思维导图在化学反应原理教学中的应用探析

徐志威

摘 要：化学反应原理模块采用了丰富多样、功能强大的教材栏目体系作为教材内容，体现科学的学习规律，促进教学方式转变，发展学生能力。学生在学习此模块时，会感到知识点较零散，思维抽象，很难驾驭。思维导图是一种能将问题放射性思考具体和形象化的工具，实践表明，将思维导图引入化学反应原理教学，能够培养学生的思维能力，提高小组合作的有效性，使学生掌握学习化学反应原理有效的方法。

关键词：化学反应原理；思维导图；小组合作

2004年9月新课程改革率先在广东、山东、宁夏和海南四个省级实验区试行，随后逐渐向全国大面积推广。新课程标准下的全国高考考试说明明确要求，人教版选修4《化学反应原理》是理科学生的必考模块。

一、化学反应原理教学的存在的困难

作为高中化学的一个重要模块，化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上，总结得到的关于化学反应的一般规律，涉及化学反应的能量转化、方向、限度、速率以及机理等方面的问题[1]。

本模块的学习能帮助学生深入理解元素及化合物的知识，能促进学生的化学反应知识系统化、结构化，能帮助学生发展逻辑推理能力。由于教材所涉及知识点理论性强，内容抽象，且过于集中，学生对知识的理解和把握有较大的难度。主要表现在三个方面，一是学生对基本原理理解不透，不能将理论与实际相结合，能式懂但不会做题；二是不能建立思维模型，对抽象理论只能机械化记忆，而不能深入地探究其原理；三是学生没有形成知识网络，不能将基本理论所涉及的各个点串联成线理解，不能把握知识之间的内在联系。

2017年全国高考说明中对学习能力的要求中指出“将分析和解决问题的过程及成果，能正确地运用化学术语及文字、图表、模型、图形等进行表达，并做出合理解释。”该要求与解决化学反应原理教学中的问题是高度吻合的。

二、思维导图的特征和结构

思维导图的基本特征有[2]：（1）学习主題集中于中央位置；（2）主题涉及的主干内容作为分支向四周放射；（3）分支由一个关键图形或关键词构成，并放置于分支之上；（4）各分支形成一个连接的节点结构；（5）不同的级别和内容可采用不同的色彩来区分。

思维导图的基本结构包含中心主题、节点、连线、图形和色彩等五个部分，它是一种从多维度来表达、反映、修饰和组织相关领域知识的网络结构图。思维导图如同一棵大树，中心主题作为思维导图的“树干”，衍生出若干“树枝”——节点，再长出繁多的“树叶”——子节点。中心主题、节点和子节点之间具有层级关系，通过连线连接“传输营养”。

三、思维导图的绘制方法

思维导图的绘制方法多种多样，可以是手工绘制，即使用一个大的白纸和各种彩笔；也可以用计算机绘制，如Xmind，Mindmanager，Inspiration等，其绘制过程主要有三个步骤。首先，确定一个焦点问题为主题，将主题置于置于中央位置，并把它圈起来，整个思维导图将围绕这个中心主题展开。然后，中心向外绘制分支，并用简单的名词或动名词标记它们，作为主题和分支的连接，围绕中心主题进行思考，及时记录“头脑风暴”后的灵感。最后，继续向思维导图添加内容，直到所有相关的思考都得到展示。需要注意的是：在完成思维导图前，再次思考是否将概念和想法都建立起了互连，并为新想法的植入预留空间；整理主题和分支的联系，用不同的颜色、图形来表示，增强思维导图的表现力。

四、思维导图提高小组合作学习的有效性

小组合作学习是以小组成员之间的合作性活动为主体，以小组学习目标的达成为标准，以小组的总体成绩作为评价和奖励依据的课堂教学组织形式[3]。学生根据课堂任务完成思维导图后进行小组内展示交流，讨论每个组员绘制的思维导图的长处和不足，并对自己的思维导图进行修正和完善。在此过程中，每个成员的出发点相同，但对知识的理解不同，会从不同的角度去设计思维导图。通过讨论，交流彼此的心得，能碰撞出思维的火花，激发学生的绘图热情，提高学生的学习效果。学生在进行小组合作学习过程中，教师作为组织者和倾听者，要根据自己的经验，注意对讨论过程中正确的价值导向的把控。如思维导图的节点不是越繁多越好，节点不能偏离中心主题；思维导图的色彩不是越鲜艳越好，把握好层次，切忌华而不实；思维导图的图形不是越华丽越好，要删繁就简，切中要点。下图是学生小组合作完成的影响醋酸电离平衡因素的思维导图。

五、化学反应原理教学的应用思维导图的优势

思维导图和大脑的神经元结构形似，都是以网络的形式分布，它强调整体的思考方式，能够呈现中心与主体相关的各因素，通过关键词描述主体和分支之间的内在联系，并促使对化学反应原理中零散知识点快速产生整体印象和发散性的联想。思维导图是以中央主题为核心，作为思维导图研究的中心；通过连线向四周发散，连线上用关键词表示知识之间的联系，有利于使化学反应原理知识网络化和系统化。

在绘制思维导图的过程中，各分支用不同颜色代替，符合人对自然的认识；各分支之间也可以建立相互的联系，体现立体的全局思考方式。这种学习方式使化学反应原理中抽象的概念和规律有效地以形象化的方式组织起来，便于储存于长期记忆中。同时，思维导图是一个能够彰显个性的学习工具，对化学反应原理同一知识点有相同认知的情况下，每个人画出的思维导图也各不相同，能培养学生的分析能力和创新能力。

因此，将思维导图运用于化学反应原理的学习中，能帮助学生更好地分析、归纳和比较相关的理论知识，也能更好地理解相关的实验原理、步骤，建立全局的思维模型。

参考文献：

[1]支瑶，王磊.基于促进学生科学素养发展的高中化学新课程教材研究：北师大“新世纪”《化学反应原理》模块教材分析[J].中学化学教学参考，2009（10）：3-8.

[2]陈波.思维导图在病理生理学教学中的应用[J].医学教育探索，2008（12）：1235-1237.

[3]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报（社会科学版），1997（5）：74-81.