基于思維導(dǎo)圖的新授課實(shí)踐探索

薛勇軍

摘要：中學(xué)化學(xué)界對(duì)思維導(dǎo)圖的研究和應(yīng)用已有十年，但對(duì)思維導(dǎo)圖在新授課中應(yīng)用的研究較少。教師可以把思維導(dǎo)圖作為引領(lǐng)課堂進(jìn)程的教學(xué)工具，在新授課教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)思維導(dǎo)圖，達(dá)成三維目標(biāo)。以蘇教版《化學(xué)2》“化學(xué)反應(yīng)速率”一課為例，談教學(xué)設(shè)計(jì)和應(yīng)用體會(huì)。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；新授課；化學(xué)反應(yīng)速率

文章編號(hào)：1008-0546（2017）03-0037-04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.012

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》提出構(gòu)建“知識(shí)與技能”“過(guò)程與方法”“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相融合的課程基本理念。[1]具體到每一節(jié)內(nèi)容的課堂教學(xué)，將三維目標(biāo)融入教學(xué)設(shè)計(jì)，并不容易做到。如何在教學(xué)中全面達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的三維目標(biāo)？借助思維導(dǎo)圖組織教學(xué)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

一、研究現(xiàn)狀及分析

思維導(dǎo)圖是 20 世紀(jì) 60 年代英國(guó)人東尼·博贊（Tony Buzan）創(chuàng)造的一種記筆記的方法。國(guó)內(nèi)2000年開(kāi)始出現(xiàn)介紹思維導(dǎo)圖的學(xué)術(shù)論文，2005年出現(xiàn)思維導(dǎo)圖應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)的研究論文。筆者以“思維導(dǎo)圖”為主題詞在CNKI檢索中學(xué)化學(xué)教育的三大核心期刊，截止2016年5月，檢索結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

早期的論文主要是介紹思維導(dǎo)圖相關(guān)知識(shí)[2][3]或思維導(dǎo)圖的制作方法[4][5]，隨著研究的深入，思維導(dǎo)圖應(yīng)用得越來(lái)越廣，近年甚至出現(xiàn)了以思維導(dǎo)圖作為研究教材的工具[6]以及在評(píng)價(jià)思維導(dǎo)圖方面的研究論文[7]。在課堂教學(xué)方面研究主要有思維導(dǎo)圖在章節(jié)[8]或?qū)ｎ}中的應(yīng)用[9]、思維導(dǎo)圖在復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用[10]、思維導(dǎo)圖在解題方面的應(yīng)用[11][12]和思維導(dǎo)圖在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的應(yīng)用[13]，但對(duì)于思維導(dǎo)圖在新授課應(yīng)用的研究還較少。若想培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)化學(xué)的意識(shí)和能力，讓學(xué)生“無(wú)意識(shí)的高效”運(yùn)用思維導(dǎo)圖[14]，新授課的研究是不可或缺的一環(huán)。

筆者嘗試在高一借助思維導(dǎo)圖開(kāi)展新授課教學(xué)，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)思維導(dǎo)圖，改變過(guò)去那種“教師教，學(xué)生學(xué)”的被動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生在掌握“知識(shí)與技能”的同時(shí)，逐步學(xué)會(huì)借助思維導(dǎo)圖加工整理知識(shí)，將內(nèi)隱知識(shí)可視化、有序化，并可在此基礎(chǔ)上將新學(xué)知識(shí)與已有知識(shí)進(jìn)行發(fā)散、關(guān)聯(lián)，提升思維的廣度和深度，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

二、實(shí)施策略

美國(guó)著名認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾（D·P·Ausubel）曾說(shuō)過(guò)：“影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)狀況去進(jìn)行教學(xué)?！盵15]筆者任職的學(xué)校屬于省三星級(jí)高中，近年招生錄取分?jǐn)?shù)線處于區(qū)內(nèi)中等偏下，學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，學(xué)習(xí)能力有待提升。2015級(jí)高一新生入學(xué)后，筆者對(duì)所任教的兩個(gè)班級(jí)做過(guò)了調(diào)查，在參與調(diào)查的82名學(xué)生中，以前了解過(guò)思維導(dǎo)圖的有27人，能夠主動(dòng)運(yùn)用的只有2人。

