學海無涯“圖”作舟

于曉莉

【摘要】 面對高中化學教學的現(xiàn)狀以及當前“全面深化課程改革，落實立德樹人”的任務要求，筆者重新審視了高中化學課程的教育功能，將培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)作為當前化學教育的首要任務。筆者嘗試在高中化學課堂問題解決中，運用思維導圖促成學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【關鍵詞】核心素養(yǎng)；化學問題教學；思維導圖

一、問題提出

（一）高中化學教育現(xiàn)狀與思考

自2001年課程改革起，歷經(jīng)十多年的課程改革實踐，我國中學化學新課程從設計到實施取得了一定的進步。但在實施過程中也存在問題：化學教學中，教師不能有效地組織學生進行科學探究，引導學生在假設、觀察、分析和推理等基礎上解決問題等。這些弊端的存在很大程度上制約了學生的發(fā)展，更不適合學生的終身發(fā)展。

（二）全面深化課程改革，落實立德樹人

2014 年4月，教育部頒布了《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本的任務意見》，提出：教育部要研究制訂學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學業(yè)質(zhì)量標準；各級各類學校要從實際情況和學生特點出發(fā)，把核心素養(yǎng)和學業(yè)質(zhì)量要求落實到各學科教學中。這給奮斗在一線的教師們提出了更高的要求，即加強自身素質(zhì)的培養(yǎng)，尋找能促進學生化學素養(yǎng)教學方法的創(chuàng)新。

二、重新審視高中化學課程的教育功能

培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)是化學教育的根本任務之一。德國著名物理學家馮·勞厄（M.Vonlaue）曾經(jīng)說過：“教育所給予人們的無非是當一切己學過的東西都忘記后所剩下來的東西”。的確，記憶的遺忘幾乎是一種不可抗拒的規(guī)律，那么，當知識的養(yǎng)分落定后，在學生頭腦中“所剩下來的東西”到底是什么呢？對于基礎化學課程教學來說，就是學生通過化學知識的學習，所形成的從化學的視角認識事物、解決問題的思想、觀點和方法，即植根于學生頭腦中的化學核心素養(yǎng)，這才是教育教學真正的意義。教師的職責不是教學科而是教學生，知識固然重要，可更重要的應該是我們通過教學讓學生獲得的解決問題的方法與思路，這種能力的獲得和發(fā)展才是影響學生一生的。

三、問題教學是高中化學學科核心素養(yǎng)形成的基礎

作為一名高中化學教學的一線教師，筆者更愿意思考的是在具體的教與學的活動中，我們究竟該以怎樣的教學路徑使“化學學科核心素養(yǎng)”落地生根，內(nèi)化為學生自身的素養(yǎng)，真正促進學生的發(fā)展。在此，筆者認為核心素養(yǎng)是“人在復雜情境中解決復雜問題的能力”，這樣的表述盡管片面些，但至少給我們一種重要的啟示：核心素養(yǎng)也好，化學核心素養(yǎng)也罷，其最終落腳點都離不開問題解決。只有在具體的、基于真實背景的教學情境的設置過程中，讓學生通過觀察、分析，教師提出高質(zhì)量的化學問題，讓學生自主、合作、“群口相聲”式去探究，才能真正實現(xiàn)有意義的教學。

四、運用思維導圖可促成學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展

如何在解決化學問題的過程中，使學生的化學核心素養(yǎng)得以彰顯和養(yǎng)成呢？筆者也進行了多種嘗試，發(fā)現(xiàn)在化學教與學的過程中運用思維導圖，可促成學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。筆者在將思維導圖運用于高中化學的課題研究的實踐中發(fā)現(xiàn)，思維導圖可以把化學知識通過問題組織成一個個大小不同的系統(tǒng)，將問題的解決過程可視化，引領思維走向。它順應了大腦的自然思維模式，可以讓學生的各種觀點在圖上自然地表達出來，清晰地揭示意義建構的實質(zhì)，使抽象的東西生動形象地展現(xiàn)在我們面前，對問題的解決起到促進作用，從而提高化學問題解決的有效性，同時在解決化學問題的過程中凸顯化學核心素養(yǎng)。思維導圖模板可以幫助學生提升對信息整理和分析的能力，培養(yǎng)邏輯思辨能力；還可以讓復雜的問題變得非常簡單，簡單到畫在一張紙上，幫助我們從繁雜的信息中迅速找出重點，疏理思路，建立聯(lián)系，看清本質(zhì)。根據(jù)科學研究可知，人的左右大腦分工不同，左大腦負責邏輯、詞匯、數(shù)字，而右大腦負責抽象思維、直覺、創(chuàng)造力和想象力。因此，思維導圖能同時刺激人的左右腦半球，讓人進行思考、記憶、分析，在發(fā)揮智力作用的同時，還能挖掘潛能，并借助可視化手段促使靈感的產(chǎn)生和創(chuàng)造性思維的形成。

