高中元素及其化合物新授課中運用思維導圖的探究

李文芬

摘 要：元素及其化合物知識是高考命題的重點內容，元素及其化合物知識零散復雜，學生對其性質及變化規律容易混淆不清，學習興趣不濃，課堂教學效果不佳。采用思維導圖方式，結合多種形式調動學生學習積極性，發揮學生的主觀能動性，有利于提高課堂教學效果。

關鍵詞：高中;元素及其化合物;思維導圖

中圖分類號：G633.8?文獻標識碼：A?文章編號：2095-624X（2021）23-0061-02

元素及其化合物知識蘊含在具體、形象、生動的化學現象之中。在高中化學教學中，元素及其化合物知識可謂零散而復雜，學生對各種物質的性質和變化規律混淆不清，容易張冠李戴，教師在教學過程中苦于不能讓學生產生濃厚的學習興趣，導致課堂教學效果不理想。如何幫助學生將元素及其化合物知識的初步感性認識逐步深化成理性認識，從而培養學生辯證唯物主義的世界觀，提高學習興趣和學習規律是我一直在不斷突破的教學瓶頸。采用思維導圖進行課堂教學，課堂教學效果有了明顯突破，課堂氣氛活躍，學生學習興趣濃厚，他們會在課后認真整理完善個人的思維導圖，充分展示自己的思維能力。

一、元素及其化合物知識在高考中的地位和作用

元素及其化合物知識是構成中學化學知識的基礎和骨架，是其他化學知識之根本，與化學基本理論緊密結合，其在高考命題中主要有兩種考查方式：第一，直接考查。從物質的性質、制備、用途等角度命題考查學生積累知識的能力，也通過實驗題的形式對學生的綜合分析應用能力進行考查。第二，綜合考查。以元素及其化合物知識為載體考查學生基本概念、基本理論、化學計算等方面的能力，一般以工業流程圖形式考查。這兩道題的分值所占比例大（在30分以上），考查的知識點多，內容廣泛，形式多樣，學生需要掌握大量的元素及其化合物知識，同時還要具備閱讀信息、處理信息、綜合運用信息來解決問題的能力，對知識能力、綜合能力要求比較高，學生答題不容易精準，得分率不高，這與學生掌握這部分知識的深度有密切關系。在教學中，教師先要注重培養學生的記憶方法，使元素化合物知識變得有序、模塊化，然后要幫助學生建立二維知識結構，這樣才能讓學生在答題過程中有章可循、有據可依，減輕學生學習負擔，提高學習效率。

二、思維導圖的意義

思維導圖又叫心智圖，是以核心詞為主，關鍵詞句為輔，等級逐次降低，內容逐漸具體化的一種輔助學生學習和教師教學的工具，具有將復雜事物簡單化、清晰化的功能，是表達發散性思維的有效圖形思維工具。它簡單卻又很有效，是一種實用性的思維工具。思維導圖自20世紀80年代傳入中國內地，經過多年發展，轉化為一種“基于系統思考的知識建構策略”的“學科思維導圖”。將思維導圖運用到化學教學中，既符合時代教育的發展要求，又能在一定程度上推動化學教學進步。

在化學教學中，教師可通過結構圖和網狀圖兩種形式結合關鍵詞對學科知識進行整理，并整合所學內容信息，以高效表達思維軌跡。學生可以借助思維導圖在許多知識間建立連接，厘清知識和思維的脈絡，幫助自己回顧、反思整個學習過程，達到高效學習狀態。教師在化學教學中滲透思維導圖，引導學生歸納、梳理知識，對提高化學教學效果、提升教師的教學水平、培養學生發散思維能力和核心素養均有重要意義。

