探讨思维导图在化学教学中的应用

徐玉莹 杨伟革 姜艳丽 李大成

【摘要】思维导图是利用图像与文字相结合的形式，将各级主题之间的关系展现出来，与大脑中已有的认知结构建立联系，形成知识网络，帮助学生进行新旧知识的整合。高中化学知识点繁多且非常零散，引入思维导图这一学习方式，可以将老师的“教”与学生的“学”紧密结合起来，学生自主绘制思维导图是一个锻炼发散思维和尝试建构知识的过程，对提高学生的化学核心素养奠定了良好的基础。文章阐述了思维导图的理论依据以及特点，探究了思维导图在教学中的应用，并对“铁及其化合物”一课应用思维导图进行了完整的教学设计。

【关键词】思维导图 高中化学 铁及其化合物 教学设计

教育部在2018年颁布的高中化学课程标准中指出：高中化学的教学要激发学生的学习兴趣、转变学生的学习方式、培养学生的创新精神。因此这就要求教师转变教学观念，从传统的知识“讲述者”走向“引导者”。但是目前的高中化学教学还存在一定的困境，课堂教学知识散乱，学生无法自主构建系统的知识体系;课堂教学缺少趣味性，师生互动交流较少，學生对于学习化学兴趣不高。因此如何进行有效的课堂教学，如何帮助学生建立完整的知识结构，成为社会关注的焦点。

一、思维导图概述

思维导图又称为心智图，是托尼·布赞（Tony Buzan）在20世纪60年代提出的一种新的思维方式，最主要的特点是能够呈现出思维的过程和层级之间的联系，把零散的知识进行二次加工，由点及线、由线到面，整理成知识网络。模仿大脑神经的思维导图，更容易被大脑接收。“给你的思维画一张导图”，布赞是这样描述思维导图的绘制过程的：首先把“主题”置于纸的中央，使之成为发散的中心，然后画出一些从主题放射出来的彩色线条，在这些分支上填上关键词，也就是二级主题，用同样的方法连接三级主题、四级主题等;最后可以用图画、图形和色彩补充这幅思维导图。当然，也可使用Inspiration、MindManager、FreeMind、ThinkingExpress等软件进行绘制。绘制的思维导图无对错之分，代表的只不过是每个人不同的思维方式。本部分思维导图概述可以用FreeMind软件绘图如下：

“一幅图画顶一千个词汇”，思维导图最主要的优势在于：（1）充分调动左右脑，利用图案和色彩的组合刺激大脑，提高学生的学习能力。（2）思维导图制作的灵活性可以激发学生的想象力和提高学生的思考力。（3）将冗长的课本内容凝练成一幅图，可以帮助学生构建知识框架，抓住重难点，促进知识的迁移。思维导图不但能帮助师生从不同角度、不同范围对所学知识进行梳理、整合、拓展，还能给学生提供一种新的自学方式。思维导图引入教育领域以来，已经被越来越多人的关注和应用。

二、思维导图在教学中的应用

在化学学习过程中，很多学生存在这样一种现象，课上老师讲的知识都能掌握，课后习题也能顺利完成。但是，在面对综合性比较强的题目时却束手无策、心生恐惧。最主要的原因在于学生没有建构成一个完整的知识体系，无法准确的从脑海中提取解决问题所需要的知识;还有一部分原因在于部分学生和教师倾向于从“题海战术”中获得知识，但是又缺乏总结整理的过程，导致学生只会做自己做过的题型，遇到新题型却无从下手。因此，在高中化学的学习过程中，利用思维导图使课前预习更高效，使课堂上知识体系构建更顺畅，使课下自主复习进行的高效率，使学生由被动接受知识转变为主动建构知识。

1.思维导图在高中化学预习中的应用

课前预习是保证听课质量和效果的重要环节。传统的预习只是浏览课本、熟悉一遍教材，难以起到指导学习的作用。将思维导图与预习相结合，使注意力更集中任务更明确。课前根据实际情况采用不同的方法引导学生完成思维导图的绘制，常用的有两种方法：第一种方法是学生经过通读教材独立做出思维导图，构建自己的思维体系，并标出难以理解的问题，便于在课堂上有选择性的听讲;第二种方法是教师给出主题关键词和框架，让学生进行思维导图的填充，同样注明疑惑点。教师利用课前几分钟回收，把握学生的思维障碍点，有的放矢，讲课更有针对性。作为新知识起点的预习思维导图，可以使学生温故知新，在不知不觉中将新知识扩充到自己的知识体系中。这样不仅能够培养学生的自学能力，并为接下来的课上学习打下良好的基础。

