“思維導學式”高中化學教學策略研究

吉春平

（大廠縣大廠回民中學，河北 廊坊 065300）

杜威認為“好的教學必須能喚起兒童的思維”。因此，我們必須在教學中激發學生的積極思維，以培養學生良好的思維能力和思維品質。因為只有學生形成了科學、積極的思維，才能將科學觀念和實踐能力有效結合起來，才能提升學生解決復雜問題的能力，進而全面發展學生的化學學科核心素養，實現立德樹人的根本任務。為此筆者申請了廊坊市教育科學“十三五”規劃重點課題“高中生深度學習共同體的構建與實踐研究”（課題編號：202001191）對其進行探索，以期能對有效落實“以素養為本”的課堂教學提供參考和支持。

一、“思維導學式”教學的提出背景

“剩余物”是愛因斯坦對“教育是什么？”的經典論述——“教育就是當一個人把學校所學全部忘光之后剩下的東西”。那教育與教學的“剩余物”是什么呢？筆者認為教育的“剩余物”是核心素養，化學教學的“剩余物”是化學學科核心素養。《普通高中化學課程標準（2017 年版2020 年修訂）》（以下簡稱《課標》）中對化學學科核心素養的要求是：“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知”，要求學生形成的化學學科思想和方法是：“科學探究與創新意識”——從實踐層面鼓勵學生敢于創新；“科學態度與社會責任”——進一步揭示了化學學習更高層次的價值追求。從以上要求我們不難看出思維培養在化學教學中的重要性，正如北京師范大學教授顧明遠指出：“教學的本質是培養學生的思維。”所以研究“思維導學式”高中化學教學策略對貫徹《課標》培養學生化學學科核心素養的要求有著十分重要的作用。

二、“思維導學式”教學實施的基本框架

“思維導學式”教學的目的是以學生為中心，以學法為重心，以思維為核心，以導學為路徑，以引導學生深度學習和思維刻意訓練為主線，從“激活思維、發展思維、優化思維”三個階段對學生進行導學，并通過“思維可視化、思維建模”等手段將抽象、隱蔽、摸不著、看不見的思維外顯、可觀、可測、可評，由此可助推教師更加精準地把握學生的思維起點和思維過程，進而更好地進行思維導學訓練。然后經過不斷地優化，學生就會產生“思維內隱效應和思維聯動效應”，在這兩種效應的作用下，學生會不斷提高高階思維品質，進而可實現核心素養的高質量發展。

三、“思維導學式”教學的實施策略

（一）提升教師理念，培養學生的思維之根

現代教育心理學研究表明：“當教師的知識水平達到某一個關鍵值時，教學水平的提高將取決于教師對教學的理性認識——教學思維能力。”這對教師提出了新的挑戰，需要教師打破保守、過時的思維模式和教學模式才行。《課標》中給出的教學與評價建議中的第六條明確指出了化學學科理解是指教師對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結構化的認識，同時《課標》還要求教師要有目的、有計劃地設計和開展多種形式的實驗探究活動，以引導學生運用化學科學思維方式和方法學習化學知識。這是一條統攝性建議，是化學學科核心素養落實的關鍵，有利于教師豐富化學教學知識，完善化學教學思維，進而更好地設計化學教學。從某種意義上講，教師對“思維”的理解與輸出程度會影響化學教學程度，而化學教學程度又會制約學生的學習深度。

著名的教育家蘇霍姆林斯基曾說過：“教學是一項融智慧和思維于一體的活動。”因此在“思維導學式”化學課堂教學中，教師心中要有一種信念——如何讓學生的思維水平獲得提升？對此教師應給予學生充分的思維空間和時間，并不告訴學生所謂的標準答案，而是基于學生最近發展區的學習支架或思維路徑，引導學生自主合作、探究，以不斷尋找解決問題的方法，如此可最大程度地讓學生經歷思維建構的整個過程。同時在教學中還需要教師考慮學生思維的個性差異性，即師生通過有效的思維對話，交流彼此的心理體驗，進而在思維的相互碰撞、交匯中豐富教學內容，獲得新的發現。由此學生會獲得預期的發展，進而真正實現化學學科的育人價值。

（二）設計思維顯性動作，綻放學生的思維之花

成尚榮先生說：“讓學習真正發生的實質是讓思維真正發生，讓學習看得見的實質就是讓思維看得見。”思維的顯性動作就是為使學生頭腦里隱蔽的思維方法和思維路徑顯性化而進行的一系列動作行為。如繪制思維導圖、圖解化學、書寫學習單、設計實驗方案、實驗操作、實踐活動、制作學具、成果展示等等。如此一來教師就可以根據學生的思維作品，尋找思維點，然后以此指引學生不斷發展、優化思維，實現思維的可視化、思維建模和思維的結構化，進而可使學生形成良好的思維品質。

