思維導圖在初中化學理論性知識教學中的應用

孫飛

摘要：初中化學理論性知識，主要指初中化學基本概念和基本原理。文章分析了思維導圖和初中化學理論性知識教學的契合度，提出了思維導圖在初中化學理論性知識教學中的應用策略，并分析了思維導圖在初中化學理論性知識教學應用中需要注意的問題。

關鍵詞：初中化學；理論性知識；思維導圖

文章編號：1008-0546（ 2022 ）11x-0031-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.11x.008

初中化學理論性知識，主要指初中化學基本概念和基本原理。近年來，使用思維導圖加工各類信息，對各類問題進行處理的人越來越多，把思維導圖應用于初中化學理論性知識的教學，有助于培養學生思維的深刻性、全面性、創造性和發散性，從而有利于提高學生解決問題的能力。

一、思維導圖和初中化學理論性知識教學的契合性分析

思維導圖和初中化學理論性知識教學之間有著很強的契合性，之所以做出這一判斷，是從初中化學理論性知識之間的聯系以及初中化學教材中化學理論性知識的呈現特點這兩個角度做出的。

1．從初中化學理論性知識之間的聯系來看

根據我國著名教育心理學家皮連生教授的廣義知識學習階段模型，化學理論性知識的學習要經歷三個階段：在習得階段，理解概念或原理的定義或概念間的關系；在轉化階段，則需要大量的變式練習，通過練習，概念轉化為區分類別的能力，原理轉化為受其支配的行為；在運用階段，應用概念和原理解決新問題。[1]很多初中學生在對化學理論性知識進行學習時存在著偏差：認為理論性知識去背誦記憶就可，結果事倍功半。分析原因：在理論性知識學習的第一階段就存在問題，僅僅去記憶概念和原理的定義是遠遠不夠的，而應該將重點放在理解概念間的關系上，通過發散性思維構建的思維導圖能在很大程度上體現概念間的聯系，這樣才能抓住本質，事半功倍。

2．從初中化學理論性知識的呈現特點來看

初中化學教材在編寫的過程中不僅注意了概念之間的聯系，還精心組織理論性知識的呈現過程。很多概念都是遞進式地進行呈現的，教師開展教學時也要進行遞進式教學。任意擴大概念，或想“畢其功于一役”，將概念一次完全講透徹的做法是不現實的。例如：在滬教版教材中，混合物和純凈物概念的形成就經歷了三個階段：首先，在第一章“開啟化學之門”中，通過測定空氣中氧氣含量的實驗從宏觀上認識到“混合物由兩種或兩種以上物質混合而成，純凈物只由一種物質組成”；其次，在第三章“物質構成的奧秘”第一節“構成物質的基本微粒”中，要學會從微觀本質上區分混合物和純凈物即“混合物由多種微粒構成，純凈物由一種微粒構成”；再次，在第三章“物質構成的奧秘”第三節“物質的組成”中，從符號表征這一維度辨認混合物和純凈物即“純凈物有固定的化學式，混合物無法用化學式表示”。這就給構建思維導圖所需要的聯想提供了素材，而思維導圖的應用又有效促進了初中化學理論性知識的教學。可以說，二者的契合性是非常強的。

二、思維導圖在初中化學理論性知識教學中的應用策略

1．構建以化學基本概念為對象的思維導圖

下面以“分子”為例，對“分子”思維導圖的制作進行闡述。首先，確定思維導圖的中心主題是“分子”；然后通過聯想確定“分子”這一中心主題有幾個一級分支：分子是保持物質化學性質的一種微粒，分子必然具備微粒的一般性質特征。這樣，“物質”“化學性質”“微粒”“特征”就成為“分子”這一中心主題的四個一級分支；繼續聯想，在一級分支上生長出二級分支：通過生生、師生交流，在“物質”一級分支上生長出二級分支“混合物”“純凈物”，在“化學性質”一級分支上生長出二級分支“物理變化”“化學變化”，在“特征”一級分支上生長出二級分支“小”“運動”“有空隙”。很多人發現，一旦開始了概念聯想，概念與概念之間便會一直連鎖下去，這是件很有意思的事。

