思维导图在初中化学解题中的应用研究

江晓艳

(江苏灌云县实验中学,江苏 222200)

思维导图作为一种可视化的辅助学习工具,是一种能有效帮助学生理清解题思路、培养学生解题思维的教学手段.其不仅能帮助学生全面归纳与理解化学知识,实现化学知识的内化,而且能很好地培养学生的解题能力与解题思维,从而实现学生化学核心素养的全面提升.

1 思维导图的内涵与特征

思维导图是一种可视化的辅助学习工具,最初是由英国学者东尼·博赞在上世纪70年代提出的全脑式学习方法.其通过提炼中心主题、分支主题、关键信息,根据关联性把这些信息利用图片、文字等形式将其整合为一个相互隶属、架构性的层级图以达到建构知识体系、梳理学习思路、辅助记忆认知、培养能力思维、提高学习效率等多方面效果.常见的思维导图结构,详见图1所示.

图1 常见思维导图的结构图

从思维导图的结构图中可以看出,其特征主要表现为以下几点:一是焦点集中,通过提炼中心主题、分支主题、关键信息,使得焦点凸显、核心突出;二是层次分明,思维导图所提炼内容被共同整合为一个相互隶属、架构性的层级图上,其层次分明、条理清晰、内容简洁;三是图文并茂,思维导图除文字以外还可引入图形、颜色、线条等多种表现形式从而有效调动学生左右大脑的思维[1].

2 思维导图在初中化学解题中的具体作用

2.1 有助于激发学生化学解题兴趣

将思维导图应用于初中化学解题中,不仅有利于学生更好地实现自主性学习、探究性学习,提高学生的知识理解水平,建构良好的化学知识体系,而且利用思维导图具有的图文并茂、色彩鲜艳的特点,还能有效激活学生的左右大脑,综合锻炼学生的思维与能力.在视觉感官上很好地调动了学生的学习动机,激发学生的解题兴趣.

2.2 有助于提高学生化学解题效率

初中化学知识具有较强的抽象性与逻辑性,学生面对陌生的化学问题时,往往表现出手忙脚乱的情况,不能系统结合所学知识解决问题,不善于寻找出题目的关键“突破口”.而通过灵活应用思维导图来解决化学问题,能帮助学生快速寻找到问题的关键信息,探索问题中已知与未知的联系,培养学生化学学习和解题的自信从而整体提高学生的化学解题效率[2].

2.3 有助于培养学生的化学核心素养

在传统的初中化学解题教学中多以题海战术、灌输式教学为主要形式,忽视了对学生能力、思维等核心素养的培养.这样不仅容易导致学生承受过大的学习压力,失去对化学学习的兴趣,而且解题过程中也缺乏对化学知识系统的联系与架构,缺乏对问题本质的深入理解,无法实现知识的迁移化应用和学生化学核心素养的良好发展.因此,在初中化学解题教学中如何通过创新教学方法以培养学生的解题能力与解决思维、促进学生核心素养的全面发展是非常重要的.将思维导图应用于学生的解题中,不仅可以帮助学生归纳与理解化学知识,实现化学知识的内化,还能很好地培养学生的解题能力与解题思维,实现学生化学核心素养的全面提升.

3 思维导图在初中化学解题中的应用策略

为了帮助学生在初中化学解题中灵活、高效地应用思维导图,提高学生的解题思维和解题能力,在实践教学指导中教师还应遵循一定应用策略.如启发性策略、开放性策略、信息化策略等.

3.1 启发学生自主绘制思维导图,高效解决化学问题

启发性策略主要是指在引导学生运用思维导图解决化学难题时,应坚持以学生为主体,引导学生对化学问题的积极探索、独立思考,指导学生自主绘制出思维导图,从而高效解决化学问题.

在思维导图绘制之前,应引导学生根据问题提炼中心主题、分支主题、关键信息,然后再利用文字、图形、色彩等各种形式,把这些信息整合为一个层级思维导图.通过启发性策略不仅能很好地培养学生绘制思维导图的习惯,而且通过问题的探究过程、关键信息的提取过程以及思维导图的绘制过程,引导学生积极思考与探索并联系课堂教学知识和自身已有知识,将复杂的化学问题简单化,将抽象的化学知识具体化,以实现对化学问题高效解决[3].

以《物质的变化和性质》该章节的习题为例.

例1我们生活的物质世界中,各种物质之间存在多种相互作用,也不断发生着变化.下列四种生活常见变化中,只是物理变化的是( ).

