容越来越完整，根据学生绘制的图示也有助于教师了解学生对课堂的把握程度与知识框架的构建情况。 （4）将知识可视化运用于化学教学设计当中，以图示的方法展示教学目标设计、教学设计流程等内容，可以使新手型教师在整体上更好的把握教学流程，做到心中有数，教学设计可视化也有利于教师之间的讨论与交流，使教学设计中的不合理环节能快速被诊断从而修正，提高教学设计的质量，进而提高课堂教学质量。 综上所述，可视化教学策略指导下的化学概念教学能使学生更善于整理概念间的联系，有利于学生知识框架的构建，加深学生对概念的内涵以及外延的理解，激发学习兴趣与创造力。同时知识可视化作为一种教学方法能使教师在更宏观的角度把控课堂，做到心中有数，亦能促进教师之间的交流。
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