探討思維導(dǎo)圖在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

徐玉瑩 楊偉革 姜艷麗 李大成

【摘要】思維導(dǎo)圖是利用圖像與文字相結(jié)合的形式，將各級(jí)主題之間的關(guān)系展現(xiàn)出來，與大腦中已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生進(jìn)行新舊知識(shí)的整合。高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁多且非常零散，引入思維導(dǎo)圖這一學(xué)習(xí)方式，可以將老師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”緊密結(jié)合起來，學(xué)生自主繪制思維導(dǎo)圖是一個(gè)鍛煉發(fā)散思維和嘗試建構(gòu)知識(shí)的過程，對(duì)提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。文章闡述了思維導(dǎo)圖的理論依據(jù)以及特點(diǎn)，探究了思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用，并對(duì)“鐵及其化合物”一課應(yīng)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行了完整的教學(xué)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】思維導(dǎo)圖?高中化學(xué)?鐵及其化合物?教學(xué)設(shè)計(jì)

教育部在2018年頒布的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：高中化學(xué)的教學(xué)要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。因此這就要求教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從傳統(tǒng)的知識(shí)“講述者”走向“引導(dǎo)者”。但是目前的高中化學(xué)教學(xué)還存在一定的困境，課堂教學(xué)知識(shí)散亂，學(xué)生無法自主構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系;課堂教學(xué)缺少趣味性，師生互動(dòng)交流較少，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)化學(xué)興趣不高。因此如何進(jìn)行有效的課堂教學(xué)，如何幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、思維導(dǎo)圖概述

思維導(dǎo)圖又稱為心智圖，是托尼·布贊（Tony Buzan）在20世紀(jì)60年代提出的一種新的思維方式，最主要的特點(diǎn)是能夠呈現(xiàn)出思維的過程和層級(jí)之間的聯(lián)系，把零散的知識(shí)進(jìn)行二次加工，由點(diǎn)及線、由線到面，整理成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。模仿大腦神經(jīng)的思維導(dǎo)圖，更容易被大腦接收?！敖o你的思維畫一張導(dǎo)圖”，布贊是這樣描述思維導(dǎo)圖的繪制過程的：首先把“主題”置于紙的中央，使之成為發(fā)散的中心，然后畫出一些從主題放射出來的彩色線條，在這些分支上填上關(guān)鍵詞，也就是二級(jí)主題，用同樣的方法連接三級(jí)主題、四級(jí)主題等;最后可以用圖畫、圖形和色彩補(bǔ)充這幅思維導(dǎo)圖。當(dāng)然，也可使用Inspiration、MindManager、FreeMind、ThinkingExpress等軟件進(jìn)行繪制。繪制的思維導(dǎo)圖無對(duì)錯(cuò)之分，代表的只不過是每個(gè)人不同的思維方式。本部分思維導(dǎo)圖概述可以用FreeMind軟件繪圖如下：

“一幅圖畫頂一千個(gè)詞匯”，思維導(dǎo)圖最主要的優(yōu)勢(shì)在于：（1）充分調(diào)動(dòng)左右腦，利用圖案和色彩的組合刺激大腦，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。（2）思維導(dǎo)圖制作的靈活性可以激發(fā)學(xué)生的想象力和提高學(xué)生的思考力。（3）將冗長(zhǎng)的課本內(nèi)容凝練成一幅圖，可以幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架，抓住重難點(diǎn)，促進(jìn)知識(shí)的遷移。思維導(dǎo)圖不但能幫助師生從不同角度、不同范圍對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理、整合、拓展，還能給學(xué)生提供一種新的自學(xué)方式。思維導(dǎo)圖引入教育領(lǐng)域以來，已經(jīng)被越來越多人的關(guān)注和應(yīng)用。

二、思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用

在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生存在這樣一種現(xiàn)象，課上老師講的知識(shí)都能掌握，課后習(xí)題也能順利完成。但是，在面對(duì)綜合性比較強(qiáng)的題目時(shí)卻束手無策、心生恐懼。最主要的原因在于學(xué)生沒有建構(gòu)成一個(gè)完整的知識(shí)體系，無法準(zhǔn)確的從腦海中提取解決問題所需要的知識(shí);還有一部分原因在于部分學(xué)生和教師傾向于從“題海戰(zhàn)術(shù)”中獲得知識(shí)，但是又缺乏總結(jié)整理的過程，導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)做自己做過的題型，遇到新題型卻無從下手。因此，在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，利用思維導(dǎo)圖使課前預(yù)習(xí)更高效，使課堂上知識(shí)體系構(gòu)建更順暢，使課下自主復(fù)習(xí)進(jìn)行的高效率，使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)建構(gòu)知識(shí)。

