用思維導圖改進學案導學的實踐案例

白靜珠

摘要：鑒于學生使用學案導學后出現(xiàn)的問題，嘗試在高一必修化學教學中引入思維導圖。在新授課、復習課、實驗課不同課型中借助思維導圖改進學案導學，并通過應(yīng)用實踐，使學生學會用思維導圖表征化學知識，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，解決學習問題，從而提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：思維導圖；學案導學；化學教學

文章編號：1005–6629（2016）11–0019–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

目前我校倡導學案導學下的課堂教學，這使原本講授式的教學模式發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。學生活動豐富起來，小組討論、實驗探究、問題解決……一堂新課熱熱鬧鬧結(jié)束后，學案收上來批閱時發(fā)現(xiàn)，學案上“知識導航”這塊知識內(nèi)容的填寫有時會出現(xiàn)空白現(xiàn)象。更值得筆者反思的問題是，課后問學生本節(jié)課主要的知識結(jié)構(gòu)是什么，學生要么支支吾吾，要么低頭不語。一堂課學下來沒有一個提綱挈領(lǐng)的認識，只見樹木不見森林，常此以往，所學知識越多越容易混淆，兩極分化也會日趨嚴重。

為了調(diào)查清楚原因，筆者仔細分析學生學案并進行相應(yīng)學生訪談，發(fā)現(xiàn)個中原因。原因之一：學案上若出現(xiàn)對概念的辨析通常會造成學生的困擾。比如電解質(zhì)和非電解質(zhì)，概念描述它們都必須是化合物，而學生往往對物質(zhì)分類理解不到位，或者說大腦中缺少物質(zhì)分類的清晰圖式，導致學案填寫錯誤或空白。原因之二：對課本上關(guān)鍵信息的獲取存在障礙，比如“金屬鎂的提取”課本上只有三行文字，學生理解起來卻有困難。要想很快掌握鎂的提取流程，學生需要在頭腦中快速地把文字轉(zhuǎn)化成化學符號。原因之三：學生目前的筆記都是線性的摘抄，內(nèi)容多而雜，還經(jīng)常記了這點遺漏那點，這樣的筆記不能提供給學生一個完整清晰的知識結(jié)構(gòu)。

針對以上原因，筆者認為借助思維導圖能有效改變這種狀況。思維導圖作為一種有效的、能夠促進知識聯(lián)系、加強知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的可視化教學工具，能夠在很大程度上幫助學生發(fā)展一種清晰的整體性知識框架，還能幫助學生表征化學知識，增加大腦運作效率，從而提高思維能力。基于以上認識，筆者嘗試在化學必修課程的課堂教學中使用思維導圖，初見成效，有收獲有反思。

2 引導學生初步認識思維導圖

從認識思維導圖到真正使用思維導圖必須經(jīng)歷一個過程，筆者采用循序漸進的方式讓學生把有關(guān)思維導圖的知識內(nèi)化成方法技能。

2.1 引出思維導圖

筆者在課堂上有意識地適時介紹思維導圖。首先請學生打開蘇教版高中化學必修一課本目錄，開門見山提問：“同學們，第一專題‘化學家眼中的物質(zhì)世界包含三個單元，分別是‘豐富多彩的化學物質(zhì)、‘研究物質(zhì)的實驗方法、‘人類對原子結(jié)構(gòu)的認識，為何把它們?nèi)叻旁谝黄?，它們?nèi)部存在怎樣的聯(lián)系呢？”緊接著在黑板上畫出一張思維導圖（見圖1），對照思維導圖介紹編者的用心安排。圖中中心詞“物質(zhì)”可以從兩個角度展開研究——宏觀角度和微觀角度，初中時學生對物質(zhì)在宏觀上的分類已有一定的認識，高中階段將會對其中的一類“混合物”進行進一步分類和研究，還將學習混合物分離和提純的各種方法。從微觀角度看，在初中時學生已經(jīng)掌握了物質(zhì)構(gòu)成的3種基本微粒，在高中階段還將研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和隱藏的數(shù)量關(guān)系。這張神奇的圖不僅能向?qū)W生展示物質(zhì)分類的方法而且在不知不覺中將新知識納入到學生已有的思維體系中。我們把這種將大腦過程具體化、直觀化的圖稱為思維導圖。

