白靜珠　張芹芹

基于思維導(dǎo)圖的化學(xué)有效教學(xué)的實(shí)踐研究

白靜珠張芹芹

（江蘇省江陰市青陽中學(xué)江蘇江陰214401）

思維導(dǎo)圖是一種將思維可視化的工具，它能以直觀形象的方式表達(dá)知識(shí)結(jié)構(gòu)，有效地呈現(xiàn)思考的過程及知識(shí)的關(guān)聯(lián)。鑒于目前課堂低效的狀態(tài)，作者嘗試把思維導(dǎo)圖應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)，通過課堂實(shí)例展示基于思維導(dǎo)圖下有效的化學(xué)教學(xué)課堂，旨在為一線工作的教師提供一些參考。

思維導(dǎo)圖；化學(xué)；有效教學(xué)

江蘇新高考政策實(shí)施以來，化學(xué)學(xué)科受到嚴(yán)重沖擊，高考難度不減，但課時(shí)和作業(yè)時(shí)間明顯減少，學(xué)生的重視程度也相應(yīng)降低。在這樣的大環(huán)境下，化學(xué)教學(xué)步履維艱，教學(xué)效果不容樂觀，教學(xué)壓力很大。俗話說：“雞蛋從外面打破是食物，從內(nèi)打破是生命”。教學(xué)亦如此，自上而下、自外而內(nèi)的要求是壓力，是負(fù)擔(dān)，是作繭自縛；而自下而上、自內(nèi)而外的張力是成長(zhǎng)，是解脫，是化蛹成蝶。［1］因此，廣大教育理論和實(shí)踐工作者基于客觀現(xiàn)實(shí)和自身的發(fā)展需求，正迫切地探索符合新課程理念下的有效教學(xué)模式。

一、問題的提出

在課程改革的課堂教學(xué)實(shí)踐中，我校提出轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，淘汰原本講授式的教學(xué)模式，倡導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)下的課堂教學(xué)。實(shí)施以后，課堂上學(xué)生活動(dòng)“豐富”起來，小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、問題解決、視野拓展……每堂新課都在急促的鈴聲中匆忙結(jié)束。筆者感覺目前課堂簡(jiǎn)直就可以比作導(dǎo)演在拍電影，把每一個(gè)環(huán)節(jié)都精心設(shè)計(jì)到位，學(xué)生只需按要求表演。這樣的結(jié)果是降低了學(xué)生的思維訓(xùn)練，弱化了學(xué)生對(duì)學(xué)科整體及局部知識(shí)框架的建構(gòu)，輕視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)，減緩了學(xué)生能力的提升。

怎樣才能開展有效的教學(xué)，提高學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)能力和思維能力？筆者認(rèn)為，將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到教學(xué)不失為一個(gè)好方法。思維導(dǎo)圖作為一種有效的、能夠促進(jìn)思維發(fā)展、加強(qiáng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的教學(xué)工具，不僅能夠在很大程度上幫助老師、學(xué)生發(fā)展一種清晰的整體性知識(shí)框架，幫助學(xué)生豐富、完備化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而建構(gòu)完整的化學(xué)觀，還能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生大腦中相對(duì)應(yīng)的化學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生的思維過程更加流暢、條理更加清晰，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維觀。

二、思維導(dǎo)圖的概述

1.思維導(dǎo)圖的起源

“給你的思維畫一幅導(dǎo)圖”，這是被譽(yù)為“世界記憶之父”的英國教育學(xué)家托尼·布贊（TonyBuzon）在20世紀(jì)60年代提出一句名言。他所指正是思維導(dǎo)圖——一種新型的思維模式。

托尼·布贊在他的大學(xué)期間發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的記筆記方式不僅費(fèi)時(shí)間、容易出錯(cuò)，而且筆記中的不易發(fā)現(xiàn)、記憶起來比較困難，于是他萌生了對(duì)大腦的工作方式展開研究的想法。通過研究腦科學(xué)發(fā)現(xiàn)，大腦神經(jīng)是一個(gè)由中心向外發(fā)散的神經(jīng)元，進(jìn)入大腦的文字、符號(hào)、顏色、味道、音樂等等這些引起人多感官運(yùn)作的信息都可以成為一個(gè)信息中心，并由此中心向外無限發(fā)散，成為彼此連接的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫。

