思维导图在初中化学教学中的应用——以“溶液”单元教学为例

霍朝晖， 何美容， 范温馨， 史蕾， 尹伟， 赵景方

(1. 广东第二师范学院 化学系， 广东 广州 510303； 2. 广东省普通高校先进材料与节能减排工程技术开发中心， 广东 广州 510303)

0 引言

新课改更关注学生的发展，要求教师以合作者、方法建立者的身份，充分发挥学生主观能动性，体现学生是学习的主体，鼓励学生探究多样化的学习模式，高效地实现学习目标. 传统的“填鸭式”教学模式不能满足新课改的要求，因此，教师和学生都要转变观念，不断探究合适的教与学模式，利用思维导图正是一种积极的教学实践.

“溶液”单元在人教版初中化学中起到承上启下的作用，具有重要的地位. 由于该单元从定性到定量的角度认识溶液，其中不仅涉及许多的化学概念，还涉及到一些图表曲线以及化学计算，内容比较多，学生靠死记硬背，得到的知识脉络就会比较分散，而且学习效果不佳[1]. 目前国内未见关于思维导图在初中化学“溶液”单元的教学研究. 本研究尝试在该单元的化学教学过程中设计并运用思维导图，希望能帮助教师创新教学模式，帮助学生丰富学习方式.

1 思维导图的涵义与绘制

1.1 思维导图的涵义

东尼·博赞在20世纪70年代初期创设的思维导图是一种表达发散性思维的有效的图形工具，也是一种简单而有效、革命性的思维工具. 它模拟人类大脑放射性的自然思考方式，充分运用左脑和右脑的机能，以一个关键词作为中心主题，将中心主题与各级分支通过一定的层次关系联系起来，构建成放射性网状结[1-2].

1.2 思维导图的绘制

利用计算机软件来绘制思维导图，具有操作方便，便于修改，易于长期储存，便于交流分享等优点. 教师在课堂教学中，往往是利用计算机软件绘制学科相关的思维导图，并将其保存起来，插入到PPT课件中，进行教学[3]. 绘制思维导图的软件有很多，如iMind Map、Mindmanager、Personal Brain、XMind、FreeMind、MindMapper等等.

以iMind Map 10软件为例，介绍用它来绘制思维导图的具体操作. 第一步：打开iMind Map 10软件，选择画布，插入中心主题；第二步：插入一级分支；第三步：输入一级分支关键词；第四步：建立下一级分支，输入下一级分支的关键词；第五步：完成思维导图后，点击“文件”，选择“导出&共享”，按实际需要保存格式，即可将其插入到PPT或者其他软件中使用.

2 初中化学“溶液”单元涉及的知识

人教版初中化学教科书中，“溶液”单元属于一级主题“身边的化学物质”的二级主题“水与常见的溶液”，位于九年级下册第九单元.

“溶液”单元主要涉及化学概念、化学实验、化学规律以及图表分析、定量计算等方面的知识，具体如图1所示.

溶质溶剂均一性稳定性混合物吸热放热组成特征溶解乳化现象饱和溶液不饱和溶液形成分类蒸发结晶冷却结晶溶液结晶溶解度浓度固体溶解度气体溶解度溶质的质量分数溶液稀释配制一定质量分数的溶液定义影响因素溶解度曲线定义影响因素温度压强

图1 “溶液”单元涉及的知识

3 思维导图在初中化学“溶液”单元的应用及教学效果

在前面的单元教学中有意识地引入思维导图，并给学生讲解用iMind Map 10软件绘制思维导图的方法和技巧，可以更好地将思维导图运用于初中化学“溶液”单元的教学中. 本研究将从课前预习、课堂教学、课后复习三个环节入手，引导学生通过思维导图逐步掌握知识、完善认知结构，进而介绍思维导图在初中化学“溶液”单元教学中的应用.

3.1 课前预习中思维导图的应用

在初中化学的教学中，课前预习是学生提高学习效率的重要环节，它有助于提升学生对课堂知识的理解能力和记忆能力. 初三学生面临着学习时间紧、学习内容多、学习难度大等问题，预习时间有限. 因此，要想在短时间的预习过程中达到较好的效果，学生就要重视课前预习的方式.

下面以课题1“溶液的形成”和课题2“溶解度”为例，展示学生如何在化学课前预习的过程中，借助思维导图进行高效预习,见图2和图3.

传统的预习往往是快速浏览课本后，在课本上简单划线，未能充分发挥学生的动手、动脑能力，预习效果不佳，也不利于教师掌握学生的预习情况. 而用思维导图进行预习，学生的思维导图作品可以直观地呈现其预习情况，如学生在预习时候所画的思维导图图2和图3，往往是按照书本的编排方式直接提取内容，还不能准确地把握课题的重难点以及各知识点间的关系，如在“溶液的形成”中把“定义”“溶质”“溶剂”“用途”画在了同一分支，在“溶解度”的第二分支中省略了“溶解度”3个字，却直接抄写了书本中固体、气体溶解度的定义. 教师可通过上课前查阅学生在课前预习中完成的思维导图，了解学生对本节课的理解程度以及普遍存疑的地方，在教学过程中做到有的放矢[4].

举行典礼的广场上挤满了人，那个捡到鼻子的小孩站在颁奖台上，结结巴巴不知说什么才好：“我……看到有个人掉了鼻子，我就捡起鼻子追了上去，因为跑得飞快，半路上把一个小姑娘的耳朵碰了下来——当然，我停下来替她把耳朵装好，再继续追……”

3.2 课堂教学中思维导图的应用

在“溶液”单元中，涉及的课型主要有新授课、实验课、练习课和复习课，除练习课外，其他都可应用思维导图辅助教学，尤其是新授课和复习课.