1.思維導(dǎo)圖在高中化學(xué)預(yù)習(xí)中的應(yīng)用

課前預(yù)習(xí)是保證聽課質(zhì)量和效果的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)只是瀏覽課本、熟悉一遍教材，難以起到指導(dǎo)學(xué)習(xí)的作用。將思維導(dǎo)圖與預(yù)習(xí)相結(jié)合，使注意力更集中任務(wù)更明確。課前根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法引導(dǎo)學(xué)生完成思維導(dǎo)圖的繪制，常用的有兩種方法：第一種方法是學(xué)生經(jīng)過通讀教材獨(dú)立做出思維導(dǎo)圖，構(gòu)建自己的思維體系，并標(biāo)出難以理解的問題，便于在課堂上有選擇性的聽講;第二種方法是教師給出主題關(guān)鍵詞和框架，讓學(xué)生進(jìn)行思維導(dǎo)圖的填充，同樣注明疑惑點(diǎn)。教師利用課前幾分鐘回收，把握學(xué)生的思維障礙點(diǎn)，有的放矢，講課更有針對(duì)性。作為新知識(shí)起點(diǎn)的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖，可以使學(xué)生溫故知新，在不知不覺中將新知識(shí)擴(kuò)充到自己的知識(shí)體系中。這樣不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，并為接下來的課上學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2.思維導(dǎo)圖在高中化學(xué)新授課中的應(yīng)用

課堂是獲得知識(shí)最快最直接的一個(gè)途徑。課堂教學(xué)內(nèi)容較多，教師在授課時(shí)常使用PPT和板書，從而造成了學(xué)生一直不停的抄板書或者PPT，缺乏獨(dú)立思考的時(shí)間。將思維導(dǎo)圖與板書相結(jié)合，將整個(gè)教學(xué)過程變成思維導(dǎo)圖的填寫過程，從本節(jié)課的主題開始，隨著教學(xué)的深入，按照教學(xué)內(nèi)容的順序提煉關(guān)鍵詞，給學(xué)生留出充分的思考時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。45分鐘的課堂學(xué)生能集中精力聽課的時(shí)間約20分鐘，為應(yīng)對(duì)這種情況，將思維導(dǎo)圖與筆記相結(jié)合，只需將關(guān)鍵詞、重點(diǎn)甚至是講解內(nèi)容的頁(yè)碼標(biāo)記在筆記本上，課下進(jìn)行補(bǔ)充。如果學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)已經(jīng)繪制了思維導(dǎo)圖，那學(xué)生在聽課時(shí)要做的任務(wù)就是補(bǔ)充和完善思維導(dǎo)圖，有重點(diǎn)的去聽課，目標(biāo)是把標(biāo)記不懂的地方理解、學(xué)會(huì)。在繪制思維導(dǎo)圖的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生按照自己的想法進(jìn)行繪制，逐漸形成自己的風(fēng)格。圖2是用FreeMind軟件繪制的思維導(dǎo)圖聽課樣板圖。

3.思維導(dǎo)圖在高中化學(xué)復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

復(fù)習(xí)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。復(fù)習(xí)課往往包含多章節(jié)內(nèi)容，內(nèi)容繁雜，若是逐個(gè)課時(shí)的梳理知識(shí)點(diǎn)，即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力;若是依靠題海戰(zhàn)術(shù)，從題目中查缺補(bǔ)漏，學(xué)生不僅身心俱疲而且學(xué)習(xí)效率低下。將思維導(dǎo)圖與復(fù)習(xí)相結(jié)合，整合所要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，明確它們之間的關(guān)系，使其條理清晰、便于記憶、效率提高。具體過程是先讓學(xué)生對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)整理，并做出思維導(dǎo)圖;然后，教師進(jìn)行檢查批閱，修改思維誤區(qū)，把握學(xué)生理解的重點(diǎn)、難點(diǎn);最后，教師總結(jié)，同時(shí)展示自己所做的思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生對(duì)自己繪制的思維導(dǎo)圖進(jìn)行補(bǔ)充或者修改。鼓勵(lì)學(xué)生在不看課本、不看參考資料的前提下，調(diào)取大腦儲(chǔ)存的知識(shí)，根據(jù)記憶畫出思維導(dǎo)圖，與完善后的思維導(dǎo)圖進(jìn)行對(duì)比，找到記憶的盲區(qū)，知識(shí)的薄弱點(diǎn)。由此可見，繪制思維導(dǎo)圖是梳理知識(shí)、理清知識(shí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要途徑，能夠使學(xué)生的思維得到鍛煉。