托尼·布贊受此啟發(fā)，順應(yīng)腦神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律，首創(chuàng)了思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖能從一個(gè)主要概念開始，隨著思維的不斷深入，逐步建立一個(gè)有序的發(fā)散的圖。運(yùn)用思維導(dǎo)圖可以將新知識(shí)的關(guān)鍵概念與頭腦中已有的其他概念聯(lián)系起來，讓孤立的知識(shí)的記憶存儲(chǔ)成為有意義的知識(shí)建構(gòu)。運(yùn)用思維導(dǎo)圖還能提高學(xué)生思維能力。思維導(dǎo)圖的放射性思考方法，“除了加速資料的累積量外，更將數(shù)據(jù)依據(jù)彼此間的關(guān)聯(lián)性分層分類管理，使資料的儲(chǔ)存、管理及應(yīng)用更系統(tǒng)化，從而增加大腦運(yùn)作的效率，它允許你探索大腦能夠創(chuàng)造的無限聯(lián)想的世界！”［2］

2.思維導(dǎo)圖的使用

思維導(dǎo)圖的繪制可以運(yùn)用Inspriation、Mindmanager、Personalbrain等專業(yè)軟件，但一般在日常的教學(xué)中，我們采用簡(jiǎn)單的紙筆手繪。

課堂上采用的思維導(dǎo)圖僅用圖形、連線和等，將一些冗余雜亂的信息刪除處理，將知識(shí)結(jié)構(gòu)或文字陳述“梳理壓縮”成由關(guān)鍵信息及其聯(lián)系所組成的一張圖，這里的

相當(dāng)于信息組塊。思維導(dǎo)圖以一種醒目的方式將這些表達(dá)重要意義的

從一大堆相對(duì)不重要的詞匯之中抽取出來，以視覺化、結(jié)構(gòu)化形式來建構(gòu)新舊知識(shí)體系，或以流程圖形式體現(xiàn)反應(yīng)過程中的關(guān)鍵步驟，使人一目了然，更易理清題目中所涵蓋的信息。

比如，蘇教版高中《化學(xué)1》第一專題“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”，共分為三個(gè)單元——“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”“研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法”“人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)”。這三個(gè)單元表面上看上去毫無聯(lián)系，且與初中的知識(shí)結(jié)構(gòu)脫節(jié)，實(shí)則不然。筆者借助思維導(dǎo)圖發(fā)現(xiàn)書本設(shè)計(jì)是按照從宏觀物質(zhì)到微觀粒子的順序逐步讓學(xué)生研究物質(zhì)世界，在內(nèi)容上也與初三所學(xué)知識(shí)做了一個(gè)很好的對(duì)接，見圖1。因?yàn)槌踔袑W(xué)生對(duì)物質(zhì)在宏觀上的分類已有一定的認(rèn)識(shí)，高中課本一開始就對(duì)他們熟悉的一類“混合物”進(jìn)行細(xì)致的分類和研究，介紹更多的混合物分離和提純的方法，講述混合物按微粒直徑大小分類的標(biāo)準(zhǔn)，即可分為溶液、膠體和濁液，尤其對(duì)“膠體”知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)介紹，突出膠體的應(yīng)用。從微觀角度看，學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)掌握了構(gòu)成物質(zhì)的3種基本微?！?、分子、離子，在高中階段對(duì)其中一種基本微粒——原子進(jìn)一步深入研究，介紹原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和隱藏的數(shù)量關(guān)系。課本30多頁內(nèi)容用簡(jiǎn)單的一張思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)了出來。這張思維導(dǎo)圖不僅向?qū)W生建構(gòu)一張知識(shí)藍(lán)圖，而且在不知不覺中讓新知識(shí)納入到學(xué)生的思維體系中。

