利用思維導圖培養高中生化學科學思維素養初探

武大榮 李 東

（河南省鶴壁市第一中學，河南 鶴壁）

一、培養科學思維對于高中生的重要意義

1.高中化學學科核心素養關注學生思維品質的成長

高中化學核心素養更加注重學生思維品質的成長。“宏觀辨識與微觀辨析”關注點是學生從宏觀到微觀、從表象到本質的認知思維方式；“證據推理與模型認知”關注點是學生從比較、分析、推理、驗證到形成思維模型的思維方式；“科學精神與社會責任”關注點是學生從課本到生活、從理論到實踐、從方法到應用的思維方式；“變化觀念與平衡思想”關注點是學生的多角度、動態、全面認識事物的思維方式；“科學探究與創新意識”關注點是學生在擁有一定思維方式后與求異思維的科學統一。

2.學生的認知成長和能力提升的關鍵就是思維品質的進一步成熟

思維是對事物的間接反映，是指它通過其他媒介作用認識客觀事物及借助于已有的知識和經驗，已知的條件推測未知的事物。楊振寧曾說：“中國留學生學習成績往往比一起學習的美國學生好得多，然而十年以后，科研成果卻比人家少得多，原因就在于美國學生思維活躍，動手能力和創造精神強。”因此，注重學生的思維成長比單一關注知識成長更加重要。

二、思維導圖的意義及作用

1970年托尼·巴贊（Tony Buzan）在其《思維導圖》一書中這樣定義“思維導圖是放射性思維的表達，因此也是人類思維的自然功能。”思維導圖有以下三點優勢：一是可借助圖形的形式有效地幫助學習者加速對內容的整體把握和記憶；二是圖像和色彩有效地刺激了大腦；三是思維導圖呈現的是一個思維過程，學習者可借助思維導圖理清思維脈絡，供自己或他人回顧整個思維過程。所以，課堂上培養科學思維的過程可以使用思維導圖。

三、教學過程中的實踐研究

1.將表征知識的思維導圖變為表征思維方式的思維導圖

“授之以魚，不如授之以漁。”化學課堂教學過程中，教師不僅要讓學生認識知識，更要讓學生了解認識知識的思維過程。因此，在通過課堂活動探究知識是什么的時候，更應強化認識知識的思維過程。因此，老師可以使用思維導圖的形式將思維過程呈現在學生的面前。

展示思維的思維導圖和展示知識的思維導圖是有區別的。展示思維過程的思維導圖重在思維的發展過程，而展示知識聯系的思維導圖重在知識內容的呈現和知識內容之間的聯系。展示思維的思維導圖目的是讓學生了解認知的方法、認知思維的具體過程。展示知識的思維導圖目的是讓學生更加形象地認識和理解知識。因此，在使用思維導圖展示科學思維時，需要關注思維過程的呈現而不僅僅是知識內容的呈現。

2.根據不同的課型設計展示不同認知思路的思維導圖

根據化學課程特點，可將化學課程分為新課、復習課、練習課、講評課等；也可分為基本概念課型、基本理論課型、元素化合物課型、化學實驗課型等。不同的課型可設計不同的思維導圖，反映的也是針對不同問題的思維角度和方法有所不同。

基本概念課型可從概念的發展與形成角度展示科學思維，也可從概念的理解運用角度展示科學思維。而化學習題課堂上，問題解決者往往需要對問題進行表征。可視化的表征更有助于解題者縷清思維的脈絡、把握解題的思路。因此，在講評課或習題課中利用思維導圖對典型例題的思維過程進行展示，往往更容易讓學生形成科學思維。

3.根據學生對思維導圖的掌握程度，需要考慮思維導圖的呈現時機和呈現方式

學生對思維導圖的掌握可大致分為初識、了解、掌握三個階段。根據學生對思維導圖認知的不同階段，思維導圖呈現的時機也可分為課前、課中和課后三個時間段。而思維導圖的呈現方式也可分為教師展示完整思維導圖、教師展示簡略思維導圖和學生自主設計思維導圖三種方式。

在學生初識思維導圖階段，思維導圖主要的呈現時機應在課堂教學過程當中，而且呈現方式也應該由教師展示完整的思維導圖。目的是讓學生在認識思維導圖，了解思維導圖對思維、知識可視化的作用和思維導圖的繪制方式、方法。

在學生了解思維導圖的階段，思維導圖的呈現時機也應該主要是課堂上，但此時思維導圖的呈現方式應該是教師展示的是簡略思維導圖。教師可以在課堂教學過程當中引導學生補充完善思維導圖，也可以將思維導圖的呈現放置在課后，讓學生根據課堂所學在課后補充完善思維導圖，通過教師的評價可以讓學生進一步認識思維導圖，掌握思維導圖的繪制方式和方法。習題課教學中的思維導圖可以先以簡圖呈現，讓學生自己補充完整。

在學生掌握思維導圖的階段，思維導圖的呈現時機應該是在課前和課后，而思維導圖的呈現方式應該是學生自主設計思維導圖。課前學生根據預習設計思維導圖，課后根據本節課內容設計總結性思維導圖。

從學生認知思維水平角度的評價則是要關注學生在認知過程中的思維水平。此時評價的基本原則是學生自主設計的思維導圖邏輯是否清晰、層次是否明確、是否能體現認知規律和方法。相應的評價方式也只能由老師來完成。