運用思維可視化策略提升初中化學教學效能

黃鑫 王海靜

我國化學家戴安邦先生指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教學要求既傳授化學知識和技能，又訓練科學方法和思維?！弊鳛榛瘜W教師，應力求引導學生找到高效的記憶方法，有條理、系統性地學習知識，提綱挈領地抓住要點，而不是簡單鋪陳，機械灌輸;當學生遇到學科難點時，教師應引導學生對典型問題進行深度思考，形成解題策略，而不是僅僅點到為止、模糊解讀。然而，當前的化學教學仍然是以傳授知識和技術為主要教學目標，鮮少關注學科知識背后的學科思維，學生學習化學的主要方式仍然是機械記憶和盲目做題。這樣的教學是低效能的教學，因為記住了不等于理解了，把題做對了也不等于真正懂了。沒有深度思考參與的學習不會產生真正的理解，停留在知識表層的“淺教學”無法產生真正的效能。

如何提升化學教學效能？筆者在深入了解和系統學習思維可視化策略后，認為該策略是轉變教學方式、調整教學焦點、發展學生思維、提升教學效能的有效杠桿。本文將結合教學實踐談談如何運用思維可視化策略提升化學教學效能。

● 化零為整，實現知識入框

劉濯源老師曾強調，一堂課結束之后，這堂課所講授的知識點在學生頭腦中的存在方式不能是碎片化的、散點狀的。教師必須要幫助學生將“知識入框”，也就是說要建立知識之間的有序聯系，形成知識結構。筆者以學科思維導圖為依托，運用追問策略，引領學生將混亂、無序的知識點進行系統梳理，形成知識網絡。在知識建構的過程中，幫助學生形成理解性記憶。

在初中化學教學中，對概念知識的內涵和外延的體會是難點。以《溶液》一章為例，本章涉及的知識內容多，散亂無序，而溶解度的概念又不能簡單記憶，需要內化理解才能應變自如。如何以溶液為中心織就“知識之網”呢？在教學中筆者嘗試在課堂上和學生一起進行知識的提煉與構建，利用“提要素—抓本質—理關系—建結構”的結構化思考程序，實現知識入框，將原有的知識簡單羅列的學習方式轉變為構建知識體系、深化理解概念內涵的學習方式，使學生的整合能力、邏輯思維能力均得以提升，并且能夠將這種結構化思考方式進行有效的遷移運用，從而實現了“上一節課不僅僅是為了這節課”的目標，真正提高了教學效能。

學科思維導圖的示范性運用（如圖1），使得本章知識體系既全面又細致，課堂教學既有廣度又有深度，并及時引導學生在即將學習的酸堿鹽等知識中化為己用，力圖借助學科思維導圖引領學生高效學習、系統學習。

● 化繁為簡，指導教學策略生成

知識入框幫助學生告別“死記硬背”，運用結構化思考方式及圖示化呈現手段深入理解知識，形成理解性記憶。解決了死記硬背的問題，教師還要將學生從“題海”中拉出來，這要求教師在化學教學過程中要指導學生生成理性的解題策略，而非積累感性的解題經驗。

1.運用學科思維導圖，探究推斷題解題策略

推斷題是初中化學學習的重點題型，如果學生無法建立清晰的知識體系和明確的推理方向，它就會變成難點題型。筆者嘗試運用思維可視化策略，讓學生探究特殊物質間的相互轉化，構建物質相互轉化的關系圖，從而抓住核心突破口。在此基礎上，引導學生通過對試題的分析和提煉，運用學科思維導圖將此題型解題策略加以歸納和整理，生成解題策略導航圖（如圖2），學生能夠“按圖索驥”，快速找到解題方向，大大提升了解題的準確率。教學引導過程如下：

第一階段，構建典型物質間的轉化關系。例如，以幾種鈉鹽、鈣鹽、鋇鹽、鐵鹽為基礎，建立物質間的聯系，找到特殊的轉化關系或者相互轉化關系，并分析每一種物質的特點，體會物質的性質。

