應用圖示思維 提升化學素養

何萍

[摘要]圖示思維可以有效激發學生的學習興趣和熱情，而且能夠引導和開拓學生的學習思路，對于培養學生的學習意識和實踐能力，提高學生的化學素養，具有非常重要的作用。

[關鍵詞]化學素養圖示思維

[中圖分類號]G633.8

[文獻標識碼]A

[文章編號]1674-6058（2016）32-0103

圖示思維是一種利用圖示進行思維的模式，對所獲得的信息數據結合現有經驗進行整合，通過發現、解決問題，進行圖示設計和繪制，形象、生動地將思維過程和結果呈現出來，這有利于提高學生的化學素養。

一、圖示思維在化學教學中的應用

教學實踐中，可根據圖示類型、考查學生的層次和角度，對圖示進行優選。主要以基本實驗操作圖、工業流程圖和電化學裝置圖作為基本教學內容，結合“最近發展區理論”，對學生自身的能力進行綜合分析，并借鑒“翻轉課堂”理論和模式進行探究性教學。在此過程中，要求學生對課外觀察以及教師提供的相關圖示進行分析，然后將從圖示中獲得的信息利用電子郵件或者微信群等途徑進行討論和總結。同時，還要布設三項課內任務，即對圖示進行解析、從圖示中獲得所需的信息和設計精簡圖，積極引導學生在明確核心要素、獲取關鍵信息的基礎上，思考、設計以及繪制圖示。

1.辨析實驗操作圖

教學中，教師應當對提出的圖示信息進行分析和展示，同時還要對學生在獲取信息時遇到的問題和困難做到心中有數。學生對圖示進行觀察，然后深入地探討和思考，在這一環節應當明確教學主題。比如，采用以下各組儀器設備，無法達到化學實驗目的的是哪一組？請說明理由。

這一環節的目的是總結認知和辨析化學實驗基本操作圖的技巧和方法：明確化學實驗目的，對化學實驗儀器的特點進行分析，關注試劑以及實驗操作，引導學生進行思考，并在此基礎上分析實驗操作步驟和特點；同時，還要梳理分析化學實驗操作圖的基本方法和思路，培養學生分析化學實驗操作圖的意識和能力。

2.精簡電化學設備圖

例如，仔細觀察和分析氫氧燃料電池裝置圖（圖2），從圖示中能夠獲得何種信息？基于上述信息，可得出怎樣的結論？

通過觀察上圖，獲取重要的信息，以此來推斷結論，重點是讓學生能夠更好地理解電化學理論知識。通過以上闡述，引導學生進行思考，使他們能夠明確認知電化學設備圖中的基本信息和重要信息。在此過程中，還要引導學生了解和認知如何對外顯電化學問題進行分析，并在此基礎上學會梳理電化學裝置圖的方法和思路。同時，還要明確電化學設備圖的中心要素，全面理解和認知精簡圖，即關鍵信息的提取、核心要素的凸顯以及初步體會精簡圖的設計思路和一般步驟。

3.設計工業流程圖

有關工業流程圖的教學應圍繞以下問題展開：工業流程圖中包含的關鍵信息以及核心要素分別是什么？是否能夠進行自主設計，并在現有信息基礎上繪制精簡流程圖？引導學生認真觀察提供的圖示，在進行思考以后組織學生進行討論，并在此基礎上提取關鍵信息，然后進行自主設計，并對工業流程圖進行精簡繪制。對工業流程圖進行優化設計，并繪制精簡圖，明確流程圖上的核心要素和關鍵信息，在此基礎上引導學生正確認知和理解工業流程圖的設計思路、方法。在精簡圖繪制過程中，可采用的一般步驟如下：對圖示進行分析，全面準確地獲取信息，凸顯核心要素和關鍵信息，在此基礎上構思、繪制精簡圖示，然后引導學生回顧、拓展知識，并進行梳理總結，從而鞏固和提升知識。

二、在化學教學中應用圖示思維的作用

圖示思維在當前化學學科教學過程中所起的作用不可小覷，在實踐中基于圖示的應用來創設教學情境，以化學科目核心知識作為載體，進行精心設問，可培養學生獲取信息、處理信息的能力，并且提高他們綜合利用化學規律以及基本原理分析和解決問題的能力，以此促進學生利用認知和辨析圖、精簡圖進行工業流程圖的繪制，培養學生的圖示思維能力。在此過程中，應當組織學生綜合利用基本的實驗操作原理、原電池以及電解性質等核心知識進行研究討論，并且依次完成上述幾項教學任務。通過后續測試發現，應用圖示思維，可以有效提高學生的化學成績和化學素養。比如，有些學生認為以前的學習模式多在“刷習題”，讓人感到非常的煩躁；而圖示思維教學讓學生有更多的時間去思考、理解，感覺非常有意思，激發了學生的學習熱情。由此可見，圖示思維教學法可將原來重結果的教學模式轉變為重過程的教學模式。

此外，圖示思維還能夠有效解決以往學生認為圖示變化無常、識辨難度大的問題。很多學生認為，傳統模式下看到化學實驗圖以后就發懵，而今覺得識辨圖示不成問題。從這一層面來看，在化學教學過程中應用圖示思維，可以透過表象看到問題的實質，從根本上消除思維上的障礙，并以此為基礎挖掘學生的學習潛能。

總而言之，應用圖示思維，可以促使學生的知識體系更加完善，并對化學科目的本質有更深的認知和理解。在運用圖示思維進行化學教學的過程中，可引導學生自主歸納圖示本質，并且總結分析方法，進而提升學生的化學素養。