圖1　“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”的思維導(dǎo)圖

三、基于思維導(dǎo)圖的有效教學(xué)課例設(shè)計(jì)

現(xiàn)就蘇教版高中化學(xué)“鋁的重要化合物——?dú)溲趸铩睘槔右哉f明。

1.教材設(shè)計(jì)

本節(jié)課重點(diǎn)之一是介紹Al（OH）3的化學(xué)性質(zhì)及制備，突出兩性氫氧化物的特點(diǎn)。前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了Al2O3的性質(zhì)和應(yīng)用，在學(xué)生的知識(shí)體系中已經(jīng)有了兩性氧化物的概念，也繪制了“氧化物的分類”思維導(dǎo)圖（如圖2）。根據(jù)高一學(xué)生的能力，讓學(xué)生對(duì)物質(zhì)分類知識(shí)進(jìn)一步進(jìn)行聯(lián)想和補(bǔ)充。課前通過微視頻播放Al（OH）3跟強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生隨即發(fā)現(xiàn)Al（OH）3與Al2O3性質(zhì)相似，視頻中同時(shí)給出兩性氫氧化物的概念。時(shí)長(zhǎng)5分鐘的視頻讓部分重點(diǎn)知識(shí)前置，可以讓學(xué)生“學(xué)”在前面，減小不同學(xué)生課前基礎(chǔ)水平差距，使其能夠更適應(yīng)課堂的節(jié)奏和容量。微視頻中留下思維空間，讓學(xué)生在課堂上探究氫氧化鋁的制備有了理論基礎(chǔ)，探究過程更有目的性和針對(duì)性。［3］

圖2　“氧化物的分類”的思維導(dǎo)圖

課堂上學(xué)生可以借助思維導(dǎo)圖尋找制備試劑。思維導(dǎo)圖有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)，能一目了然地進(jìn)行知識(shí)表征，在分析事物本質(zhì)時(shí)，能激發(fā)學(xué)生思維，從復(fù)雜中提煉出精髓，更好地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和思維遷移能力。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，每位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)試劑設(shè)計(jì)一份思維導(dǎo)圖，然后成員之間交流自己的思維導(dǎo)圖，充分表達(dá)自己的見解和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，在交流的過程中，同學(xué)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，最終對(duì)原有的思維導(dǎo)圖進(jìn)行改進(jìn)、完善和豐富，形成一個(gè)最終實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生根據(jù)方案，通過動(dòng)手實(shí)踐探究制取Al（OH）3的最佳途徑。作為老師，不能讓知識(shí)僅停留在事實(shí)表層，應(yīng)該在課堂中再次借助思維導(dǎo)圖分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后面的微觀本質(zhì)，啟發(fā)學(xué)生寫出自己理解的有關(guān)化學(xué)方程式。

本節(jié)課的另外一個(gè)重點(diǎn)是借助思維導(dǎo)圖建構(gòu)知識(shí)體系，通過小組合作完成鋁的重要化合物間的相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)而使知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。通過繪制思維導(dǎo)圖，可以讓學(xué)生將鋁的化合物知識(shí)串成線、織成網(wǎng)，尋找知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中存在的漏洞。思維導(dǎo)圖的繪制過程即是知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)過程。小組之間繪制思維導(dǎo)圖的合作，有利于學(xué)生之間的交流與討論，也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)他人的思維過程和給予他人恰當(dāng)?shù)膸椭?，使得同學(xué)之間更能互相激發(fā)思維、取長(zhǎng)補(bǔ)短。