請學生閱讀材料，了解思維導圖的起源和特征。

思維導圖是英國學者托尼·巴贊在20世紀70年代初期所創(chuàng)，是一種組織性思維工具，是將放射性思考具體化的方法。托尼·巴贊在他的大學期間發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的記筆記方式既費時間、容易出錯，而且筆記中的關(guān)鍵詞不易發(fā)現(xiàn)、記憶起來比較困難，于是他萌生了對大腦的工作方式展開研究的想法。通過研究腦科學發(fā)現(xiàn)，大腦神經(jīng)是一個由中心向外發(fā)散的神經(jīng)元。托尼·巴贊受此啟發(fā)，順應(yīng)腦神經(jīng)活動規(guī)律，首創(chuàng)了思維導圖。思維導圖能從一個主要概念開始，隨著思維的不斷深入，逐步建立一個有序的發(fā)散的圖。運用思維導圖使人的思維方式更貼近大腦的思維方式，使大腦活動進行得更自然、順暢和快捷。

托尼·巴贊在《思維導圖·放射性思維》一書中概括思維導圖有4個基本特征[1]：

（1）注意的焦點清晰地集中在中央圖形——主題上。

（2）主題的主干作為分支從中央圖形向四周放射。

（3）分支由一個關(guān)鍵的圖形或者寫在產(chǎn)生聯(lián)想的線條上面的關(guān)鍵詞構(gòu)成，比較不重要的話題也以分支形式表現(xiàn)出來，附在較高層次的分支上。

（4）各分支形成一個連接的節(jié)點結(jié)構(gòu)。

2.2 制作思維導圖

接下來筆者以“原子的構(gòu)成”為例，講解思維導圖的制作步驟和技法。

課本上有關(guān)原子構(gòu)成的描述如下：“科學研究證明，絕大多數(shù)原子的原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量、所帶電荷各不相同。1個質(zhì)子帶1個單位正電荷，1個電子帶1個單位負電荷。中子不顯電性。對于原子而言，原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與原子核外的電子數(shù)相等，所以原子是電中性的。原子核外所有電子的質(zhì)量總和只占原子質(zhì)量的極小一部分，原子質(zhì)量主要集中在原子核上。[2]”

引導學生從上面這段文字中提取關(guān)鍵信息，制作出一張思維導圖。

第一步，提煉“主題”和“次主題”。很顯然這段話中“主題”是原子，“次主題”是原子核和核外電子。

第二步，把原子核和核外電子的基本信息作為分支，相關(guān)內(nèi)容放在一個分支上。繪制各分支和填寫關(guān)鍵詞（見圖2）。

第三步，師生共同補充和完善思維導圖（見圖3）。

3 在化學學案導學教學中嘗試與應(yīng)用思維導圖

我校以化學學案為載體的化學課堂教學常態(tài)課型通常有三類：新授課、復習課和實驗課。以教師講解為主的新知識傳授課型稱為新授課；以學生實驗為主的課型稱實驗課；在專題結(jié)束或考前以知識梳理為主的課型稱復習課?，F(xiàn)代教學理論認為，教學過程結(jié)構(gòu)是課型分類的主要依據(jù)之一，特定的課型必然有特定的教學過程結(jié)構(gòu)，而每種過程結(jié)構(gòu)中都有需要用心“導學”的環(huán)節(jié)，體現(xiàn)教師調(diào)控和指導的能力。筆者經(jīng)常會在“導學”難點處創(chuàng)設(shè)情境，引導學生繪制思維導圖，表征知識內(nèi)容，建構(gòu)知識體系，從而克服知識難點。

3.1 利用思維導圖改進新授課學案導學教學

新授課學案導學教學流程一般可以分為五個部分：新課導入，學生掌握學習目標→知識導航，根據(jù)提綱學生自主學習→組織討論，學生開展活動探究→問題解決，針對重難點剖析，掃除障礙→例題精講，學生當堂完成練習，操作流程如圖4所示。

“知識導航”欄目的導學要求是學生先看書自學，對基礎(chǔ)知識逐條過關(guān)，然后做相關(guān)針對性練習，對應(yīng)疑點做好記錄。但學生能力畢竟有限，課本幾行文字包含很多概念的內(nèi)涵和外延，光靠學生自學理解不夠深刻，所以有些學生會出現(xiàn)“開天窗”現(xiàn)象。比如在新授課“氯氣的生產(chǎn)原理”的“知識導航”中有題目問道“能否采用電解氯化鈉溶液制取金屬鈉？為什么？”，學生從課本中不能直接獲得答案，有些學生就會不填或亂填。