科學的探究最終落腳點是要發(fā)展學生的科學思維能力。人的思維是看不見、摸不著的，而思維導圖模板是可視化思維的支架，運用這個支架我們可以將學生看不見的思維轉化為可以看見的、豐富多彩的圖像。因此，在課題研究中，我們可以運用思維導圖模板促進學生思維外化和學習反思，讓教師從學生繪制的思維導圖模板中認識到問題所在，了解學生的學習風格和思維習慣，關注學生思維能力的發(fā)展，有效促進學生化學核心素目標的實現(xiàn)。以下，筆者結合兩個個具體案例，逐一作出解讀與分析基于以上的認識。

（一）運用思維導圖探索分析，建立清晰的思路

以蘇教版教材化學必修1中的《鐵銅及其化合物的應用》這節(jié)課為例，鐵及其化合物之間的相互轉化是本節(jié)課的重要內(nèi)容，筆者先創(chuàng)設教學情境：家里種植的綠蘿的葉子發(fā)黃，通過網(wǎng)絡查詢可能是“缺鐵性黃化病”，需要加入“二價亞鐵肥”，引出學生已有的認知基礎——鐵元素常見的存在形式以及常見的不同價態(tài)。那它們之間如何鑒別，又如何轉化，再結合信息，提出教學問題，拋出三個問題鏈：問題1：Fe3+如何檢驗？問題2：如何證明所給的FeSO4的試劑已經(jīng)變質(zhì)？問題3：怎樣將已經(jīng)變質(zhì)的“鐵鹽”還原成亞鐵鹽。在整個過程中，通過抓住氧化還原反應這條主線，再結合元素化合價的升降理論，引導學生理清鐵及其化合物之間的相互轉化關系，加深學生對氧化還原反應原理的理解，同時在過程中通過畫圖（如圖1所示），強化重點，突破難點，讓學生發(fā)散思維理清它們之間的前后聯(lián)系，快速思考出合理的實驗設計進行實驗探究，得出結論。同時，在解決問題的過程中，利用思維導圖，引導和幫助學生修正、豐富、完善原有的認知結構，讓他們加深對所學知識的理解及內(nèi)化，從化學視角解決生活及社會問題，提高解決化學問題的有效性，促成學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。

圖1必修1鐵及其化合物之間相互轉化的“思維導圖”

（二）作為思維建構的腳手架，引導問題解決的思維方向

問題解決不僅要有一定數(shù)量的知識，而且要形成合理的知識結構。思維導圖應用于化學問題探究學習，可以用 “圖式組織者”組織學習材料；用“圖式思維導航”解決學習材料的復雜性； 用 “圖式腳手架”建構原有知識經(jīng)驗，來支持化學問題解決的學習。例如，關于“如何比較金屬性和非金屬性”問題討論的知識學習時，學習者在多元化觀點中，應用如圖 2思維導圖的“圖式組織者”功能組織學習材料，可以加深對“元素金屬性和非金屬性”的理解。圖2如何比較元素金屬性和非金屬性

思維導圖可以突出化學問題的中心地位，明確問題的指向性，以中心問題派生出的子問題為紐帶，創(chuàng)設有效的問題探究情境，讓學生主動建構知識，運用放射性思維方式，借助聯(lián)想式思維來實現(xiàn)全方位地解讀知識概念和全面優(yōu)化解決問題的過程，因而運用思維導圖能夠更好地促進問題的解決。這樣也促使問題解決更加順利，學生必然會自覺地根據(jù)問題的需要，主動地對已有素材進行觀察、分析、比較、歸納，從而發(fā)展學生的各項核心素養(yǎng)。所以，運用思維導圖解決問題，錘煉了學生的化學思維，發(fā)展了學生的化學學習能力，提升了學生的化學核心素養(yǎng)。

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