基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)思維導(dǎo)圖“學(xué)習(xí)力”的實(shí)踐探究

摘?要：初中化學(xué)教學(xué)的根本任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”和“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。實(shí)踐證明，思維導(dǎo)圖的巧妙運(yùn)用不僅有助于學(xué)生這些化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，還有助于提升學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”。本文將在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞“基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)思維導(dǎo)圖‘學(xué)習(xí)力的實(shí)踐研究”展開(kāi)淺顯論述。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科素養(yǎng);思維導(dǎo)圖;“學(xué)習(xí)力”

從廣義上來(lái)說(shuō)，一個(gè)人的“學(xué)習(xí)力”主要包括三個(gè)方面，即學(xué)習(xí)動(dòng)力、學(xué)習(xí)毅力和學(xué)習(xí)能力。而從狹義上而言，“學(xué)習(xí)力”主要是指一個(gè)人的學(xué)習(xí)能力。很顯然，基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)思維導(dǎo)圖“學(xué)習(xí)力”的實(shí)踐研究中所包含的“學(xué)習(xí)力”主要是指學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，即學(xué)生憑借思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科知識(shí)，提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的一種學(xué)習(xí)能力。

為有的放矢地提升初中學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，教師首先必須要了解化學(xué)學(xué)科的五個(gè)維度，即“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”。下面筆者將在借鑒相關(guān)理論研究成果的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合初中九年級(jí)化學(xué)教學(xué)實(shí)際，淺顯論述基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)思維導(dǎo)圖“學(xué)習(xí)力”的實(shí)踐研究。

一、 巧用思維導(dǎo)圖，提升學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析能力

宏觀辨識(shí)與微觀探析能力，說(shuō)到底，就是學(xué)生立足宏觀以及聚焦微觀分析和解決各種與化學(xué)知識(shí)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題的一種能力。從物質(zhì)的多樣性以及種類等宏觀視角來(lái)認(rèn)識(shí)事物屬于學(xué)生的宏觀辨識(shí)能力，而從元素、原子以及分子等微觀視角來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的能力則屬于學(xué)生的微觀探析能力。

實(shí)踐證明，在初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生巧妙地利用思維導(dǎo)圖，從宏觀和微觀角度來(lái)全方位地認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特征、變化規(guī)律等。與此同時(shí)，學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微課探析能力也會(huì)在不知不覺(jué)之中得到提升。

以教學(xué)人教版初中化學(xué)“空氣”這部分內(nèi)容為例，教師可以指導(dǎo)學(xué)生巧妙地利用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容（圖1）。從宏觀上來(lái)看，空氣是自然界不可或缺的一種事物。以“空氣”為核心關(guān)鍵詞，學(xué)生可以繪制出空氣與各種動(dòng)植物之間的關(guān)系。從微觀上來(lái)分析，學(xué)生可以憑借思維導(dǎo)圖讓學(xué)生清晰完整地認(rèn)識(shí)了解空氣的主要成分氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸家约跋∮袣怏w等。當(dāng)然，學(xué)生還可以更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)空氣中各種氣體的微觀結(jié)構(gòu)。

由此可見(jiàn)，學(xué)生巧妙地利用思維導(dǎo)圖能夠使得原本抽象復(fù)雜的物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及特征等變得形象逼真，使得學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”能夠在潛移默化之中得到穩(wěn)步提升。

二、巧用思維導(dǎo)圖，建構(gòu)學(xué)生的變化觀念與平衡不變思想

物質(zhì)是相對(duì)靜止的。但是，在任何靜止的表象下面都會(huì)存在著絕對(duì)的運(yùn)動(dòng)。正是這種絕對(duì)的運(yùn)動(dòng)，使得物質(zhì)在一定的環(huán)境中會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，即有新物質(zhì)的生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化。而事實(shí)上，在有新物質(zhì)生成的情況下，物質(zhì)仍然處于一種絕對(duì)的平衡狀態(tài)。也就是說(shuō)，一種新物質(zhì)的生成正是因?yàn)槟承┡f物質(zhì)的減少或變化，一些新能量的產(chǎn)生也正是因?yàn)橐恍┡f能量的消失或變化等。而這，正就是變化觀念與平衡不變思想，是學(xué)生應(yīng)該要具備的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。

那么，在初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中，教師究竟應(yīng)該怎樣培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念與平衡思想呢？竊以為，教師可以巧妙地借助于思維導(dǎo)圖將變化觀念與平衡思想完整無(wú)缺、圖文并茂地表述出來(lái)。

以讓學(xué)生自主探究“高錳酸鉀制氧氣”的實(shí)驗(yàn)為例，教師可以讓學(xué)生在自主探究這一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用思維導(dǎo)圖繪制出高錳酸鉀制氧氣過(guò)程中物質(zhì)的變化與元素種類、質(zhì)量的守恒。通過(guò)思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以清晰地看出，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，之所以會(huì)有“氧氣”這一新物質(zhì)的生成，主要是因?yàn)楦咤i酸鉀的減少與消失。

一旦學(xué)生具有了變化觀念與平衡思想，學(xué)生就能夠多角度、動(dòng)態(tài)化分析各種化學(xué)反應(yīng)。尤為重要的是，學(xué)生可以運(yùn)用這些化學(xué)反應(yīng)原理切實(shí)解決各種實(shí)際問(wèn)題。很顯然，在此過(guò)程中，學(xué)生的化學(xué)“學(xué)習(xí)力”也會(huì)得到提升。