“問題解決”這一環(huán)節(jié)主要解決小組討論后解答不了的問題，在這個過程中充分展現(xiàn)教師的“導學”水平。該環(huán)節(jié)是對知識層層解析，抽絲剝繭的過程，教師需要下功夫思考“導學”的技巧，否則容易造成學生對知識的一知半解。比如“氯氣的生產(chǎn)原理”中的“問題解決”：“從海水中獲取金屬鈉有三個過程，先從海水中提取粗食鹽，再提純食鹽晶體，最后獲得金屬鈉，請問對后面兩個過程應(yīng)該進行怎樣操作呢？”

以上學案導學中出現(xiàn)的問題筆者嘗試借助思維導圖去解決。在初步認識了思維導圖之后，學生對將思維導圖運用于學習表現(xiàn)出極大的興趣，筆者此時把思維導圖引入新授課的教學環(huán)節(jié)中，亦取得事半功倍的效果。

以下是導學過程：

[教師]通過觀看圖片我們知道，經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶等一系列操作從海水中可以提取出粗鹽，但粗鹽中含有鎂離子、鈣離子、硫酸根等雜質(zhì)離子，必須要除去這些雜質(zhì)離子才能得到精制鹽。請同學們閱讀學案，提取關(guān)鍵信息，設(shè)計實驗方案，并用思維導圖形式表現(xiàn)出來。

以下展示一位學生繪制的思維導圖（見圖5）。

[教師]這位同學利用思維導圖清晰呈現(xiàn)了提純過程，每種離子對應(yīng)的除雜試劑選擇很準確，我想問問有沒有不同的提純方式或順序呢？

展示另外兩位學生的思維導圖（見圖6、圖7）。

[教師]感謝3位同學提供了你們繪制的思維導圖，從中我們發(fā)現(xiàn)除雜過程可以存在不同的試劑添加順序。如何完成最后一步從精制食鹽溶液獲取金屬鈉？學案上問，能否采用電解氯化鈉溶液制取金屬鈉？

[學生]不能，應(yīng)該電解氯化鈉熔融液。因為電解氯化鈉溶液制得的是氫氧化鈉、氯氣和氫氣。

[教師]很好，請同學們看這張思維導圖（見圖8）。

在本節(jié)新授課上，學生借助思維導圖可以在復雜的流程中分析出清晰的因果關(guān)系，關(guān)鍵信息一目了然地展現(xiàn)在導圖中，從而大大降低認知負荷。思維導圖有助于進行知識表征，引導學生內(nèi)化知識，提高思維能力。

3.2 利用思維導圖進行復習課學案導學教學

經(jīng)過一段時間學習后，教師和學生會對所學的內(nèi)容進行復習和梳理。目前我們復習課學案導學流程總共包含五個部分：復習目標→知識再現(xiàn)→例題精講→拓展訓練→總結(jié)反饋。其中“知識再現(xiàn)”環(huán)節(jié)是按新課體系和順序?qū)χR進行再溫習，內(nèi)容多而雜，重點不突出，學生聽課效果不盡如人意。歸結(jié)原因是對學情存在認識偏差，教師認為學生應(yīng)該對再現(xiàn)的知識比較熟悉，對學情存在認識偏差，于是課堂容量很大，講課速度也很快。殊不知在目前的高考模式下，對學生而言，在化學學習上所用時間非常有限。僅靠一周三節(jié)課的課堂時間學習，根本沒有時間消化知識，因此知識遺忘率相當高，上課反應(yīng)很遲鈍。薄弱的知識基礎(chǔ)加上一成不變的知識呈現(xiàn)，難免使學生厭倦，致使復習效率低下，達不到預想效果。

要提高復習效率，就要想辦法調(diào)動學生的積極性和內(nèi)驅(qū)力，讓學生主動參與到知識體系的建構(gòu)中來。為了改變教學形式，筆者嘗試讓學生親手繪制有關(guān)復習內(nèi)容的思維導圖。思維導圖能將零星的知識點串成線，織成網(wǎng)，減少知識漏洞，構(gòu)建學生的知識網(wǎng)絡(luò)[3]。當學生在繪制的過程中，筆者會指導學生進行有針對性的復習，重點、難點知識要求用不同的顏色在圖中標注出來，容易混淆的概念注意區(qū)分辨析。當學生繪制完一幅思維導圖也就完成了對知識網(wǎng)絡(luò)的梳理和建構(gòu)，并用一些典型的例題和練習進行檢測和鞏固，從例題中學生會汲取更多信息，從而進一步完善自己的思維導圖。一節(jié)課結(jié)束時，筆者會展示部分優(yōu)秀的思維導圖，同時進行適當?shù)莫剟睿源颂岣邔W生利用思維導圖學習化學的積極性。

