思維導圖在高中化學知識結構化中的應用

盧海兵

(江蘇省石莊高級中學 226500)

在高中教育體系中，化學作為一門集實踐性、思維性、邏輯性與抽象性為一體是科目，對學生的認知能力與思維能力要求相對較高，還包含著不少細小、零碎的知識點，他們在學習中極易淡忘難以結構化掌握.高中化學教師在教學中需應用思維導圖這一新型工具，明晰知識要點間的聯系，讓學生在腦海中形成完整的知識框架，使他們構建結構化知識體系.

一、借助思維導圖優勢，加快學生理解知識

在以往的高中化學教學中，往往會出現這類情況：不少學生將時間主要用來記筆記，但只是機械記憶，他們并沒有真正理解理論知識同公式、原理之間的聯系，不利于教學進度的正常進行.其實思維導圖也是一種特殊的記筆記形式，所以，高中化學教師在具體的課堂教學中，可以借助思維導圖的優勢轉變筆記形式，引領學生把本節課所學知識的關鍵詞設計成思維導圖的樣式，使其自主加工、整合知識，實現化學知識的結構化，加快他們的理解.

在進行“分子晶體與原子晶體”教學時，因為這兩種晶體的概念與結構特點差異顯著，知識內容也相對抽象，教師可借助思維導圖工具輔助教學，確定兩個中心詞，分別是“分子晶體”與“原子晶體”.接著，教師講述分子晶體的概念，只含分子的晶體稱為分子晶體，在分子晶體中分子內的原子間以共價鍵結合，而相鄰分子靠分子間作用力相互吸引.設問：根據分子間作用力較弱的特點，判斷分子晶體有哪些特性？學生結合課本知識，閱讀、討論后得出分子晶體的特點是低熔點、升華、硬度很小等，然后指導他們閱讀教材內容，對常見的分子晶體進行歸類，并講解大多數分子晶體的結構特征，列舉一些實例，像SO2、S、CO2和Cl2等，重點講解CO2的晶體——干冰.之后，教師指導學生將上述關鍵信息補充至“分子晶體”思維導圖中，如下圖所示，隨后運用同樣的方法講授“原子晶體”，讓他們模仿制作思維導圖.

上述案例，教師借助思維導圖工具轉變記筆記的形式，讓學生思路清晰的記憶分子晶體與原子晶體的相關知識，使其了解兩者的區別，有利于他們更好的理解與掌握本節課知識.

二、有效應用思維導圖，發散學生化學思維

傳統高中化學教學以“灌輸式”教學模式與題海戰術為主，不少教師都是通過做題幫助學生強化與鞏固知識的掌握情況，以至于他們長時間處于機械訓練、死記硬背的狀態，創造能力與思維能力難以得到鍛煉.這就要求高中化學教師有效應用思維導圖展開強化訓練，引導學生結合所學知識自主繪制思維導圖，不斷產生新的觀點與想法，實現知識的創造、遷移與聯想，發散他們的化學思維，使其多方位、多角度的思考問題，使化學知識變得結構化.

例如，在展開“物質的分類”教學時，教師先帶領學生回顧初中階段學習過有關物質類別的概念，使其用已有知識進行分類，引導他們畫出樹狀思維導圖來分類，即為：中心詞是物質，一級分支是純凈物與混合物，二級分支中純凈物分為單質與化合物，三級分支中單質分為金屬單質、非金屬單質，化合物分為無機物和有機物，無機物分為氧化物與酸、堿、鹽，使其清楚表示物質間的從屬關系，并列舉出相應的物質.接著，教師講述：如果對酸、堿、鹽、氧化物繼續分類，還可以怎么分？像Na2SO4、Na2CO3、K2SO4、K2CO3這幾種鹽要如何分類？學生思考、交流回答：從陽離子角度分類Na2SO4、Na2CO3是鈉鹽，是K2SO4、K2CO3是鉀鹽；從陰離子角度分類是Na2SO4、K2SO4是硫酸鹽，Na2CO3、K2CO3是碳酸鹽.組織他們討論、發現純粹用樹狀分類法進行分類有著一定的局限性.教師順勢揭示交叉分類法，告訴學生同一種物質，分類標準不同所屬類別不同，并出示一些化學物質與化學方程式讓他們練習分類.

