思維導圖視角下的化學概念教學

周欣 楊華 王敏 侯淑君 閆婷婷

摘 ?要：思維導圖又稱概念地圖，是表達發散性思維的有效思維工具。思維導圖的運用可以幫助學生將作為信息基本單位的概念在頭腦中系統構建，進而有效提升化學概念教學質量。本文對思維導圖視角下的化學概念教學進行了探討。

關鍵詞：思維導圖;概念教學;發散思維

化學概念是將化學現象、化學事實經過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識，反映著化學現象及事實的本質屬性。理解教材上抽象的概念是很困難的。本文以“鐵及其化合物”為例，對思維導圖視角下的高中化學概念教學進行探究。

一、問題的提出

在傳統的化學教學中，教師往往側重于重點知識概念的簡單闡述，只將課本上固有給定的概念傳授給學生，這個過程學生處于被動狀態，忽視了學生的自主性以及對先前的概念是否已經系統構建，以及學生在認知體系中能否接受新概念。在概念學習過程中，先前知識的質量是非常重要的，如果先前的概念有缺陷或錯誤，那么在新舊知識之間建立聯系并重構認知是困難的，機械地死記硬背，然后在習題中加以理解的這種學習方法是不可取的，違背了化學教學的初衷，而思維導圖的應用為教學灌入了新鮮血液，它以重點知識為中心進行思維發散，使化學相關知識概念通過思維導圖有條理、形象、直觀地展示出來。邏輯思維能力較弱的學生整合知識時相對費勁，因此教師要引導學生剖析、整理重點知識，找到核心詞，并以其為中心向四周擴散，建立系統的框架，構建成熟完整的思維導圖，幫助學生明確思維導圖與概念之間的關系，培養學生活躍的思維和系統認知能力。

二、思維導圖視角下化學概念教學研究（以“鐵及其化合物”為例）

1.思維導圖視角下“鐵及其化合物”教學流程圖

鐵是元素化合物知識重要內容之一，它是一種多價態元素，因此這一部分內容非常重要，要讓學生達到融會貫通的目的，應用氧化還原知識設計并實施實驗，探究不同價態鐵的氧化還原性，了解檢驗Fe2+、Fe3+的方法及其之間的轉化。教學流程圖見圖1。

2.“鐵及其化合物”教學實施過程

（1）創設情境，魔術引課。具體、真實的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺，因此授課前教師利用礦泉水變紅酒的魔術創設情境并向學生提出問題：看了表演后請同學們思考一下，魔術與誰的性質有關系？進而引出本節課的探究主題。用多媒體展示材料請同學們觀察含有鐵元素物質的顏色和存在形態，有學生回答鐵是銀白色金屬，在自然界中以游離態和化合態存在，接下來教師展示講解研究物質性質的基本程序，繼續引導學生預測物質的性質，讓學生思考并交流。【設計意圖】魔術導入提高學生興趣，激發學習動機;觀察物質外觀性質，提高學生觀察能力;了解實驗流程，培養實驗基本素養。

（2）交流研討，知識回顧。為解決物質性質這一問題，我們以金屬鐵、氯化亞鐵、氯化鐵為例進行研究。【思考】思考金屬鐵、氯化亞鐵和氯化鐵中，哪些具有氧化性？哪些具有還原性？依據是什么？【知識回顧】物質所含元素處于最高價態則該元素具有氧化性，所含元素處于最低價態則該元素具有還原性，所含元素處于中間價態則該元素既有氧化性又有還原性。【學生回答】金屬鐵——還原性;Fe2+—氧化性和還原性;Fe3+—氧化性;【交流研討】如何證明一種物質具有氧化性或還原性？【介紹】通過探討，師生得出結論：驗證物質具有氧化性，可以驗證該物質與還原性物質發生氧化還原反應;同理，驗證物質有還原性，要驗證該物質與氧化性物質發生氧化還原反應。【設計意圖】引導學生從化合價的角度預測物質性質，培養學生邏輯發散思維能力。

（3）實驗探究，歸納總結。經由氧化還原知識的鋪墊，我們通過實驗來探究Fe、Fe2+、Fe3+三者之間的轉換關系以及所涉及到的氧化還原反應和現象，教學實施過程如表1所示。

（4）重組認知，查缺補漏。最后要求學生以小組形式圍繞鐵及其化合物所學的概念知識制作一個思維導圖，將鐵單質的物理性質、化學性質及鐵鹽和亞鐵鹽等的相關概念以自己熟練的思維圖式展示出來[4]，與小組同學相互提問查缺補漏，鞏固概念知識，將分散的化學概念系統化，并靈活運用于化學問題解決，增強化學學習興趣。【設計意圖】以組為單位要求學生制作思維導圖，使學生理解概念內在邏輯，激發批判性思維，培養自我認知能力。

三、教學反思

本次基于思維導圖視角下的化學概念教學，改變了傳統的思維模式，首先，應用思維導圖使概念學習過程從孤立學習轉變為網絡學習，圖像中每個關鍵詞都不是一個孤立的概念，學生可以找出化學概念之間的聯系，綜合化學知識;其次，使用思維導圖需要顏色和圖案，顏色用于指示和加強記憶、數據、邏輯和解決問題時最重要的細節，用生動的圖形和符號代替單一的字符或化學符號，有助于激發學生學習興趣，培養學生創新能力;最后，通過學生親自繪制思維導圖，使學生思維可視化，教師可以跟蹤了解學生掌握概念知識的情況，在此過程中，學生學習的不是機械公式、化學方程式或僵硬的化學概念，而是來自經驗的反思，喚起整個大腦更清晰、充分、直觀地理解化學知識。鐵及其化合物思維導圖見圖2。

四、結語

將思維導圖引入化學概念教學，對教師和學生都有諸多便利。學生通過思維導圖強化思維和概念呈現，教師更易識別概念關系，從學生的思維呈現中更好地判斷學生掌握概念中出現的問題，及時對學生進行疏導和概念的重新建構，深化學生對概念知識的理解，從而提高學習效率，熟練運用概念解決化學問題。

參考文獻：

[1]趙樹強.新課程標準下的初中數學概念教學[J].數學學習與研究，2018（20）：100.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2020：68-76.

[3]付曉冰.多元智能理論下的初中化學概念教學[J].中學化學教學參考，2020（11）：14-15.

作者簡介：

周欣（1997.10-），女，漢族，陜西省商洛市人，延安大學化學與化工學院學科教學（化學）專業碩士研究生在讀，主要研究方向：中學化學教育。【通訊作者】楊華（1979.05-），女，漢族，陜西省延安市人，碩士研究生學歷，延安大學化學與化工學院副教授，主要研究方向：化學教育。