A.纸张燃烧 B.冰雪融化

C.食物腐烂 D.铁钉生锈

分析化学是初中阶段学生新接触的一门学科,在面对陌生问题时,部分学生往往不善于提取问题信息,不善于寻找出题目的关键“突破口”.因此,教师可引导学生根据思维导图的思路,提取出问题的中心主题、分支主题、关键信息,然后绘制成图,如图2所示.其中,中心主题是“物质变化判断”,关键信息(判断依据)“是否有新物质生成”,即衡量一个变化是物理变化或化学变化,关键是看有无新物质生成,有新物质生成则是化学变化,否则是物理变化.

图2 解题思维导图

总之,在初中化学解题教学中,应积极启发学生自主绘制思维导图,使学生能较容易地结合课堂教学内容,提取出解决问题的关键信息,从而使复杂的化学问题变得简单,陌生的问题变得熟悉,促进解题过程的条理化和简单化,实现解决效率与质量的提升.

3.2 营造开放式的教学氛围,促进学生主动参与学习

思维导图的结构本身是开放性的层级框架.图中对化学问题提取的每个关键词、关键信息都包含着特定信息,启发学生根据一个中心主题从多个角度进行思考,培养学生的发散性思维和创造性,将解题过程中的思维训练和知识学习这两者之间完美结合.正是由于思维导图的开放性,在初中化学的解题教学中,应从情境创设、问题探究、问题评价等多环节入手,以积极营造出开放式的教学氛围,从而促进学生主动利用思维导图参与到解题过程中,提高学生化学解题的效率与质量.

一是创设情境,利用思维导图进行新知识的归纳与导入.生活情境、实验情境的创设,不仅可以活跃化学课堂氛围,激发学生的化学学习兴趣,而且有助于学生在有趣的教学情境中,更好地掌握原本抽象、复杂的化学知识.因此,在解题教学开始之前,教师可结合教学目标,创设出各类生活化、趣味化的教学情境,以更好地激发学生的化学学习兴趣.然后,再结合教学情境和教学内容,利用思维导图进行课堂新知识点的导入.

以“燃烧的条件”该节的教学为例,教师可利用多媒体播放消防员灭火这一生活化情境,以及开展“水中燃烧”“纸锅烧水”等演示实验情境.然后,再结合教学情境和教学内容,利用多媒体课件展示新课堂知识点的思维导图(如图3所示).通过思维导图的展示,使新课的知识内容能整合成一个完整的知识框架体系,以便于学生更好地归纳与理解化学知识,实现化学知识的内化.

图3 “燃烧的条件”课程知识点的思维导图

二是问题探究,引导小组合作探究提升思维导图的使用效率.在初中化学解题教学中,师生之间、学生之间的良好互动交流,有助于激发学生的解题兴趣和学习主动性,发展学生的解题能力与解题思维.基于思维导图启发性、开放性的特点,应突出以学生为解题教学的主体,而不应简单采取题海战术和灌输式教学.此外,为提高解题过程中思维导图的使用效率,可以引导学生分小组合作绘制思维导图.通过小组成员一起提炼问题关键词、绘制思维导图、共同探究问题的方式,以进一步提高课堂教学效率与学生解题效率,培养学生的合作交流能力.教师在此期间,应给予学生适当地提示与帮助,以引导学生充分参与到思维导图的绘制当中,实现学生解题思维和解题能力的良好锻炼与培养[4].

3.3 借助信息技术,提升思维导图在解题中的应用效果

当前已然是信息化的时代,信息技术不仅深刻改变了人们日常生产生活与学习的方式,对教育的发展也起到了不可或缺的重要推动作用.

将投影仪、电子白板、网络学习空间等信息技术应用于化学解题教学中,不仅能借助网络平台中丰富的思维导图资源,以提升思维导图在化学解题教学中的应用效率与应用效果,而且这些信息技术普遍具有感官刺激的综合性、教学过程的交互性、学习形式的自主性等多方面优势.将其辅助应用于初中化学解题中,还有助于激发学生的解题兴趣,培养学生的解题能力与解题思维,实现学生化学核心素养的全面提升.

4 结束语

中学化学解题需要解题能力,也需要有正确的解题方法.思维导图可以将抽象的问题形象化和直观化,有效地帮助学生理清解题思路.思维导图作为一种可视化的辅助学习工具,在中学化学解题教学中,能有效地培养学生的解题能力与解题思维,提高化学解题效果.实现学生化学核心素养的全面提升.