思維導圖在化學反應原理教學中的應用探析

徐志威

摘 要：化學反應原理模塊采用了豐富多樣、功能強大的教材欄目體系作為教材內容，體現科學的學習規律，促進教學方式轉變，發展學生能力。學生在學習此模塊時，會感到知識點較零散，思維抽象，很難駕馭。思維導圖是一種能將問題放射性思考具體和形象化的工具，實踐表明，將思維導圖引入化學反應原理教學，能夠培養學生的思維能力，提高小組合作的有效性，使學生掌握學習化學反應原理有效的方法。

關鍵詞：化學反應原理；思維導圖；小組合作

2004年9月新課程改革率先在廣東、山東、寧夏和海南四個省級實驗區試行，隨后逐漸向全國大面積推廣。新課程標準下的全國高考考試說明明確要求，人教版選修4《化學反應原理》是理科學生的必考模塊。

一、化學反應原理教學的存在的困難

作為高中化學的一個重要模塊，化學反應原理是人類在研究大量化學反應本質的基礎上，總結得到的關于化學反應的一般規律，涉及化學反應的能量轉化、方向、限度、速率以及機理等方面的問題[1]。

本模塊的學習能幫助學生深入理解元素及化合物的知識，能促進學生的化學反應知識系統化、結構化，能幫助學生發展邏輯推理能力。由于教材所涉及知識點理論性強，內容抽象，且過于集中，學生對知識的理解和把握有較大的難度。主要表現在三個方面，一是學生對基本原理理解不透，不能將理論與實際相結合，能式懂但不會做題；二是不能建立思維模型，對抽象理論只能機械化記憶，而不能深入地探究其原理；三是學生沒有形成知識網絡，不能將基本理論所涉及的各個點串聯成線理解，不能把握知識之間的內在聯系。

2017年全國高考說明中對學習能力的要求中指出“將分析和解決問題的過程及成果，能正確地運用化學術語及文字、圖表、模型、圖形等進行表達，并做出合理解釋。”該要求與解決化學反應原理教學中的問題是高度吻合的。

二、思維導圖的特征和結構

思維導圖的基本特征有[2]：（1）學習主題集中于中央位置；（2）主題涉及的主干內容作為分支向四周放射；（3）分支由一個關鍵圖形或關鍵詞構成，并放置于分支之上；（4）各分支形成一個連接的節點結構；（5）不同的級別和內容可采用不同的色彩來區分。

思維導圖的基本結構包含中心主題、節點、連線、圖形和色彩等五個部分，它是一種從多維度來表達、反映、修飾和組織相關領域知識的網絡結構圖。思維導圖如同一棵大樹，中心主題作為思維導圖的“樹干”，衍生出若干“樹枝”——節點，再長出繁多的“樹葉”——子節點。中心主題、節點和子節點之間具有層級關系，通過連線連接“傳輸營養”。

三、思維導圖的繪制方法

思維導圖的繪制方法多種多樣，可以是手工繪制，即使用一個大的白紙和各種彩筆；也可以用計算機繪制，如Xmind，Mindmanager，Inspiration等，其繪制過程主要有三個步驟。首先，確定一個焦點問題為主題，將主題置于置于中央位置，并把它圈起來，整個思維導圖將圍繞這個中心主題展開。然后，中心向外繪制分支，并用簡單的名詞或動名詞標記它們，作為主題和分支的連接，圍繞中心主題進行思考，及時記錄“頭腦風暴”后的靈感。最后，繼續向思維導圖添加內容，直到所有相關的思考都得到展示。需要注意的是：在完成思維導圖前，再次思考是否將概念和想法都建立起了互連，并為新想法的植入預留空間；整理主題和分支的聯系，用不同的顏色、圖形來表示，增強思維導圖的表現力。

四、思維導圖提高小組合作學習的有效性

小組合作學習是以小組成員之間的合作性活動為主體，以小組學習目標的達成為標準，以小組的總體成績作為評價和獎勵依據的課堂教學組織形式[3]。學生根據課堂任務完成思維導圖后進行小組內展示交流，討論每個組員繪制的思維導圖的長處和不足，并對自己的思維導圖進行修正和完善。在此過程中，每個成員的出發點相同，但對知識的理解不同，會從不同的角度去設計思維導圖。通過討論，交流彼此的心得，能碰撞出思維的火花，激發學生的繪圖熱情，提高學生的學習效果。學生在進行小組合作學習過程中，教師作為組織者和傾聽者，要根據自己的經驗，注意對討論過程中正確的價值導向的把控。如思維導圖的節點不是越繁多越好，節點不能偏離中心主題；思維導圖的色彩不是越鮮艷越好，把握好層次，切忌華而不實；思維導圖的圖形不是越華麗越好，要刪繁就簡，切中要點。下圖是學生小組合作完成的影響醋酸電離平衡因素的思維導圖。

五、化學反應原理教學的應用思維導圖的優勢

思維導圖和大腦的神經元結構形似，都是以網絡的形式分布，它強調整體的思考方式，能夠呈現中心與主體相關的各因素，通過關鍵詞描述主體和分支之間的內在聯系，并促使對化學反應原理中零散知識點快速產生整體印象和發散性的聯想。思維導圖是以中央主題為核心，作為思維導圖研究的中心；通過連線向四周發散，連線上用關鍵詞表示知識之間的聯系，有利于使化學反應原理知識網絡化和系統化。

在繪制思維導圖的過程中，各分支用不同顏色代替，符合人對自然的認識；各分支之間也可以建立相互的聯系，體現立體的全局思考方式。這種學習方式使化學反應原理中抽象的概念和規律有效地以形象化的方式組織起來，便于儲存于長期記憶中。同時，思維導圖是一個能夠彰顯個性的學習工具，對化學反應原理同一知識點有相同認知的情況下，每個人畫出的思維導圖也各不相同，能培養學生的分析能力和創新能力。

因此，將思維導圖運用于化學反應原理的學習中，能幫助學生更好地分析、歸納和比較相關的理論知識，也能更好地理解相關的實驗原理、步驟，建立全局的思維模型。

參考文獻：

[1]支瑤，王磊.基于促進學生科學素養發展的高中化學新課程教材研究：北師大“新世紀”《化學反應原理》模塊教材分析[J].中學化學教學參考，2009（10）：3-8.

[2]陳波.思維導圖在病理生理學教學中的應用[J].醫學教育探索，2008（12）：1235-1237.

[3]何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社會科學版），1997（5）：74-81.