三、課堂教學的具體實踐

在化學課堂教學中，教師可以通過“知識主線、知識點、知識網”等將知識“結構化、網絡化、系統化”，啟發學生“由線引點，由點連網，由網成體”構建網絡知識模式。在教學過程中，我調整現有教材的編排順序，從分類的角度幫助學生構建學習思維，將所學元素化合物分成金屬、金屬氧化物、堿、鹽;非金屬、非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸、含氧酸鹽等類別，幫助學生從物質分類的角度去思考認識同類物質結構的共性決定化學性質的相似性，同時還了解其特殊性及用途。教師要幫助學生建立分類觀，讓學生懂得觸類旁通，嘗試去模仿，學會舉一反三，從而提高思維水平。

在課堂教學中，教師先要讓學生形成主線學習思路，構建主線學習的思維過程，然后，基于物質分類從金屬、金屬氧化物、酸（或堿）、鹽等角度將一類一類物質列舉出來并一一突破學習。高一新授課過程中，教師要引導學生對Cl、S、C、Si、N五種非金屬及其化合物和Na、Mg、Al、Fe四種金屬及其化合物知識進行學習。學生要學會構建金屬元素學習的主線：單質→氧化物→氧化物對應水化物→相應的鹽。同時，學生要學會構建非金屬元素學習的主線：氣態氫化物←單質→氧化物→氧化物對應水化物→相應的含氧鹽。讓學生先明確構建主線框架的學習思路，然后引導學生從物質結構、性質、制備、用途等方面延伸輔助學習。關于延伸學習的思路，教師可以先給學生一定的指導，如物質結構可以從原子結構、物質類別、化合價等方面去認識;性質的學習可以從物理性質、化學性質兩方面入手，但物質性質很復雜，教師要引導學生從哪些角度，具體能與哪些物質反應去認識，不能做到面面俱到，要懂得如何取舍。例如，物理性質可以從應用廣泛的顏色、氣味、溶解性、密度等去認識;化學性質可以選擇具有代表性的常見典型物質進行反應，如非氧化性酸選擇鹽酸、稀硫酸，氧化性酸選擇硝酸、次氯酸;堿選擇氫氧化鈉、氫氧化鉀等，與金屬的反應一般選擇活潑金屬鈉、較活潑金屬鐵、不活潑金屬銅三種金屬，非金屬單質選擇氯氣、氧氣、硫等，從整體思路上啟迪學生的心智，從具體物質的性質變化激發學生學習興趣，從物質性質的相似性和遞變性具有規律性引導學生探索，達到自學目的，提高課堂效率。

在教學過程中，為了幫助學生構建思維導圖模型，教師要激發學生學習興趣，提高學生參與度，從而提高課堂學習效率。我運用范例與變式相結合的教學方式幫助學生構建學習模式，課堂上采用不同的形式交替進行。首先，教師先講學習主線思路;其次，學生分組討論結構、性質、用途等;最后，各組派學生代表進行分享，其他組同學評價、補充、修正等，這一過程有助于學生形成團隊合作學習意識。每節課只選擇一種物質教學，學生能從不同的角度去認識這種物質，從而從單一性逐漸向綜合性學習過渡。最后教師再總結同一類物質的共性及特性，并在課后讓學生自主整理，模仿課堂形式進行其他同類物質的書寫，及時進行課后鞏固，這樣的學習形式使學生的學習主線非常清晰，課堂學習深挖思維，課后拓寬思路，從思維的深度、寬度、廣度等方面充分調動學生思考，學生以后遇到沒有見過的物質也懂得從哪些角度去認識，對不同物質的性質也不容易混淆了。例如，第一節課探討鈉的學習，我先畫出學習的主線：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3，然后以Na為核心引導學生進行延伸學習，從Na的原子結構、在自然界的存在形式、鈉的制備、鈉的物理性質、鈉的化學性質、鈉的用途等方面讓學生進行分組討論歸納。因為是第一次運用思維導圖學習，學生還比較茫然，需要在教師的幫助和指導下才能有序、有效學習，所以在學生討論之前，我給學生提供了一個討論學習的模板（如下圖）。