第二階段，構建物質間相互轉化關系。根據第一階段的積累，將所有典型物質的相互轉化關系匯總，建立不同類別物質間的聯系。以一種物質為中心，向外發散找到物質間相關聯的節點，大大提升了學生做題效率和聯想能力。

第三階段，匯總推斷題的切入口。學生在做推斷題時除了總結相互轉化的突破口，又經過一定題量的積累，總結出解決推斷題的一般思考方法，如順推法、逆推法、分類討論法等。同時，總結出典型突破口，如常見物質的性質、用途、特殊條件、特殊反應等。

上述知識的整理過程，是學生思維由點到面將典型題突破的過程，讓思維方式得以優化。思維是一個漏斗，最后沉淀下來的想法是經過層層篩選的精華。

2.運用解題魚骨圖，建構實驗探究題解題策略

實驗探究題是每次考試中最難得分的題型，學生往往不能明確探究實驗的目的，做題時沒有章法。在學習完金屬和溶液的探究題后，學生經過合作探究，運用解題魚骨圖分析濾渣和濾液，將推理過程最終呈現出來。

例如，圖3為金屬和鹽溶液反應的探究解題魚骨圖，將大問題分解成幾個小問題并進行追問，呈現了清晰的思考程序，形成有效解題策略，并使之可見。中間魚骨為解題的關鍵節點，從試管1的物質成分分析，到試管2的物質成分分析，再到混合后的物質成分分析，層層深入進而發現實驗探究的主體物質，針對關鍵節點制訂實驗策略。魚骨上方是條件轉化后的物質成分分析，魚骨下方為此題策略分析過程，從而找到需要證明的物質。經過經常性的訓練，發展學生的策略化、程序化思考能力，以免陷入題海，進而達到舉一反三、觸類旁通的效果。

● 學法升級，收獲正向學習體驗

學生之所以產生厭學、懼學甚至棄學的心理，根本原因在于沒有學會學習，無法從學習過程中收獲正向的心理體驗。初中階段的知識相對于小學要更加復雜及抽象，如果學生依然用死記硬背的方式去學習，則很難應對。所以，初中教師必須幫助學生完成學法升級，提升學生的知識構建水平，發展學生的高階思維能力，讓學生在學習中獲得正向心理體驗。筆者在運用思維可視化策略的實踐過程中，發現學生的學習心態也隨著思維的成長發生了轉變。

1.增強學科學習的勝任感

有些學生學習理科感到吃力，但是經過課堂引領和思維示范，他們已經能夠完成知識的整理和歸納。在繪制學科思維導圖的過程中，加深了對學科概念的理解，能夠建立概念之間的有序聯系，這使得學生的學習信心倍增，認為自己可以學好化學，并逐漸喜歡上這門學科。

2.增強學生學習的收獲感

若學生能夠啟動思考，借助圖示不斷檢視和反思自己的思維，將知識的內在思維結構、解題的思考過程用思維圖示呈現出來，那么這樣的學習成果將是可視化的，是飽含思維含量的。

3.化解學科知識難點

在學習《走進微觀世界》一章時，學科思維導圖起到重要作用，本章是初中階段的難點，其核心價值是通過圖示化手段發現學科思維的本質，建立概念間的聯系，而不是對學科知識的簡單歸納，學生在建立了分子、原子、離子、元素間的概念聯系后，便能更加深刻地理解知識的關聯性。

● 結語

思維可視化為教學效能的系統性提升提供了新的支點，以學科知識為載體，系統性發展學科思維，師生在知識體系建構及問題解決策略模型建構的過程中，發展出較強的提煉、概括、推理、分析等思維能力，并學會運用追問、比較、整合等通用思考策略解決問題。

真正畫好一張學科思維導圖或者建構一個學科思維模型并不是一件容易的事，需要訓練，需要堅持，需要主動思考。筆者的思維可視化教學項目剛剛走過第一個階段，未來還將繼續努力，當筆者看到學生專心閱讀，用心思考，精心表達，一個個鮮活的生命在進步、在提升、在研究、在行動時，更愿意為此去堅持。希望以思維可視化為伴的學科教學能惠及更多師生，讓學科學習變得容易、系統、高效。