关于如何在复习课中应用思维导图进行教学的研究较多，在新授课中应用思维导图的教学研究相对更少，因此笔者以课题1“溶液的形成”第1课时的教学设计为例见图4，探究如何在新授课教学中应用思维导图.

3.2.1 导入环节

教师可在课前教学中实物投影几位学生预习的思维导图作品，对其作品进行适时点评.

学生在此环节中通过欣赏同学的预习作品，并与自己的进行思考对比，实现查缺补漏. 教师通过展示学生的作品，不仅可以吸引学生兴趣，而且让学生感受到教师的关注.

3.2.2 新课教授环节

在课堂教学中，本节课教师以问题为驱动，引导学生分组讨论、答疑解惑，将“问题情境线”与“认知发展线”贯穿始终. 同时引导学生在问题的解决过程中，逐步画出思维导图，完善知识的认知结构.

3.2.3 课堂总结环节

引导学生进行课堂总结，展示教师的思维导图，并查看学生思维导图的修改情况，适当指导，巩固和提高学生的学习掌握程度，从而培养学生的自主学习能力、合作学习能力和思维能力.

教师绘制的思维导图如图5所示.

学生绘制的思维导图如图6a、图6b所示.

3.3 课后复习中思维导图的应用

思维导图在“溶液”单元的课后复习中的应用主要包括课后复习、课题复习、单元复习几种类型. 及时进行课后复习和课题复习，有助于学生巩固知识，降低遗忘程度；单元复习有助于学生系统学习，建构知识网络.

学生进行每节课的课后复习时，可利用课堂中对预习的思维导图作品的标注、修改，重新整理思路，从而轻松地完成一节课的课后复习思维导图作品.

学生在进行课题复习时，可以利用之前的课后复习作品，加上小组成员的交流讨论，构建自己的课题知识体系，绘制各具特色的思维导图，展示自己的思维过程.

学生在进行单元复习时，思维导图更是大有用处. 思维导图不仅有利于学生构建单元知识网络体系，加深对知识的理解，提高学习效率，也有助于教师在单元复习课的课堂上通过实物投影学生的作品，进行班级的交流讨论，充分发挥学生的主观能动性，体现出学生的学习主体地位.

3.4 思维导图的教学效果

进行新课预习时，教师可以引导学生将思维导图融入到学习过程中，积极发挥思维导图先行组织者的作用，在已有知识的基础上，生长出新的知识，清晰地展示出新知识与旧知识之间的关系，促进学生有意义的学习和知识构建. 同时，引导学生在思维导图上，利用不同颜色的笔标注预习过程中遇到的疑问，留到课堂解决，这对学生化学学习效率的提升具备较强的助推性作用[5]. 在本次以“溶液的形成”为例的课堂教学中，教师及时发现学生思维导图中出现的问题并提出修改方案，帮助学生厘清各知识点间的关系，把握重难点，学生在第二次绘制思维导图时印象更加深刻，这是十分有效的反馈方式.

在新课教授的课堂教学过程中，由于初中化学知识杂、乱、多的特点，学生往往很难把握住重点，教师按照知识的连贯性，合理安排知识点间的衔接，通过关键问题帮助学生明晰概念，提高其辨别区分和逻辑思维能力, 逐步引导学生画出思维导图. 课堂结束后，学生对于本节内容知识网络的构建更加清晰明了，从而培养学生的观察力、逻辑思维能力、对比分析能力、归纳能力等. 在本次以“溶液的形成”为例的课堂教学中，对比学生预习时的思维导图，在新课后，学生的知识结构明显更加清晰，学会了把握知识点间的联系，学生的创造能力令人振奋，他们善于利用自己的绘画天赋，让原本乏味的知识变得有趣起来，甚至比教师画的思维导图更加丰富有趣，这更加激发了学生学习化学的兴趣.

课后复习是学习化学的一个重要环节，在复习中，需要学生对知识进行重新理解，形成属于自己的认知，利用自主创建思维导图的方式来复习，改变了传统的教师总结、教师归纳的模式，这是学生自主思考的过程，发挥学生的主观能动性，复习的效率将会明显提高[6].

4 结论

从教师教授的角度来看，思维导图是一种有效的教学策略，在“溶液”单元的化学教学中应用思维导图可以创新教学设计思路，有利于学生体验知识网络构建的过程，提高教学效果. 例如，在课题1“溶液的形成”第1课时教学中，教师通过思维导图帮助学生从溶液的定义、特征、组成、用途等方面进行知识构建，形成色彩丰富、条理清晰的知识网络思维导图，激发学生的学习热情，发挥学生的主观能动性，提高教学效果. 从学生学习的角度来看，在课前预习和课后复习中绘制和完善思维导图，可以充分发挥左脑和右脑的机能，增强动手能力、自主学习与合作学习的能力，培养良好的思维能力和思维品质，有助于学生构建知识网络体系，提高学习效率[7]. 比如，学生在预习溶液单元课题2“溶解度”时，可以充分发散思维，以旧带新，从溶液到饱和溶液与不饱和溶液，由饱和溶液引出溶解度等等，通过动手动脑绘制思维导图，形象地展示自己所理解的知识间的结构，并在小组合作讨论和教师指导的过程中不断完善和改进，提高预习和课堂学习的效率. 实践表明：利用思维导图进行化学单元教学，将思维导图与探究学习、合作学习等有机结合, 能有效地提高教师的教学效果，提升学生的学习效率。