可以看出，近年來(lái)思維導(dǎo)圖在義務(wù)教育學(xué)段、社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的教學(xué)中已經(jīng)有了一些運(yùn)用，但普及面還不夠，學(xué)生掌握、使用情況也不太理想。因此，要在高一運(yùn)用思維導(dǎo)圖開(kāi)展化學(xué)教學(xué)，筆者采取分階段逐步推進(jìn)的教學(xué)策略（見(jiàn)圖1）。三個(gè)階段分別是“教師使用，學(xué)生接觸體驗(yàn)→教師指導(dǎo)，學(xué)生課后繪制→教師引導(dǎo)，學(xué)生當(dāng)堂建構(gòu)”，學(xué)生經(jīng)歷從最初接觸思維導(dǎo)圖→使用思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)整理知識(shí)→借助思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)新課?？紤]到學(xué)生情況和課堂時(shí)間的限制，對(duì)于第三階段的實(shí)施，目前筆者選擇部分內(nèi)容簡(jiǎn)單、條理清晰的課時(shí)，嘗試思維導(dǎo)圖授課模式。本文以蘇教版《化學(xué)2》“化學(xué)反應(yīng)速率”一節(jié)為例談?wù)剬?shí)踐體會(huì)。

三、基于思維導(dǎo)圖的蘇教版《化學(xué)2》“化學(xué)反應(yīng)速率”教學(xué)片段

本節(jié)課學(xué)生分組參與課堂活動(dòng)，每4人為一組。

片段1：引入課題后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，分組討論。以思維導(dǎo)圖的形式歸納總結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率的定義、計(jì)算公式、單位以及表征、計(jì)算的注意事項(xiàng)，小組推薦代表匯報(bào)交流。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在物理學(xué)科中已學(xué)過(guò)物體運(yùn)動(dòng)的速率，借助類比遷移，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率概念的學(xué)習(xí)，多數(shù)學(xué)生應(yīng)該不存在太大困難，可放手培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。少數(shù)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可能在理解概念上出現(xiàn)偏差，在小組討論中會(huì)得到幫助?；顒?dòng)中培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、合作學(xué)習(xí)能力。

片段2：例題和隨堂練習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率和比較快慢。在例題和練習(xí)講評(píng)之后，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合解題心得完善思維導(dǎo)圖。

【例題1】某條件A時(shí)，在一個(gè)體積為2L的密閉容器中投入SO2和O2，發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3，經(jīng)過(guò)5s后，測(cè)得SO3物質(zhì)的量為0.8mol。

（1）請(qǐng)用SO3物質(zhì)的量濃度的變化表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率；

（2）請(qǐng)用O2物質(zhì)的量濃度的變化表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率；

（3）v（SO3）與v（O2）數(shù)值上有何關(guān)系？意義是否相同？

（4）某條件B時(shí)，測(cè)得用SO2的濃度表示反應(yīng)速率為0.06 mol·L-1·min-1，比較兩種條件下反應(yīng)速率的大小。

（5）另一條件C時(shí)，測(cè)得用O2的濃度變化表示反應(yīng)速率為1.2mol·L-1·min-1，比較三種條件下反應(yīng)速率的大小。

【隨堂練習(xí)】略

設(shè)計(jì)意圖：有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算是本節(jié)課的一個(gè)重難點(diǎn)，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有：①誤用反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量的變化除以反應(yīng)時(shí)間，忽略體積；②不理解同一反應(yīng)同一時(shí)間段，用不同物質(zhì)濃度的變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)值差異；③在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)，只關(guān)注數(shù)值，而忽視不同物質(zhì)間的差異，或忽視單位不同帶來(lái)的影響，比如分和秒的差異。為此，筆者設(shè)計(jì)了例題1，將5個(gè)小問(wèn)題設(shè)計(jì)在同一情境中，有利于學(xué)生對(duì)比；難度遞進(jìn)的呈現(xiàn)方式，有利于逐步將學(xué)生的思維導(dǎo)向縱深，避免學(xué)生一下遇到難題畏難而退。基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生對(duì)概念的理解如有錯(cuò)誤，將在例題1中暴露出來(lái)，在分析、評(píng)講例題中得到及時(shí)糾正。效果如何？配兩道練習(xí)題檢測(cè)、鞏固。

在理科解題過(guò)程中常有一些注意事項(xiàng)，或者計(jì)算后可得到一些規(guī)律性、經(jīng)驗(yàn)性的內(nèi)容，這些對(duì)學(xué)生理解知識(shí)、解決問(wèn)題非常有幫助?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！睂W(xué)生經(jīng)過(guò)動(dòng)腦思考、分析得出結(jié)論，這比聽(tīng)教師講或從教輔資料獲取更高效。學(xué)生完成例題和習(xí)題后，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生歸納小結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，鞏固所學(xué)知識(shí)，也便于日后復(fù)習(xí)。

