張興濤

摘要：利用各級主題相互隸屬與相關(guān)層級圖，在教學(xué)中把《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊中物質(zhì)的分類、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)物的合成等內(nèi)容進(jìn)行整合，并清晰地表示出來，讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)。指出在使用思維導(dǎo)圖時，需注意的幾個模糊認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)；化學(xué)教學(xué)

文章編號：1005–6629（2017）2–0049–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

思維導(dǎo)圖是由英國心理學(xué)家、教育家托尼·巴贊（Tong Buzan）在20世紀(jì)60年代提出的一種圖解形式記筆記的方法，也是表達(dá)放射性思維的有效圖形思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系圖相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，將主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接，充分運(yùn)用左右腦的機(jī)能，在思維過程中協(xié)調(diào)運(yùn)作，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，協(xié)同人們在科學(xué)與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展，從而開啟人類大腦的無限潛能[1]。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，開發(fā)出來多種思維導(dǎo)圖軟件，并在教學(xué)中發(fā)揮越來越大的作用。思維導(dǎo)圖軟件屬于現(xiàn)代信息輔助教學(xué)（MITAI）的一種形式。現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)是計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)滿足了學(xué)生個性發(fā)展的需要[2]。筆者經(jīng)過多年使用思維導(dǎo)圖軟件的教學(xué)實(shí)踐，積累了一些對思維導(dǎo)圖的認(rèn)識和在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，下面以高中化學(xué)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊為例，對思維導(dǎo)圖在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用提供有意義的參考和啟示。

1 思維導(dǎo)圖的教學(xué)實(shí)踐研究

1.1 明晰有機(jī)化合物核心概念之間的關(guān)系

有機(jī)化合物種類繁多，很多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)看著比較相似，但在性質(zhì)上差異較大，如果能理清各種有機(jī)物核心概念之間的歸屬關(guān)系，就能簡化有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的容量，降低學(xué)習(xí)的難度，為《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的學(xué)習(xí)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)，思維導(dǎo)圖可以清晰地呈現(xiàn)出有機(jī)化學(xué)核心概念之間的關(guān)系，以烴類化合物為例（見圖1）。

1.2 強(qiáng)化有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

認(rèn)知結(jié)構(gòu)是知識結(jié)構(gòu)內(nèi)化在學(xué)習(xí)者頭腦里所形成的觀念的內(nèi)容和組織[3]。《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊最核心的內(nèi)容是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖中的“聯(lián)系”功能可以很好地強(qiáng)化有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。形成從物質(zhì)的微觀層面理解有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，以有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系為例（見圖2）。

利用思維導(dǎo)圖的“聯(lián)系”功能，還可以在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)（官能團(tuán)）與化學(xué)性質(zhì)的連線上添加所需要的反應(yīng)物質(zhì)或反應(yīng)條件（如圖2中酯基、肽鍵和醛基等）。

1.3 直觀展示有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置和化學(xué)原理

1.4 指導(dǎo)有機(jī)物合成路線的修正和信息獲取

有機(jī)物的合成是《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的重要內(nèi)容，體現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)理論的學(xué)習(xí)研究和生產(chǎn)生活實(shí)際的需求兩個方面，因此有機(jī)物合成路線的考查在高考的考查中是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。學(xué)生對有機(jī)合成路線的設(shè)計，最大的困惑是：（1）正確合理的有機(jī)合成路線的初步構(gòu)想。（2）關(guān)鍵反應(yīng)步驟的反應(yīng)信息。利用思維導(dǎo)圖可以很好地幫助學(xué)生解決有機(jī)物合成中的這兩個困惑，具體做法是讓學(xué)生把已知的知識、信息，利用思維導(dǎo)圖做出部分合成路線，這樣的路線雖然是殘缺的或錯誤的，但是是直觀的，缺少的或錯誤的片段就是問題，而且是指向性非常明確的問題，問題解決是思維活動最普遍的形式[5]。因而思維導(dǎo)圖在有機(jī)物合成路線的推導(dǎo)時，對于激發(fā)學(xué)生思維活動作用顯著。下面以2016年江蘇化學(xué)高考第20題（5）為例。

化合物H是合成抗心律失常藥物的一種中間體，可通過以下方法合成：

根據(jù)本題有機(jī)合成給出的原料[甲苯和（CH3CO）2O]和合成的最終產(chǎn)物，大部分學(xué)生利用思維導(dǎo)圖得到下面的初步構(gòu)想（見圖4）。

