思維導(dǎo)圖視角下的化學(xué)概念教學(xué)

周欣 楊華 王敏 侯淑君 閆婷婷

摘 ?要：思維導(dǎo)圖又稱概念地圖，是表達(dá)發(fā)散性思維的有效思維工具。思維導(dǎo)圖的運(yùn)用可以幫助學(xué)生將作為信息基本單位的概念在頭腦中系統(tǒng)構(gòu)建，進(jìn)而有效提升化學(xué)概念教學(xué)質(zhì)量。本文對思維導(dǎo)圖視角下的化學(xué)概念教學(xué)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;概念教學(xué);發(fā)散思維

化學(xué)概念是將化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事實(shí)經(jīng)過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識(shí)，反映著化學(xué)現(xiàn)象及事實(shí)的本質(zhì)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(dǎo)圖視角下的高中化學(xué)概念教學(xué)進(jìn)行探究。

一、問題的提出

在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，教師往往側(cè)重于重點(diǎn)知識(shí)概念的簡單闡述，只將課本上固有給定的概念傳授給學(xué)生，這個(gè)過程學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)，忽視了學(xué)生的自主性以及對先前的概念是否已經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)建，以及學(xué)生在認(rèn)知體系中能否接受新概念。在概念學(xué)習(xí)過程中，先前知識(shí)的質(zhì)量是非常重要的，如果先前的概念有缺陷或錯(cuò)誤，那么在新舊知識(shí)之間建立聯(lián)系并重構(gòu)認(rèn)知是困難的，機(jī)械地死記硬背，然后在習(xí)題中加以理解的這種學(xué)習(xí)方法是不可取的，違背了化學(xué)教學(xué)的初衷，而思維導(dǎo)圖的應(yīng)用為教學(xué)灌入了新鮮血液，它以重點(diǎn)知識(shí)為中心進(jìn)行思維發(fā)散，使化學(xué)相關(guān)知識(shí)概念通過思維導(dǎo)圖有條理、形象、直觀地展示出來。邏輯思維能力較弱的學(xué)生整合知識(shí)時(shí)相對費(fèi)勁，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生剖析、整理重點(diǎn)知識(shí)，找到核心詞，并以其為中心向四周擴(kuò)散，建立系統(tǒng)的框架，構(gòu)建成熟完整的思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生明確思維導(dǎo)圖與概念之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生活躍的思維和系統(tǒng)認(rèn)知能力。

二、思維導(dǎo)圖視角下化學(xué)概念教學(xué)研究（以“鐵及其化合物”為例）

1.思維導(dǎo)圖視角下“鐵及其化合物”教學(xué)流程圖

鐵是元素化合物知識(shí)重要內(nèi)容之一，它是一種多價(jià)態(tài)元素，因此這一部分內(nèi)容非常重要，要讓學(xué)生達(dá)到融會(huì)貫通的目的，應(yīng)用氧化還原知識(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，探究不同價(jià)態(tài)鐵的氧化還原性，了解檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+的方法及其之間的轉(zhuǎn)化。教學(xué)流程圖見圖1。

2.“鐵及其化合物”教學(xué)實(shí)施過程

（1）創(chuàng)設(shè)情境，魔術(shù)引課。具體、真實(shí)的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，因此授課前教師利用礦泉水變紅酒的魔術(shù)創(chuàng)設(shè)情境并向?qū)W生提出問題：看了表演后請同學(xué)們思考一下，魔術(shù)與誰的性質(zhì)有關(guān)系？進(jìn)而引出本節(jié)課的探究主題。用多媒體展示材料請同學(xué)們觀察含有鐵元素物質(zhì)的顏色和存在形態(tài)，有學(xué)生回答鐵是銀白色金屬，在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)存在，接下來教師展示講解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)，讓學(xué)生思考并交流?！驹O(shè)計(jì)意圖】魔術(shù)導(dǎo)入提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);觀察物質(zhì)外觀性質(zhì)，提高學(xué)生觀察能力;了解實(shí)驗(yàn)流程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)。