三、思維導(dǎo)圖課堂教學(xué)案例

“鐵及其化合物（第一課時(shí)）”教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.教材分析

人教版必修教材化學(xué)1第三章第一節(jié)第一課時(shí)“鐵的單質(zhì)”以鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，鐵元素與人體的關(guān)系為主要內(nèi)容，探究不同價(jià)態(tài)的鐵元素在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用。

2.學(xué)情分析

學(xué)生在初中階段比較膚淺地了解了一些鐵的知識(shí)，如Fe、Fe3O4、FeCl2、Fe2O3、FeCl3、FeSO4等，本節(jié)課要在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上結(jié)合離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)鐵的有關(guān)性質(zhì)。區(qū)別在于（見下表）初中是從宏觀的角度去認(rèn)識(shí)了解而高中是從微觀的角度去分析掌握。在此之前，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了鈉和氯的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備學(xué)習(xí)元素化合物的基本學(xué)習(xí)思路，由此引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)遷移到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中來。

3.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過查找文獻(xiàn)及觀察鐵及其化合物的圖片，了解鐵的存在形式、在地殼中的含量，認(rèn)識(shí)鐵在人們的生活、生產(chǎn)中的重要作用，增強(qiáng)化學(xué)與生活緊密相關(guān)的意識(shí)。

（2）根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及視頻展示，掌握鐵的物理性質(zhì)，培養(yǎng)用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，并增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。

（3）在學(xué)習(xí)鐵單質(zhì)的有關(guān)知識(shí)后，掌握鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，從氧化還原的角度分析Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)分析問題的能力。

（4）通過設(shè)計(jì)鐵與水蒸氣的反應(yīng)裝置，掌握實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

（5）了解鐵元素與人體的關(guān)系，了解化學(xué)對(duì)人類生活的重要影響。

4.評(píng)價(jià)目標(biāo)

（1）通過觀察圖片及搜集資料，說出鐵的存在形式和鐵元素在地殼中的含量，診斷學(xué)生對(duì)鐵價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。

（2）通過觀看視頻聯(lián)系生活實(shí)際，明確鐵的物理性質(zhì)，診斷學(xué)生對(duì)鐵物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平。

（3）通過對(duì)鐵單質(zhì)與非金屬、酸以及鹽溶液的反應(yīng)的觀察、分析、交流、討論、點(diǎn)評(píng)，診斷學(xué)生對(duì)單質(zhì)鐵化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平。

（4）通過探究鐵與水蒸氣反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)方案，診斷和發(fā)展學(xué)生對(duì)裝置設(shè)計(jì)分析的能力水平。

（5）通過實(shí)例分析，診斷和發(fā)展學(xué)生對(duì)新聞事件判斷的能力水平。

5.教學(xué)重難點(diǎn)

（1）教學(xué)重點(diǎn)：鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、鐵與水蒸氣的反應(yīng)

（2）教學(xué)難點(diǎn)：鐵與水蒸氣制備裝置的設(shè)計(jì)

6.教學(xué)過程如下表所示：

利用思維導(dǎo)圖，有助于學(xué)生掌握更好的學(xué)習(xí)方法，提升學(xué)習(xí)水平;利用思維導(dǎo)圖有助于學(xué)生更有效的進(jìn)行預(yù)習(xí)、上課更有效率、復(fù)習(xí)更為方便，以此提升學(xué)生的思維水平。思維導(dǎo)圖對(duì)整理化學(xué)知識(shí)，建構(gòu)化學(xué)知識(shí)體系有著重要意義，其背后蘊(yùn)含的科學(xué)思維和方法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新精神有著重要作用。

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