以下是高中化學必修一中關(guān)于“化學計量在實驗中的應(yīng)用”一章內(nèi)容的復習課。學生通過自己復習繪制出一幅幅各具個性特點的思維導圖，筆者邀請一些學生將思維導圖與同學交流，并評選出優(yōu)秀作品（見圖9）。在愉悅的氛圍和積極交流下，學生的參與程度大大提高，學習狀態(tài)進入了良性循環(huán)。

3.3 利用思維導圖進行實驗課學案導學教學

實驗是化學學習中不可缺少的內(nèi)容，在實驗探究課堂上，學生通常以小組為單位進行討論，設(shè)計實驗方案，進行實驗探究。我們實驗課學案導學流程包括五個部分：實驗目標→問題引導→小組討論→實驗探究→論證總結(jié)。存在的問題通常出現(xiàn)在小組討論環(huán)節(jié)，討論過程中由于缺乏及時有效的記錄和整理，討論效果不好，而且容易跑題。要改變這種情況，就需要將學生的注意力全部集中到討論的中心話題上來，并將討論中大家的意見和觀點及時記錄下來，然后進行必要的整理。思維導圖在實驗設(shè)計討論過程中，好比一根指揮棒，能起一個很好的監(jiān)控作用。

比如實驗課探究“原電池的構(gòu)成條件”，學案上提供以下一些實驗儀器：兩根鐵棒、兩根銅棒、兩根碳棒、硫酸溶液、乙醇溶液、硫酸銅溶液、靈敏電流計一個、導線少許。

學生一開始討論的時候缺少調(diào)控，沒有目的性。筆者建議學生繪制思維導圖，以原電池構(gòu)成條件作為思維導圖的主題，根據(jù)實驗材料列出各種實驗探究方案。以下為一個小組的作品（如圖10所示）。

學生根據(jù)思維導圖提出的方案，進行實驗驗證，再根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)構(gòu)成原電池的一般條件，教師進行評價。小組作品如圖11所示。

思維導圖在整個實驗過程中成為知識和思維過程的圖形化表征，學生對自己所構(gòu)建的思維導圖進行不斷反思和改進，通過實驗探究進行思維的對話與碰撞，發(fā)現(xiàn)知識的真諦，體驗合作的樂趣。小組之間繪制思維導圖的合作，還有利于學生之間的交流與討論，有利于學生學習他人的思維過程和給予他人恰當?shù)膸椭?，使得同學之間更能互相激發(fā)思維、取長補短。

4 教學實踐反思

思維導圖不僅是一種將思維可視化的工具，而且還是基于思維的一種思想方法。它能使師生雙方從新的視角對所學知識進行系統(tǒng)梳理和深度拓展，加深對知識的理解，鍛煉學生的思維，提高學生的能力。通過實踐證明思維導圖對學案導學教學中所遇到的問題有改進作用，值得在教學實踐中推廣使用。

在日常應(yīng)用思維導圖的過程中筆者也遇到了一些實際問題，比如原本線性的板書以思維導圖的形式呈現(xiàn)在黑板上，黑板面積是固定的，發(fā)散的思維導圖一旦展開，黑板面積就會不夠用。學生也會遇到類似問題，學生的筆記本上一頁紙的面積也是固定的，若要將一個專題內(nèi)容在一頁紙上記下來有時也很困難。剛開始我們都會擦掉，重新布局，繪制更“精致”小巧的圖，但會耽誤時間。經(jīng)過不斷總結(jié)方法，后來我們對于包含大概念的思維導圖采用“主圖+輔圖”形式。主干知識在主圖上表現(xiàn)出來，其中的細節(jié)內(nèi)容在輔圖上表示出來。這樣既能展現(xiàn)知識的全貌，還能兼顧細節(jié)和一些注意事項[4]。當然，思維導圖的應(yīng)用在實際教學中還存在著一些不足，需要我們教師不斷反思，不斷改進，不斷提高，力爭將我們的化學課堂做得更完善。

參考文獻：

[1]梁峰麗.思維導圖在高一化學教學中的應(yīng)用研究[D].上海：上海師范大學碩士學位論文，2014.

[2]王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學1[M].南京：江蘇教育出版社，2014.

[3]戚寶華.試論“思維導圖”在新課程背景下中學化學教學中的應(yīng)用[J].化學教學，2007，（7）：18～20.

[4]王光榮，高世霞.思維導圖及其在化學復習中的應(yīng)用[J].化學教學，2005，（11）：52～53.