“思维导学式”高中化学教学策略研究

吉春平

（大厂县大厂回民中学，河北 廊坊 065300）

杜威认为“好的教学必须能唤起儿童的思维”。因此，我们必须在教学中激发学生的积极思维，以培养学生良好的思维能力和思维品质。因为只有学生形成了科学、积极的思维，才能将科学观念和实践能力有效结合起来，才能提升学生解决复杂问题的能力，进而全面发展学生的化学学科核心素养，实现立德树人的根本任务。为此笔者申请了廊坊市教育科学“十三五”规划重点课题“高中生深度学习共同体的构建与实践研究”（课题编号：202001191）对其进行探索，以期能对有效落实“以素养为本”的课堂教学提供参考和支持。

一、“思维导学式”教学的提出背景

“剩余物”是爱因斯坦对“教育是什么？”的经典论述——“教育就是当一个人把学校所学全部忘光之后剩下的东西”。那教育与教学的“剩余物”是什么呢？笔者认为教育的“剩余物”是核心素养，化学教学的“剩余物”是化学学科核心素养。《普通高中化学课程标准（2017 年版2020 年修订）》（以下简称《课标》）中对化学学科核心素养的要求是：“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知”，要求学生形成的化学学科思想和方法是：“科学探究与创新意识”——从实践层面鼓励学生敢于创新；“科学态度与社会责任”——进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求。从以上要求我们不难看出思维培养在化学教学中的重要性，正如北京师范大学教授顾明远指出：“教学的本质是培养学生的思维。”所以研究“思维导学式”高中化学教学策略对贯彻《课标》培养学生化学学科核心素养的要求有着十分重要的作用。

二、“思维导学式”教学实施的基本框架

“思维导学式”教学的目的是以学生为中心，以学法为重心，以思维为核心，以导学为路径，以引导学生深度学习和思维刻意训练为主线，从“激活思维、发展思维、优化思维”三个阶段对学生进行导学，并通过“思维可视化、思维建模”等手段将抽象、隐蔽、摸不着、看不见的思维外显、可观、可测、可评，由此可助推教师更加精准地把握学生的思维起点和思维过程，进而更好地进行思维导学训练。然后经过不断地优化，学生就会产生“思维内隐效应和思维联动效应”，在这两种效应的作用下，学生会不断提高高阶思维品质，进而可实现核心素养的高质量发展。

三、“思维导学式”教学的实施策略

（一）提升教师理念，培养学生的思维之根

现代教育心理学研究表明：“当教师的知识水平达到某一个关键值时，教学水平的提高将取决于教师对教学的理性认识——教学思维能力。”这对教师提出了新的挑战，需要教师打破保守、过时的思维模式和教学模式才行。《课标》中给出的教学与评价建议中的第六条明确指出了化学学科理解是指教师对化学学科知识及其思维方式和方法的一种本原性、结构化的认识，同时《课标》还要求教师要有目的、有计划地设计和开展多种形式的实验探究活动，以引导学生运用化学科学思维方式和方法学习化学知识。这是一条统摄性建议，是化学学科核心素养落实的关键，有利于教师丰富化学教学知识，完善化学教学思维，进而更好地设计化学教学。从某种意义上讲，教师对“思维”的理解与输出程度会影响化学教学程度，而化学教学程度又会制约学生的学习深度。

著名的教育家苏霍姆林斯基曾说过：“教学是一项融智慧和思维于一体的活动。”因此在“思维导学式”化学课堂教学中，教师心中要有一种信念——如何让学生的思维水平获得提升？对此教师应给予学生充分的思维空间和时间，并不告诉学生所谓的标准答案，而是基于学生最近发展区的学习支架或思维路径，引导学生自主合作、探究，以不断寻找解决问题的方法，如此可最大程度地让学生经历思维建构的整个过程。同时在教学中还需要教师考虑学生思维的个性差异性，即师生通过有效的思维对话，交流彼此的心理体验，进而在思维的相互碰撞、交汇中丰富教学内容，获得新的发现。由此学生会获得预期的发展，进而真正实现化学学科的育人价值。

（二）设计思维显性动作，绽放学生的思维之花

成尚荣先生说：“让学习真正发生的实质是让思维真正发生，让学习看得见的实质就是让思维看得见。”思维的显性动作就是为使学生头脑里隐蔽的思维方法和思维路径显性化而进行的一系列动作行为。如绘制思维导图、图解化学、书写学习单、设计实验方案、实验操作、实践活动、制作学具、成果展示等等。如此一来教师就可以根据学生的思维作品，寻找思维点，然后以此指引学生不断发展、优化思维，实现思维的可视化、思维建模和思维的结构化，进而可使学生形成良好的思维品质。