三、 巧用思維導(dǎo)圖，發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力

證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力是學(xué)生學(xué)習(xí)初中化學(xué)學(xué)科必須要具備的一種素養(yǎng)。毫無(wú)疑問(wèn)，這種化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)并不是學(xué)生與生俱來(lái)的，而是學(xué)生在學(xué)習(xí)初中化學(xué)的過(guò)程中日積月累、聚沙成塔逐步形成的。

為了更好地在初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力，教師必須要對(duì)證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力的內(nèi)涵與外延有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。所謂證據(jù)推理是指學(xué)生能夠靈活自如地運(yùn)用分析、推理等方法建立觀點(diǎn)、結(jié)論與證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，并據(jù)此深入研究物質(zhì)的本質(zhì)特征、相互關(guān)系以及構(gòu)成要素等。而在此基礎(chǔ)上，正好又可以建立模型，學(xué)生再運(yùn)用已經(jīng)建立的模型解釋相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象，解釋現(xiàn)象背后的本質(zhì)與規(guī)律的能力則是學(xué)生的模型認(rèn)知能力。

在初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，教師引領(lǐng)學(xué)生巧妙地運(yùn)用思維導(dǎo)圖，不僅能夠更好地發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力，還能夠更好地發(fā)展學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”。

比如說(shuō)，當(dāng)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)和物理變化的概念有了深入透徹的理解之后，他們就可以根據(jù)自己的理解以及相關(guān)證據(jù)，再利用思維導(dǎo)圖去辨識(shí)現(xiàn)實(shí)生活中的各種現(xiàn)象，即哪些是化學(xué)變化，哪些是物理變化。如：“鐵生銹”這一生活現(xiàn)象，因?yàn)橛行挛镔|(zhì)的生成，所以它是化學(xué)反應(yīng);“雨后的美麗彩虹”這種生活現(xiàn)象，因?yàn)闆](méi)有新物質(zhì)的生成，所以它又是物理變化等。

由此可見(jiàn)，思維導(dǎo)圖的運(yùn)用不僅使得學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力這一化學(xué)素養(yǎng)得以培養(yǎng)，還使得學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”逐步提升。

四、巧用思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的基本途徑之一。學(xué)生在動(dòng)手操作各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到一些貌似“異常”的現(xiàn)象。教師切不可小覷這些“異常”的現(xiàn)象，這些貌似“異常”的現(xiàn)象正是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力的絕佳素材。而這種科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力也是初中學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中需要培養(yǎng)的一種基本素養(yǎng)。

在憑借各種“異常”現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力的過(guò)程中，必須要讓學(xué)生透過(guò)“異常”現(xiàn)象分析、梳理其本質(zhì)。事實(shí)證明，思維導(dǎo)圖的巧妙運(yùn)用能夠使得這些“異常”現(xiàn)象背后的本質(zhì)梳理得更為清晰、更為完整。

以初中化學(xué)CO2通入澄清石灰水為例，通常情況下，當(dāng)學(xué)生將CO2通入澄清石灰水中時(shí)，片刻之后，溶液會(huì)變渾濁。但是，某小組將CO2通入澄清石灰水中取出之后，嚴(yán)格按照上述步驟操作了該實(shí)驗(yàn)，結(jié)果卻完全不同了。這一次，澄清石灰水沒(méi)有變渾濁。針對(duì)這一貌似“異常”的現(xiàn)象，學(xué)生可以在深入討論、反復(fù)論證的基礎(chǔ)上，巧妙地利用思維導(dǎo)圖，最終得出正確的結(jié)論（圖2）。而在此過(guò)程中，學(xué)生創(chuàng)新思維能力也得到了培養(yǎng)。

再如在走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)中，可以給學(xué)生設(shè)置這樣一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：將兩種黑色固體分別加入稀硫酸中，結(jié)果完全不同，一組實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)生明顯現(xiàn)象，另一組實(shí)驗(yàn)中黑色固體消失，溶液變成了藍(lán)色，學(xué)生深入討論，反復(fù)論證資料，利用思維導(dǎo)圖，得出了產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因（圖3）。在探究過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到了培養(yǎng)和提升。

不難發(fā)現(xiàn)，巧妙地運(yùn)用思維導(dǎo)圖，學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N“異常”現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)合理的解釋，據(jù)此學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力也能夠得到培養(yǎng)。與此同時(shí)，學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”自然而然得到了提升。

綜上所述，思維導(dǎo)圖在初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中的巧妙運(yùn)用，有助于提升學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析能力、有助于建構(gòu)學(xué)生的變化觀念與平衡不變思想、有助于發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力以及有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力等化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。特別值得注意的是，思維導(dǎo)圖的巧妙應(yīng)用在提升學(xué)生的各種化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的同時(shí)，還有助于發(fā)展學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”。這種“學(xué)習(xí)力”又會(huì)反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的持續(xù)、穩(wěn)步提升。

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作者簡(jiǎn)介：

曾海強(qiáng)，廣東省東莞市，廣東省東莞市寮步中學(xué)。