值得注意的是，在初學“分子”概念的時候能否聯想到“原子”這一概念，就值得好好思量了。可利用二氧化碳分子、水分子、氧分子的圖像代替分子這一詞匯，刺激學生大腦，讓學生產生豐富的聯想。另外根據自己的需要，關鍵詞和連線還可以加上顏色，更鮮明、直觀地刺激大腦。最后，教師可以通過帶箭頭的曲線將相關分支連接起來。箭頭標志會對學生產生心理暗示，讓學生跟著箭頭的方向去觀察，產生更為豐富的聯想，更有利于概念特征的把握。箭頭既可以是單向的也可以是雙向的，要根據實際隋況去確定（見圖1）。

2．構建以理論形成過程為脈絡的思維導圖

質量守恒定律是化學方程式書寫的理論基礎。通過質量守恒定律的學習可以檢驗化學家發現質量守恒定律的過程；通過質量守恒定律的學習可以發展證據推理的學科思維能力；通過質量守恒定律可以認識定量實驗研究在化學中的作用。這就要求在學習質量守恒定律的時候，必須讓學生充分理解其實質，只有這樣，才能提高利用質量守恒定律解決實際問題的能力。在教學中，可以采取師生共同構建“以理論形成過程為脈絡的思維導圖”的策略學習質量守恒定律。

引入：化學反應前后，物質的總質量是否改變？

理論形成階段1化學史。

理論形成階段2自主設計實驗，驗證假設，形成結論，表述結論。 理論形成階段3從微觀角度對化學反應進行分析，理解質量守恒定律的實質。

理論形成階段4利用質量守恒定律解釋生活中的一些現象，并通過變式練習加深對質量守恒定律的理解，使原理轉化為受其支配的行為。

最后，以質量守恒定律為中心主題，以“化學史”“實驗”“內容”“微觀解釋”“適用范圍”“應用”為一級分支；以“科學家”“具體反應”“反應物”“生成物”“質量”“原子種類”“原子數目”“原子質量”“化學變化”“質量”為二級分支師生共同構建“以理論形成過程為脈絡的思維導圖”（見圖2）。

三、初中化學理論性知識教學中實施思維導圖應注意的問題

1．注意區分概念圖與思維導圖

思維導圖不同于概念圖，兩者之間存在顯著區別。在概念圖中，重要概念一般是位于整個概念圖最上方的，或者是在整個概念圖的中間位置。并且這種位于中心和最上方的概念往往是上位概念，具有極強的包容性。并且概念與概念之間往往是用連接詞進行連接的，并不是僅僅通過線段或者是箭頭進行表示。雖然思維導圖在繪制的過程中也有中心與非中心之分，但與概念圖不同的是，思維導圖沒有連接詞，連線上的關鍵詞并不表示兩個主題之間的關系，也不構成命題，而是主題下的一個分支內容。

2．善于聯想和類比

在繪制思維導圖時，通常會用到兩種手段：一是聯想；二是類比。也就是說，在學習新的化學理論性知識的時候，要善于將其與先前的知識進行聯系、類比，充分展開聯想的翅膀，積極呈現思維的過程和結果，讓知識生成于“胡思亂想”中。

3．融合各種思維導圖進行教學

在具體的教學過程中，可以融合各種思維導圖進行教學。在一堂課的教學中，利用樹形圖讓學生回憶頭腦中的原有知識，并引出將要學習的內容；利用圓圈圖進行新知識的發散學習；利用雙氣泡圖對比新舊知識，檢驗并鞏固原有知識。[2]學生在原有知識基礎上，找出新舊知識之間的聯系，并將思維發散，重新構建知識結構，提高學習能力。

參考文獻

[1] 吳紅耘，皮連生．學與教的心理學（第六版）[M].上海：華東師范大學出版社，2019.

[2]蔡亞萍，竺麗英，等，化學教學：理論與策略[M].北京：科學出版社，2016.