基于“思維導(dǎo)圖”的化學(xué)教學(xué)設(shè)計
——以影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素為例

廣東省湛江市霞山職業(yè)高級中學(xué) 肖漢蓮

一、思維導(dǎo)圖基本理論

思維導(dǎo)圖是一種以放射性思考模式為基礎(chǔ)的思維工具。思維導(dǎo)圖是從一個中心概念發(fā)散出來的自然結(jié)構(gòu)，通過線條、顏色、符號、詞匯和圖像，逐步建立的一個有序的發(fā)散的圖，它是對思維過程的導(dǎo)向和記錄。由于思維導(dǎo)圖是思維外化的表現(xiàn)形式，其突出的形象性，可以吸引學(xué)生的注意力和增強記憶力，內(nèi)在有序的發(fā)散會激發(fā)思考的深入、延拓思維的囿域。思維導(dǎo)圖的繪制是智力驅(qū)動的過程和結(jié)果，透視自己的思路剖析自己的思維是一件太有趣的事情了，親臨如此狀態(tài)必然是主動而積極性的，哪怕是抽象概念在圖解的引導(dǎo)下其本質(zhì)都變得清晰可見。課堂教學(xué)中，思維導(dǎo)圖在教師指導(dǎo)下的應(yīng)用可幫助學(xué)生對學(xué)習內(nèi)容的理解，對所學(xué)知識的優(yōu)化與重構(gòu)，誘發(fā)聯(lián)想與創(chuàng)意，提升想象力和創(chuàng)造力?？梢栽鰪娭鲃訁⑴c教學(xué)的意識，培養(yǎng)同學(xué)的合作精神，養(yǎng)成謙虛的學(xué)習態(tài)度。把思維導(dǎo)圖應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)，或許會提升學(xué)生的思維動能開發(fā)學(xué)習潛能。

二、《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》教學(xué)設(shè)計的思維導(dǎo)圖

下面重點分析教學(xué)過程。

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

【引入】生活中為了防止食物腐敗變質(zhì)，延長食品可供食用的期限，我們通常可以采取哪些措施？（學(xué)生討論，發(fā)表看法）

【追問】這樣做的依據(jù)是什么呢？（學(xué)生回答）

【過渡】生活中有許多反應(yīng)需要控制條件加快反應(yīng)速率，也有許多反應(yīng)需要控制條件減緩反應(yīng)速率，大家回憶，我們在必修2第二章第三節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”中，已經(jīng)知道了哪些能夠影響化學(xué)

反應(yīng)速率的因素。

【學(xué)生】內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)，外因：溫度、濃度、壓強、催化劑、固體的表面積……

通過思維導(dǎo)圖外化同學(xué)們的記憶。

【探究1】我們能否通過實驗探究這些外界條件是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響？影響反應(yīng)速率的實質(zhì)是什么？

2.師生攜手新課學(xué)習

【思考】如何設(shè)計實驗獲取數(shù)據(jù)，定性或定量地比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？

【學(xué)生】通過對比溶液顏色發(fā)生變化所需的時間，生成沉淀所需的時間，固體消失的時間，產(chǎn)生氣泡的快慢，單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積大小……

【過渡】為了使實驗所用試劑種類較少且便于觀察，我們打算對教材上的實驗2-2、2-3和2-4加以改進，均以草酸和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)：

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

定量探究不同外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

教師展示草酸、酸性高錳酸鉀溶液、硫酸錳固體，并講解硫酸錳能催化上述反應(yīng)。

請大家考慮，要怎樣來比較該反應(yīng)在某種條件改變時，反應(yīng)速率的變化趨勢?

【學(xué)生】可以從比較條件改變時產(chǎn)生CO2氣泡的快慢或者測定單位時間里放出CO2氣體體積的大小，也可以比較酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)褪色所需要的時間。

【教師】如果我們僅僅是為了比較該反應(yīng)在某種條件變化時反應(yīng)速率是變大、變小還是不變，不要求作速率的精確測定，可以哪種方法比較簡便？（學(xué)生討論，發(fā)表看法）

【教師歸納】 大家比較一致的看法是：可以通過觀察、比較酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)褪色所需要的時間。

【提問】一是比較條件改變對反應(yīng)速率的影響，每次實驗是改變一個條件還是改變幾個條件？二是要準確比較酸性高錳酸鉀溶液褪色在不同條件下所需要的時間，要怎樣選擇開始觀察的時間？各次實驗，能從不同時間開始計時嗎？（學(xué)生討論，發(fā)表看法）

通過討論，教師小結(jié)：

一，每次實驗只能改變一個條件，這樣才能客觀地反映該條件改變對反應(yīng)速率的影響。因此，要設(shè)定一個作為比較標準的對照組；二，要準確比較酸性高錳酸鉀溶液褪色在不同條件下所需要的時間的長短，各次實驗要在加入草酸溶液時開始記時，而后比較褪色所要的時間。

請同學(xué)生選用下列試劑、儀器來設(shè)計并進行實驗：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/L H2C2O4溶液、

0.2mol/L H2C2O4溶液， MnSO4固體，60℃左右熱水。試管、量筒（10ml）、燒杯（50ml）、藥匙等。

我建議用下列表格中的第1組數(shù)據(jù)做為對照組（PPt）

實驗組酸性K M n O4溶液濃度、體積H2C2O4溶液濃度、體積催化劑溫度褪色時間結(jié)論對照組0.01mol/L,4mL 0.1 m o l/L,4mL不用 室溫---實驗組1實驗組2實驗組3

【學(xué)生實驗】教師巡視觀察指導(dǎo)

【展示】讓2-3位學(xué)生展示實驗記錄和結(jié)果，用思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)實驗結(jié)論。

【小結(jié)】

從大家的實驗結(jié)果還可以得到什么結(jié)論？哪位同學(xué)有新的發(fā)現(xiàn)？

【學(xué)生發(fā)言】 三種條件改變對反應(yīng)速率影響大小不同，從實驗看，MnSO4催化劑對這一反應(yīng)速率的影響最大，其次是溫度，最后才是濃度。

三、教學(xué)反思

本課教學(xué)實踐表明，使用思維導(dǎo)圖學(xué)習新課，對新知識進行整理時，能清晰看出新舊知識間的聯(lián)系，促進了學(xué)生的有效學(xué)習。能將呆板的慣性的傳統(tǒng)的線性引導(dǎo)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)散的探究性的教學(xué)。學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，對知識點進行多次加工、分析和整理，讓知識體系更加完善，提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力，增進思維的開放性和敏感度。

在思維導(dǎo)圖運用過程中會出現(xiàn)一些不足：有些學(xué)生習慣于線性思考、記憶，對思維導(dǎo)圖方法不適應(yīng)；也有些學(xué)生覺得思維導(dǎo)圖整體上比較混亂，沒有線性記憶來得清晰，繪制需要多種顏色的筆，比較麻煩。

雖然思維導(dǎo)圖教學(xué)模式還有部分同學(xué)不很適應(yīng)，但是這種模式充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習主動性，有利于學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)、完善知識體系，提高學(xué)習能力和化學(xué)課堂的學(xué)習效率。思維導(dǎo)圖是一種優(yōu)化的思維方式，習慣而靈活的運用會顯露出思維導(dǎo)圖的巨大學(xué)習威力。