通過分析構(gòu)想圖，發(fā)現(xiàn)在有機(jī)合成第二步就出現(xiàn)了與已知相矛盾的錯誤，且在后面的步驟中也出現(xiàn)了殘缺的部分（在教材中沒有學(xué)習(xí)過的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)）。錯誤的地方需要否定且進(jìn)行修正，即苯甲酸不能在臨位取代上硝基，而甲苯可以在臨位取代上硝基，因此第一步應(yīng)該進(jìn)行修正。殘缺的部分需要繼續(xù)獲取信息，仔細(xì)觀察題目給出的化合物H的合成方法中A→B，B→C的反應(yīng)條件，即可以解決-NO2最終到-NHCOCH3的問題。兼顧考慮已知1，利用思維導(dǎo)圖的直觀性和遞進(jìn)性可以輕松地得出正確的合成路線（見圖5）。

2 思維導(dǎo)圖有利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)

（化學(xué)）學(xué)習(xí)品質(zhì)指能反映學(xué)生自己以多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的傾向、態(tài)度、習(xí)慣、風(fēng)格等。它不是學(xué)生所要獲得那些技能，而是學(xué)生自己怎樣使自己去獲得各種各樣的技能[6]。托尼·巴贊說圖像才是大腦的語言，思維導(dǎo)圖的直觀性可以幫助學(xué)生更高效地提升學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。美國教育家布魯納認(rèn)為，教師必須本著這樣的目的來幫助學(xué)習(xí)者：使學(xué)習(xí)者能夠承擔(dān)起矯正任務(wù)。否則，指導(dǎo)的結(jié)果只是產(chǎn)生了一種永遠(yuǎn)依賴教師知識的掌握形式[7]。學(xué)生在使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)時，需要有不斷創(chuàng)新的想法和有條不紊的修正、整理，這樣利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖的自由聯(lián)想和頭腦風(fēng)暴，有助于豐富學(xué)生的思維方法（逆向思維法、推理思維法、反證思維法、有序思維法等）和合作學(xué)習(xí)。繪制成功的思維導(dǎo)圖是一個人面對問題的一個全景圖，它涉及該問題的各個層面，包括該問題的緣由、對自己的重要性、解決的途徑和困難，可以說涉及到所能想到的一切細(xì)枝末節(jié)。面對這樣一幅全景圖，極大地提高了學(xué)生的觀察力[8]。

3 在教學(xué)中使用思維導(dǎo)圖的注意事項(xiàng)

3.1 避免與概念圖、知識網(wǎng)絡(luò)圖等混淆

思維導(dǎo)圖不是靜態(tài)知識點(diǎn)的總結(jié)，是人依據(jù)大腦的思維活動描繪出的思維圖，能呈現(xiàn)人思維活動的過程，可以看出人思維活動的遞進(jìn)性和層次性，可能包含不合理的、甚至是錯誤的內(nèi)容。是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不斷創(chuàng)新和修正錯誤的工具。

3.2 避免使用時形式單一枯燥

思維導(dǎo)圖的結(jié)構(gòu)圖非常豐富，例如：平衡圖、組織結(jié)構(gòu)圖、樹狀圖、邏輯圖、時間軸圖、魚骨圖、矩陣圖等形式，還可以插入標(biāo)注、圖標(biāo)、聯(lián)系、概要、外框、附件和錄音等。展開豐富的思維活動并用思維導(dǎo)圖的各種功能呈現(xiàn)出來，這樣的思維導(dǎo)圖是立體的、彩色的、有聲的。

3.3 思維導(dǎo)圖的使用不僅僅是教師還有學(xué)生

思維導(dǎo)圖最大的特點(diǎn)是把思維活動通過圖文呈現(xiàn)出來，學(xué)生使用思維導(dǎo)圖對于教師了解學(xué)情有很大幫助。思維導(dǎo)圖中的頭腦風(fēng)暴特別適合學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)，能把所有學(xué)生的所有想法都呈現(xiàn)出來。

化學(xué)是把物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用和化學(xué)理論融合的一門自然學(xué)科，思維導(dǎo)圖除了可以在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊教學(xué)中很好地應(yīng)用，在其他化學(xué)模塊中的教學(xué)同樣能起到很大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張力平.化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)中“宏觀-微觀-符號”三重表征的研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

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[7]布魯納著.姚梅林譯.教學(xué)論[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008：47.

[8]孫福萬.“頭腦風(fēng)暴”與“思維導(dǎo)圖”[J].中國遠(yuǎn)程教育，2005，（18）：75.