（2）交流研討，知識(shí)回顧。為解決物質(zhì)性質(zhì)這一問題，我們以金屬鐵、氯化亞鐵、氯化鐵為例進(jìn)行研究?！舅伎肌克伎冀饘勹F、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(jù)是什么？【知識(shí)回顧】物質(zhì)所含元素處于最高價(jià)態(tài)則該元素具有氧化性，所含元素處于最低價(jià)態(tài)則該元素具有還原性，所含元素處于中間價(jià)態(tài)則該元素既有氧化性又有還原性。【學(xué)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(zhì)具有氧化性或還原性？【介紹】通過探討，師生得出結(jié)論：驗(yàn)證物質(zhì)具有氧化性，可以驗(yàn)證該物質(zhì)與還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng);同理，驗(yàn)證物質(zhì)有還原性，要驗(yàn)證該物質(zhì)與氧化性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)的角度預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯發(fā)散思維能力。

（3）實(shí)驗(yàn)探究，歸納總結(jié)。經(jīng)由氧化還原知識(shí)的鋪墊，我們通過實(shí)驗(yàn)來探究Fe、Fe2+、Fe3+三者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系以及所涉及到的氧化還原反應(yīng)和現(xiàn)象，教學(xué)實(shí)施過程如表1所示。

（4）重組認(rèn)知，查缺補(bǔ)漏。最后要求學(xué)生以小組形式圍繞鐵及其化合物所學(xué)的概念知識(shí)制作一個(gè)思維導(dǎo)圖，將鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及鐵鹽和亞鐵鹽等的相關(guān)概念以自己熟練的思維圖式展示出來[4]，與小組同學(xué)相互提問查缺補(bǔ)漏，鞏固概念知識(shí)，將分散的化學(xué)概念系統(tǒng)化，并靈活運(yùn)用于化學(xué)問題解決，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣?！驹O(shè)計(jì)意圖】以組為單位要求學(xué)生制作思維導(dǎo)圖，使學(xué)生理解概念內(nèi)在邏輯，激發(fā)批判性思維，培養(yǎng)自我認(rèn)知能力。

三、教學(xué)反思

本次基于思維導(dǎo)圖視角下的化學(xué)概念教學(xué)，改變了傳統(tǒng)的思維模式，首先，應(yīng)用思維導(dǎo)圖使概念學(xué)習(xí)過程從孤立學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，圖像中每個(gè)關(guān)鍵詞都不是一個(gè)孤立的概念，學(xué)生可以找出化學(xué)概念之間的聯(lián)系，綜合化學(xué)知識(shí);其次，使用思維導(dǎo)圖需要顏色和圖案，顏色用于指示和加強(qiáng)記憶、數(shù)據(jù)、邏輯和解決問題時(shí)最重要的細(xì)節(jié)，用生動(dòng)的圖形和符號(hào)代替單一的字符或化學(xué)符號(hào)，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力;最后，通過學(xué)生親自繪制思維導(dǎo)圖，使學(xué)生思維可視化，教師可以跟蹤了解學(xué)生掌握概念知識(shí)的情況，在此過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的不是機(jī)械公式、化學(xué)方程式或僵硬的化學(xué)概念，而是來自經(jīng)驗(yàn)的反思，喚起整個(gè)大腦更清晰、充分、直觀地理解化學(xué)知識(shí)。鐵及其化合物思維導(dǎo)圖見圖2。

四、結(jié)語

將思維導(dǎo)圖引入化學(xué)概念教學(xué)，對教師和學(xué)生都有諸多便利。學(xué)生通過思維導(dǎo)圖強(qiáng)化思維和概念呈現(xiàn)，教師更易識(shí)別概念關(guān)系，從學(xué)生的思維呈現(xiàn)中更好地判斷學(xué)生掌握概念中出現(xiàn)的問題，及時(shí)對學(xué)生進(jìn)行疏導(dǎo)和概念的重新建構(gòu)，深化學(xué)生對概念知識(shí)的理解，從而提高學(xué)習(xí)效率，熟練運(yùn)用概念解決化學(xué)問題。

參考文獻(xiàn)：

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[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（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(xué)概念教學(xué)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)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(xué)化學(xué)與化工學(xué)院學(xué)科教學(xué)（化學(xué)）專業(yè)碩士研究生在讀，主要研究方向：中學(xué)化學(xué)教育?！就ㄓ嵶髡摺織钊A（1979.05-），女，漢族，陜西省延安市人，碩士研究生學(xué)歷，延安大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院副教授，主要研究方向：化學(xué)教育。