1.思维可视化。进行思维导学训练的前提是思维可视化。思维可视化是哈佛大学零点项目开发的一套训练思维能力的方法。它可以与不同的学科结合，利用一系列图示技术和工具把抽象、隐蔽的思维过程变得具体、形象、可见，是一种公认的高效学习方法和思考策略，有利于提高学生的思维效能、延伸学生的思维深度。使思维可视的方法有：绘制思维导图、图解化学、实验操作等。

例1：思维可视化之思维导图（如图1 所示）

图1

图解化学可使微观解释宏观化、直观化。比如在讲解强弱电解质在水溶液中的电离时，可利用图解法，完成从微观到宏观的思维转化，如此既有利于帮助教师把握学生的思维脉搏，又有利于师生思维的碰撞，即更加精准地对学生的思维进行纠偏导正，不断发展、优化，进而可使学生建立认知思维模型。

例2：思维可视化之图解化学

2.思维建模。思维建模是通过教师传授思维建模方法，引导、训练学生在学习过程中，积极借助思维建模内省自己的思维，并与小组成员比较、讨论，以完善自己思维模型的过程。思维建模应包括分析、建模和解模三个过程。建模过程是抽象化的过程，是抓住实质的过程，是使复杂问题简单化的过程，更是解决实际问题的主要抓手。因此在学习核心内容时，教师应引导、训练学生的思维过程，以不断形成各种思维模型，如此可帮助学生深刻理解、迁移、应用相关知识。例如在讲解电荷守恒表达式的书写时，可以引导学生建构如下思维模型（如图2 所示）。

图2 电荷守恒表达式书写思维模型

学生思维建模后，可以通过刻意练习，积极产生思维内隐效应，如此可驱动学生在平时的学习中更加注重自己的思维训练，并在解决复杂问题的过程中，产生思维联动效应——使一个个思维模型产生联动，并不断整合、优化、创新，如此既能使学生逐渐形成高阶思维品质，又能使化学学科核心素养最终得以内化和落实。

（三）创设真实情境，孕育学生的思维之果

《课标》重视“以素养为本”的教学，倡导创设真实的情境，促进学习方式的转变，更重要的是要将学习转向发展学生高阶思维的深度学习，同时强调以化学知识为工具来解决基于真实情境的实际问题、发展和评价学生的核心素养。真实的生活情境在以核心素养为本的教学中具有非常重要的价值，因为以往学生在学校学过的知识与现实生活建立不起联系，以致经常会出现“两张皮”的现象，其原因就在于我们的教学过程缺少真实的情境，只是把知识符号化。知识因情境而有生命、活力，思维因情境而更加深刻。所以在化学课堂教学中，激发学生学习主动性的核心在于学生思维的激发，而思维又根植于情境之中。因此在学习过程中，我们要创设一个可以激发学生思维的情境作为学习起点。如社团活动、实验探究、社会实践、研究性学习、职业体验等，如此可使学生的亲身经历与学科知识建立联系，进而可不断提升学生学以致用、迁移应用等综合解决实际问题的能力和素养。

（四）构建深度学习共同体，彰显学生的思维之美

从20 世纪70 年代开始，合作学习由于能够激发不同个体之间的思维碰撞，促进学生思维活动外显化，而受到了学校教育的广泛关注。但目前，仍有相当一部分中学教师依然还在沿袭传统的灌输式或者串讲式教学方式，同时教师们倡导的“学习小组”在课堂教学实际中也存在着“虚假繁荣”或是“组长一言堂、个别学生边缘化”等现象，这些都不利于学生的深度学习和思维培养。鉴于此，笔者将深度学习理念和学习共同体理念融合形成了“深度学习共同体”理念，并将其应用于高中化学教学中，如此可打破以往机械的、记忆的浅表学习和个人独学的现状。深度学习共同体注重学生的深度思考、探究，注重学生思维的培养，注重共同体成员的平等对话、彼此互助与互动，以及合作探究、分享成果，如果深度学习能在课堂上真实发生，那必将会激发学生思维的碰撞和优化，进而可使学生形成良好的思维品质。

在高中化学课堂教学中，教师通过构建“深度学习共同体——任务驱动、思维引领——共同体互动探究完成任务——共同体评价、分享成果”思维框架，完成“思维碰撞、头脑风暴、提出问题——提出解决方案——讨论分析——查找资料——总结分享”共同学习过程。在以上每个环节中，深度学习共同体都可利用思维导图等方式打开思路，让思维可视化，进而逐步理清思维框架，然后在成员们的讨论和分享中解决遇到的实际问题，如此可共享学习成果、共享思维之美。

总之，“思维导学式”高中化学教学，要以思维为核心，多渠道、多手段地创设真实情境以激发学生的思维，并以任务为驱动，引领学生思维的发展。然后在课堂上使思维游动于各个环节中，以产生思维碰撞，如此可实现学生思维与教师思维的同步发展，让学习真实发生，成长真实发生，进而真正实现学科育人、立德树人的教育任务。