思維導(dǎo)圖制作后的評(píng)價(jià)也是一個(gè)非常值得研究的問題。課堂上，老師不可能評(píng)價(jià)每一位同學(xué)的思維導(dǎo)圖，但是通過小組合作來討論制作思維導(dǎo)圖的方式，一方面可以提高思維導(dǎo)圖的質(zhì)量，因?yàn)槊恳环鶎?dǎo)圖都凝結(jié)了小組的智慧，是經(jīng)過小組成員補(bǔ)充完善的結(jié)果，作品量少質(zhì)量高；另一方面可以讓老師有充分的時(shí)間對(duì)每組作品進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，還能對(duì)小組中成員的學(xué)習(xí)狀態(tài)及方法給予評(píng)價(jià)，形成多元評(píng)價(jià)體系。不僅如此，任課教師最終選出一到二份高質(zhì)量的思維導(dǎo)圖進(jìn)行表揚(yáng)，這種激勵(lì)機(jī)制將會(huì)帶來良性循環(huán)，讓學(xué)生更加熱愛化學(xué)課堂。

2.教學(xué)目標(biāo)

①通過課前微視頻初步了解氫氧化鋁的兩性性質(zhì)；

②通過科學(xué)探究找到實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的最佳途徑；

③通過小組合作完成鋁的重要化合物間的轉(zhuǎn)化。

3.教學(xué)流程圖

4.教學(xué)過程

（1）課堂引入

［師］今天這堂課的目標(biāo)是同學(xué)們自己動(dòng)手探索制備氫氧化鋁的最佳途徑。同學(xué)們想一想，制備Al（OH）3要用哪些試劑呢？請(qǐng)大家用思維導(dǎo)圖的形式表示出來。

［生］Al（OH）3中的Al3+可以來自可溶性鋁鹽，而OH-可以來自堿。

［師］說得非常好！我們通過課前學(xué)習(xí)了解到氫氧化鋁是兩性氫氧化物，所以氫氧化鋁不僅可以看成是一種堿，還可以看成是一種酸，Al（OH）3的酸式電離方程式為：Al（OH）3?H++AlO2-+H2O，看到它的電離方程式，同學(xué)們好好思考一下，還有什么試劑能制備Al（OH）3呢？

［生］可以用可溶性偏鋁酸鹽和酸來制備。

圖3　借助思維導(dǎo)圖進(jìn)行試劑選擇

（2）自主探究

［師］以小組合作的方式，用所給試劑設(shè)計(jì)出多條制備氫氧化鋁的途徑，用思維導(dǎo)圖的形式表達(dá)出來，通過實(shí)踐商討出較合理的制備方法，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

［生］各組成員獨(dú)立思考實(shí)驗(yàn)步驟，產(chǎn)生最初的實(shí)驗(yàn)方案導(dǎo)圖，經(jīng)過討論協(xié)商繪制出最終的思維導(dǎo)圖，然后動(dòng)手實(shí)踐并記錄現(xiàn)象。（如圖4）

圖4　借助思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

學(xué)生匯報(bào)結(jié)果：方案二和方案四是實(shí)驗(yàn)室制取氫氧化鋁的較合理方案。

（3）微觀解釋

［師］同學(xué)們?cè)谶@次實(shí)驗(yàn)中利用思維導(dǎo)圖這個(gè)有效工具出色地完成了制備任務(wù)，但是我們還必須會(huì)用微觀原理解釋原因，所謂知其然而后知其所以然。

Al（OH）3的電離方程式為：

圖5　借助思維導(dǎo)圖實(shí)現(xiàn)微觀解釋

因?yàn)闅溲趸X在水溶液中存在著堿式電離和酸式電離，所以我們也把氫氧化鋁稱作兩性氫氧化物。如果我們?cè)跉溲趸X中加入強(qiáng)酸，那么H+會(huì)去結(jié)合電離出來的OH-從而生成鋁鹽和水；如果我們加入強(qiáng)堿，那么OH-會(huì)去結(jié)合電離出來的H+從而生成偏鋁酸鹽和水。下面，同學(xué)們嘗試寫出氫氧化鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（4）知識(shí)遷移