片段3：學(xué)生閱讀教材中“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”內(nèi)容，初步了解可能影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，區(qū)分其中的內(nèi)因和外因，討論確定下面實(shí)驗(yàn)的任務(wù)——探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。觀察實(shí)驗(yàn)室提供的化學(xué)藥品、試劑，構(gòu)思實(shí)驗(yàn)探究方案，在小組內(nèi)討論并形成小組實(shí)驗(yàn)方案，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。（每組提供以下試劑：鋅粒、1mol·L-1 鹽酸、3mol·L-1鹽酸 、5mol·L-1 鹽酸、4%過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳粉末、熱水、大燒杯2個(gè)、小試管8支、藥匙。）

完成實(shí)驗(yàn)后，各小組派代表向全班交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及其規(guī)律。教師對(duì)學(xué)生總結(jié)出的規(guī)律進(jìn)行補(bǔ)充、完善，對(duì)于課堂未能實(shí)驗(yàn)探究的“壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論推導(dǎo)。最后，學(xué)生組內(nèi)交流構(gòu)建以“影響化學(xué)反應(yīng)速率因素”為二級(jí)主題的思維導(dǎo)圖。

設(shè)計(jì)意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能“獲得有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)?！盵1]筆者認(rèn)為化學(xué)教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，不要只安排簡(jiǎn)單的操作性實(shí)驗(yàn)。那種教師列好實(shí)驗(yàn)步驟、學(xué)生按部就班完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式并不利于學(xué)生掌握課堂知識(shí)，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。要放手讓學(xué)生去探究，設(shè)法讓學(xué)生動(dòng)腦思考，參與實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思、實(shí)驗(yàn)步驟的修改和完善，然后再動(dòng)手操作。這樣的實(shí)驗(yàn)安排不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)腦、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，更能培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

實(shí)驗(yàn)中的學(xué)生是非常興奮的，經(jīng)過(guò)一番忙碌，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之后，部分同學(xué)會(huì)忘乎所以，缺少分析，更缺乏對(duì)現(xiàn)象背后本質(zhì)的思考。此時(shí)教師及時(shí)安排總結(jié)、完善，這一步非常必要。將規(guī)律、結(jié)論以思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)出來(lái)是一個(gè)很好的方法。

片段4：布置課后作業(yè)，以課堂所繪思維導(dǎo)圖為線索（見(jiàn)圖2），復(fù)習(xí)本節(jié)知識(shí)，并從已學(xué)元素化合物和生產(chǎn)生活中尋找與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的例子，進(jìn)一步補(bǔ)充、完善思維導(dǎo)圖。

設(shè)計(jì)意圖：囿于學(xué)生基礎(chǔ)和課堂時(shí)間，在新授課堂學(xué)生自主建構(gòu)的思維導(dǎo)圖也許在深度和廣度上還有所欠缺，但已形成了主干框架。課后作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸和拓展，學(xué)生以課堂所得思維導(dǎo)圖為線索，復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容，并可與過(guò)去所學(xué)知識(shí)發(fā)生關(guān)聯(lián)。例如本節(jié)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率后，學(xué)生將具體的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例融入這張思維導(dǎo)圖，既能加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)知識(shí)的理解，又能鞏固過(guò)去所學(xué)元素化合物知識(shí)。

四、教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)思考

1. 借助思維導(dǎo)圖組織課堂教學(xué)，教師最重要的任務(wù)就是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生一步步建構(gòu)思維導(dǎo)圖。教師在備課時(shí)，必須先對(duì)所教知識(shí)建構(gòu)好完整的思維導(dǎo)圖，然后重點(diǎn)思考如何開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生逐漸形成知識(shí)體系、畫出思維導(dǎo)圖。這是教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，更是教學(xué)實(shí)施的難點(diǎn)。教師心中有圖，但不能直接將圖展示給學(xué)生，否則就只是將傳統(tǒng)板書、PPT換成了MindManager。僅僅將知識(shí)點(diǎn)整理到一張圖上而后呈現(xiàn)給學(xué)生，這樣的教學(xué)改進(jìn)，并沒(méi)有將思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)改革一定要逐步培養(yǎng)學(xué)生自主建構(gòu)思維導(dǎo)圖的意識(shí)和能力。從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，上完一節(jié)課不只是獲得一張包含知識(shí)點(diǎn)的思維導(dǎo)圖（即結(jié)果），更重要的是學(xué)會(huì)建構(gòu)和使用思維導(dǎo)圖（即過(guò)程），在經(jīng)常體驗(yàn)后能養(yǎng)成利用思維導(dǎo)圖提高學(xué)習(xí)效率的習(xí)慣。