這樣教師有效應用思維導圖設計教學，引領學生會用簡單的分類方法根據物質組成與性質來分類，使其在討論中思維發生碰撞與交流，讓他們認識到分類法在化學研究中的作用.

三、巧妙運用思維導圖，實現知識體系構建

高中生在學習化學知識時通常難以系統化掌握，不利于知識結構化的形成，面對這一現狀，教師在課堂上可以把思維導圖與傳統板書有機整合，指導他們設計、填充和完善思維導圖，讓整個學習過程變成填充思維導圖的過程.高中化學教師應該依據本節課的教學內容確定中心關鍵詞，并根據課本知識的順序呈現二級、三級等關鍵詞分支，引領學生在頭腦中形成一個結構化知識體系，使其從關鍵詞切入逐步探究，讓他們樹立科學探究的學習態度.

在教學“用途廣泛的金屬材料”過程中，教師先在多媒體課件中展示一組生活中的金屬材料實物，包括自行車、錘子、飛機、鋼筋、菜刀、電線等，設計導入性語言：環顧四周，很多物品都是由金屬材料制成的，但是在實際應用中都是性能優良的合金.由此確定思維導圖的中心詞是“合金”，設置問題：什么是合金？合金具有哪些優良性能？學生在思維導圖中填上二級分支合金的概念與性能.接著，教師指導學生在第二級分支中寫上“銅合金”與“鋼”，課件中出示司母戊鼎的圖片，簡單介紹青銅、黃銅、白銅的成分，使他們在“銅合金”后面增設這三個分支，及生活生成中的應用.之后，教師簡述“鋼”的概念，引導學生在“鋼”后面添加碳素鋼與合金鋼，碳素鋼分為低、中、高三類，合金鋼分為錳鋼、不銹鋼、硅鋼與鎢鋼，指導他們完善思維導圖中各類合金的特性與用途，并討論生鐵和鋼為什么性質不同.

在上述案例中，教師巧妙運用思維導圖呈現本節課的主要知識點，引領學生統一、整合，使其構建結構化的知識體系，讓他們認識到金屬材料與人類生活和社會發展的密切關系.

四、采用思維導圖工具，理清化學知識結構

高中化學教材中涵蓋著大量既抽象又復雜的公式、概念、定理等，學生在學習過程中難免會遇到障礙，教師需著重講解一些重難點知識，采用思維導圖工具幫助他們歸納、整理所學內容，使其理清化學知識結構.同時，高中化學知識還有著一定的邏輯性特征，教師在課堂教學中指導學生繪制思維導圖時，應鼓勵師生、生生之間積極互動，通過相互配合盡量讓各個知識點都展現在思維導圖中，內容更加完善，促使他們形成結構化的化學知識體系.

在“硫和氮的氧化物”教學中，針對硫的化合物而言，教師先在課件中出示本地的空氣質量報告圖，圈出“二氧化硫”，詢問：二氧化硫是什么？從哪里來？有什么危害？學生觀察、思考與回答問題，使其初步了解二氧化硫這種物質，同時讓他們確定思維導圖的中心詞是“硫”，第一個一級分支是二氧化硫.接著，學生在思維導圖的二級分支中分別寫上物理性質與化學性質，教師在課件中展示單質硫的圖片，簡要介紹硫的顏色和狀態，播放硫在氧氣中燃燒的視頻，講述二氧化硫的物理性質.之后，教師組織學生操作實驗研究二氧化硫的化學性質，指導他們用亞硫酸鈉和稀鹽酸反應制備SO2，然后將盛滿SO2的試管倒扣入盛有石蕊試液的水槽，觀察現象，思考：SO2是否易溶于水？石蕊試液的顏色有何變化？為什么？使其了解可逆反應，隨后研究SO2的氧化性和還原性，同樣提取關鍵詞補充至思維導圖中，逐步完善.

教師采用思維導圖工具帶領學生學習二氧化硫的相關知識，使其理清二氧化碳的物理性質與化學性質的知識結構，培養他們根據物質的組成和結構，推斷物質性質的能力.

總之，在高中化學教學活動中應用思維導圖，是對傳統課堂形式的顛覆與突破，能夠充分突出學生的主體地位，教師需根據教學現狀靈活運用思維導圖，轉變他們學習化學的方式，使其收獲更多知識、技能與能力，從而獲得全面化、個性化的發展.