［師］含鋁物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系特別復(fù)雜，所涉及的化學(xué)方程式也特別多，如果同學(xué)們沒有聯(lián)系的一條一條去背化學(xué)反應(yīng)方程式的話，最終會(huì)導(dǎo)致記憶的混淆。而通過繪制思維導(dǎo)圖的方式，可以讓各個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)有層次地形成一張網(wǎng)，這樣便于同學(xué)們對(duì)知識(shí)進(jìn)行全面的理解和知識(shí)的分類儲(chǔ)存，同時(shí)避免記憶的混亂和不深刻。下面，同學(xué)們以小組為單位完成鋁的重要化合物間的轉(zhuǎn)化圖，結(jié)束時(shí)我們一起評(píng)比最佳思維導(dǎo)圖！

［生］學(xué)生進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制與創(chuàng)作，老師篩選出兩幅學(xué)生手繪思維導(dǎo)圖，具體見圖6、圖7。

圖6　鋁的重要化合物間轉(zhuǎn)化的思維導(dǎo)圖

圖7　鋁的重要化合物間轉(zhuǎn)化的思維導(dǎo)圖

（5）多元評(píng)價(jià)

［師］同學(xué)們通過小組合作方式，繪制出6份表達(dá)各異的思維導(dǎo)圖。在小組合作中，有些學(xué)生的制圖能力得到提高；有些學(xué)生的語言表達(dá)能力進(jìn)步很大；有些學(xué)生對(duì)團(tuán)隊(duì)合作產(chǎn)生了更深的認(rèn)識(shí)；有些學(xué)生的邏輯思維能力得到了提升。老師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也將會(huì)采用多元評(píng)價(jià)方式，給出一星到三星三個(gè)等級(jí)，從多角度評(píng)價(jià)同學(xué)們的表現(xiàn)。下面讓我們給得到星級(jí)數(shù)最高的小組送上最熱烈的掌聲！

圖8　借助思維導(dǎo)圖實(shí)現(xiàn)多元評(píng)價(jià)

四、關(guān)于思維導(dǎo)圖的實(shí)踐反思

思維導(dǎo)圖不僅是一種將思維可視化的工具，而且還是基于思維的一種思想方法。把思維導(dǎo)圖應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中是一種很好的嘗試，提倡讓學(xué)生積極使用，廣泛交流。實(shí)踐證明，思維導(dǎo)圖能幫助學(xué)生將零散的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化、條理化和系統(tǒng)化，從而提高教學(xué)的質(zhì)量和效率；思維導(dǎo)圖能改變學(xué)生思維模式，訓(xùn)練學(xué)生思維能力，進(jìn)而提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。

筆者還發(fā)現(xiàn)對(duì)于同一個(gè)主題可以多次制作思維導(dǎo)圖，通過不同的角度挖掘?qū)χ黝}的理解，建立知識(shí)的多重聯(lián)系，有利于知識(shí)掌握和思維提升。但是我們也要看到，思維導(dǎo)圖并不是適用于每一個(gè)知識(shí)內(nèi)容，比如化學(xué)反應(yīng)原理，使用思維導(dǎo)圖后的效果并沒有多明顯，因此我們提倡，絕不能迷戀思維導(dǎo)圖，要科學(xué)地應(yīng)用思維導(dǎo)圖，充分發(fā)揮思維導(dǎo)圖在課堂教學(xué)中的作用。

作為化學(xué)教育工作中的一線工作者，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率始終是我們最根本的宗旨。筆者提倡在當(dāng)前有限的化學(xué)教學(xué)時(shí)間中，嘗試使用思維導(dǎo)圖這一優(yōu)質(zhì)工具，將它與教學(xué)進(jìn)行完美融合，進(jìn)一步提高化學(xué)教學(xué)的效果，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的目的。

［1］黃丹青，陳啟新.“減負(fù)”背景下初中化學(xué)教學(xué)的偏離與回歸［J］.化學(xué)教學(xué)，2015（01）

［2］何露.利用思維導(dǎo)圖提高化學(xué)教學(xué)的有效性［J］.教育導(dǎo)刊，2009（12）

［3］邱激揚(yáng).翻轉(zhuǎn)課堂在初中化學(xué)課堂中的實(shí)踐與思考——以“探究金屬的性質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì)為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2014（10）

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.008