2. 引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)思維導(dǎo)圖，教師可根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)給予適當(dāng)?shù)奶崾??；瘜W(xué)反應(yīng)速率這節(jié)內(nèi)容，筆者先后在兩個(gè)班以這種模式授課。第一個(gè)班上課時(shí)，只給了一個(gè)中心主題“化學(xué)反應(yīng)速率”，一些基礎(chǔ)薄弱、自學(xué)能力較差的學(xué)生感覺(jué)到非常茫然，甚至無(wú)從下手。學(xué)生繪制出的思維導(dǎo)圖框架大相徑庭，這不利于師生間的互動(dòng)和課堂活動(dòng)的推進(jìn)。第二個(gè)班級(jí)授課時(shí)，筆者給出二級(jí)主題“表征”和“影響因素”，教學(xué)活動(dòng)要順暢很多。思維導(dǎo)圖往往不能簡(jiǎn)單地以對(duì)錯(cuò)來(lái)評(píng)價(jià)，教師適當(dāng)給予一點(diǎn)框架性提示，會(huì)更有利于課堂活動(dòng)的開(kāi)展，這對(duì)基礎(chǔ)薄弱的班級(jí)尤為重要。

3. 借助思維導(dǎo)圖組織課堂教學(xué)，可與其他教學(xué)手段配合使用。本節(jié)課堂教學(xué)中筆者設(shè)計(jì)了閱讀、討論、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)等教學(xué)環(huán)節(jié)，這些活動(dòng)都能很好地激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考，不斷產(chǎn)生疑問(wèn)又逐漸找到解釋。尤其值得一提的是實(shí)驗(yàn)，每一位化學(xué)教師都能體會(huì)到實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的魅力。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察，還是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析處理，學(xué)生的思維和能力在過(guò)程中都得到很好發(fā)展。精心的教學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)讓思維導(dǎo)圖與其他教學(xué)手段相得益彰，產(chǎn)生更好的教學(xué)效果。

4. 一個(gè)值得探討的細(xì)節(jié)，學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖應(yīng)該使用關(guān)鍵詞、短語(yǔ)還是短句？創(chuàng)始人東尼·博贊強(qiáng)調(diào)使用關(guān)鍵詞，而不要用短語(yǔ)，更不要用句子。北師大趙國(guó)慶老師根據(jù)使用目的的不同，將思維導(dǎo)圖分為“創(chuàng)作型思維導(dǎo)圖”和“知識(shí)傳遞型思維導(dǎo)圖”，認(rèn)為前者使用關(guān)鍵詞可以快速激發(fā)和整理，后者可適當(dāng)使用短語(yǔ)甚至句子。[14]筆者認(rèn)為高中生繪制的學(xué)科思維導(dǎo)圖屬于后者，由于記憶的遺忘規(guī)律，過(guò)分精煉詞語(yǔ)不利于學(xué)生日后復(fù)習(xí)時(shí)準(zhǔn)確回顧知識(shí)點(diǎn)。而且化學(xué)中有一些知識(shí)點(diǎn)甚至無(wú)法精簡(jiǎn)，比如阿伏伽德羅常數(shù)的概念——0.012kgC-12中所含的原子數(shù)，減掉任何一個(gè)詞語(yǔ)都無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)出這個(gè)科學(xué)概念。所以筆者覺(jué)得，在準(zhǔn)確表達(dá)的前提下，高中生繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖時(shí)提倡使用關(guān)鍵詞，否則應(yīng)該使用短語(yǔ)或句子。

北師大趙國(guó)慶老師認(rèn)為思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)分為四階段：無(wú)意識(shí)的低效→有意識(shí)的低效→有意識(shí)的高效→無(wú)意識(shí)的高效。一線高中教師在思維導(dǎo)圖的推廣和研究方面還有很多工作需要去做。

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[9] 陳心忠.“思維導(dǎo)圖”在學(xué)習(xí)“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”中的應(yīng)用[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010（9）：31-32

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[11] 王榮橋.解讀中考化學(xué)識(shí)圖題[J].化學(xué)教學(xué)，2015（1）：87-91

[12] 陸蔚華.構(gòu)建“思維導(dǎo)圖”復(fù)習(xí)化工流程題[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013（10）：39-41

[13] 陳凱.基于思維導(dǎo)圖的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——用技術(shù)做實(shí)驗(yàn)研究的新思路[J].化學(xué)教育，2010，31（4）：11-14

[14] 趙國(guó)慶.概念圖、思維導(dǎo)圖教學(xué)應(yīng)用若干重要問(wèn)題的探討[J].電化教育研究，2012，5：78-84

[15] 奧蘇伯爾，任夫松譯.教育心理學(xué)：認(rèn)知觀點(diǎn)[M].北京：人民教育出版社，1978：序言