2.思维导图在高中化学新授课中的应用

课堂是获得知识最快最直接的一个途径。课堂教学内容较多，教师在授课时常使用PPT和板书，从而造成了学生一直不停的抄板书或者PPT，缺乏独立思考的时间。将思维导图与板书相结合，将整个教学过程变成思维导图的填写过程，从本节课的主题开始，随着教学的深入，按照教学内容的顺序提炼关键词，给学生留出充分的思考时间，引导学生构建知识网络。45分钟的课堂学生能集中精力听课的时间约20分钟，为应对这种情况，将思维导图与笔记相结合，只需将关键词、重点甚至是讲解内容的页码标记在笔记本上，课下进行补充。如果学生在预习时已经绘制了思维导图，那学生在听课时要做的任务就是补充和完善思维导图，有重点的去听课，目标是把标记不懂的地方理解、学会。在绘制思维导图的过程中，鼓励学生按照自己的想法进行绘制，逐渐形成自己的风格。图2是用FreeMind软件绘制的思维导图听课样板图。

3.思维导图在高中化学复习课中的应用

复习是一个重要环节。复习课往往包含多章节内容，内容繁杂，若是逐个课时的梳理知识点，即费时又费力;若是依靠题海战术，从题目中查缺补漏，学生不仅身心俱疲而且学习效率低下。将思维导图与复习相结合，整合所要复习的知识点，明确它们之间的关系，使其条理清晰、便于记忆、效率提高。具体过程是先让学生对复习内容进行总结整理，并做出思维导图;然后，教师进行检查批阅，修改思维误区，把握学生理解的重点、难点;最后，教师总结，同时展示自己所做的思维导图，让学生对自己绘制的思维导图进行补充或者修改。鼓励学生在不看课本、不看参考资料的前提下，调取大脑储存的知识，根据记忆画出思维导图，与完善后的思维导图进行对比，找到记忆的盲区，知识的薄弱点。由此可见，绘制思维导图是梳理知识、理清知识结构的一个重要途径，能够使学生的思维得到锻炼。

三、思维导图课堂教学案例

“铁及其化合物（第一课时）”教学设计：

1.教材分析

人教版必修教材化学1第三章第一节第一课时“铁的单质”以铁的物理性质、化学性质，铁元素与人体的关系为主要内容，探究不同价态的铁元素在生产生活和科学研究中的广泛应用。

2.学情分析

学生在初中阶段比较肤浅地了解了一些铁的知识，如Fe、Fe3O4、FeCl2、Fe2O3、FeCl3、FeSO4等，本节课要在这些知识的基础上结合离子反应、氧化还原反应等知识进一步加深学习铁的有关性质。区别在于（见下表）初中是从宏观的角度去认识了解而高中是从微观的角度去分析掌握。在此之前，学生已经进行了钠和氯的学习，已经具备学习元素化合物的基本学习思路，由此引导学生将知识迁移到本节课的学习中来。

3.教学目标

（1）通过查找文献及观察铁及其化合物的图片，了解铁的存在形式、在地壳中的含量，认识铁在人们的生活、生产中的重要作用，增强化学与生活紧密相关的意识。

（2）根据生活经验及视频展示，掌握铁的物理性质，培养用化学知识解释生活现象的能力，并增强学习化学的乐趣。

（3）在学习铁单质的有关知识后，掌握铁单质的化学性质，从氧化还原的角度分析Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化，培养分析问题的能力。

（4）通过设计铁与水蒸气的反应装置，掌握实验装置的设计思路和方法，培养学生的科学态度。

（5）了解铁元素与人体的关系，了解化学对人类生活的重要影响。

4.评价目标

（1）通过观察图片及搜集资料，说出铁的存在形式和铁元素在地壳中的含量，诊断学生对铁价值的认识水平。

（2）通过观看视频联系生活实际，明确铁的物理性质，诊断学生对铁物理性质的认识水平。

（3）通过对铁单质与非金属、酸以及盐溶液的反应的观察、分析、交流、讨论、点评，诊断学生对单质铁化学性质的认识水平。

（4）通过探究铁与水蒸气反应装置设计方案，诊断和发展学生对装置设计分析的能力水平。

（5）通过实例分析，诊断和发展学生对新闻事件判断的能力水平。

5.教学重难点

（1）教学重点：铁单质的物理性质、化学性质、铁与水蒸气的反应

（2）教学难点：铁与水蒸气制备装置的设计

6.教学过程如下表所示：

利用思维导图，有助于学生掌握更好的学习方法，提升学习水平;利用思维导图有助于学生更有效的进行预习、上课更有效率、复习更为方便，以此提升学生的思维水平。思维导图对整理化学知识，建构化学知识体系有着重要意义，其背后蕴含的科学思维和方法，对培养学生的探索能力和创新精神有着重要作用。

参考文献：

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