1.思維可視化。進行思維導學訓練的前提是思維可視化。思維可視化是哈佛大學零點項目開發的一套訓練思維能力的方法。它可以與不同的學科結合，利用一系列圖示技術和工具把抽象、隱蔽的思維過程變得具體、形象、可見，是一種公認的高效學習方法和思考策略，有利于提高學生的思維效能、延伸學生的思維深度。使思維可視的方法有：繪制思維導圖、圖解化學、實驗操作等。

例1：思維可視化之思維導圖（如圖1 所示）

圖1

圖解化學可使微觀解釋宏觀化、直觀化。比如在講解強弱電解質在水溶液中的電離時，可利用圖解法，完成從微觀到宏觀的思維轉化，如此既有利于幫助教師把握學生的思維脈搏，又有利于師生思維的碰撞，即更加精準地對學生的思維進行糾偏導正，不斷發展、優化，進而可使學生建立認知思維模型。

例2：思維可視化之圖解化學

2.思維建模。思維建模是通過教師傳授思維建模方法，引導、訓練學生在學習過程中，積極借助思維建模內省自己的思維，并與小組成員比較、討論，以完善自己思維模型的過程。思維建模應包括分析、建模和解模三個過程。建模過程是抽象化的過程，是抓住實質的過程，是使復雜問題簡單化的過程，更是解決實際問題的主要抓手。因此在學習核心內容時，教師應引導、訓練學生的思維過程，以不斷形成各種思維模型，如此可幫助學生深刻理解、遷移、應用相關知識。例如在講解電荷守恒表達式的書寫時，可以引導學生建構如下思維模型（如圖2 所示）。

圖2 電荷守恒表達式書寫思維模型

學生思維建模后，可以通過刻意練習，積極產生思維內隱效應，如此可驅動學生在平時的學習中更加注重自己的思維訓練，并在解決復雜問題的過程中，產生思維聯動效應——使一個個思維模型產生聯動，并不斷整合、優化、創新，如此既能使學生逐漸形成高階思維品質，又能使化學學科核心素養最終得以內化和落實。

（三）創設真實情境，孕育學生的思維之果

《課標》重視“以素養為本”的教學，倡導創設真實的情境，促進學習方式的轉變，更重要的是要將學習轉向發展學生高階思維的深度學習，同時強調以化學知識為工具來解決基于真實情境的實際問題、發展和評價學生的核心素養。真實的生活情境在以核心素養為本的教學中具有非常重要的價值，因為以往學生在學校學過的知識與現實生活建立不起聯系，以致經常會出現“兩張皮”的現象，其原因就在于我們的教學過程缺少真實的情境，只是把知識符號化。知識因情境而有生命、活力，思維因情境而更加深刻。所以在化學課堂教學中，激發學生學習主動性的核心在于學生思維的激發，而思維又根植于情境之中。因此在學習過程中，我們要創設一個可以激發學生思維的情境作為學習起點。如社團活動、實驗探究、社會實踐、研究性學習、職業體驗等，如此可使學生的親身經歷與學科知識建立聯系，進而可不斷提升學生學以致用、遷移應用等綜合解決實際問題的能力和素養。

（四）構建深度學習共同體，彰顯學生的思維之美

從20 世紀70 年代開始，合作學習由于能夠激發不同個體之間的思維碰撞，促進學生思維活動外顯化，而受到了學校教育的廣泛關注。但目前，仍有相當一部分中學教師依然還在沿襲傳統的灌輸式或者串講式教學方式，同時教師們倡導的“學習小組”在課堂教學實際中也存在著“虛假繁榮”或是“組長一言堂、個別學生邊緣化”等現象，這些都不利于學生的深度學習和思維培養。鑒于此，筆者將深度學習理念和學習共同體理念融合形成了“深度學習共同體”理念，并將其應用于高中化學教學中，如此可打破以往機械的、記憶的淺表學習和個人獨學的現狀。深度學習共同體注重學生的深度思考、探究，注重學生思維的培養，注重共同體成員的平等對話、彼此互助與互動，以及合作探究、分享成果，如果深度學習能在課堂上真實發生，那必將會激發學生思維的碰撞和優化，進而可使學生形成良好的思維品質。

在高中化學課堂教學中，教師通過構建“深度學習共同體——任務驅動、思維引領——共同體互動探究完成任務——共同體評價、分享成果”思維框架，完成“思維碰撞、頭腦風暴、提出問題——提出解決方案——討論分析——查找資料——總結分享”共同學習過程。在以上每個環節中，深度學習共同體都可利用思維導圖等方式打開思路，讓思維可視化，進而逐步理清思維框架，然后在成員們的討論和分享中解決遇到的實際問題，如此可共享學習成果、共享思維之美。

總之，“思維導學式”高中化學教學，要以思維為核心，多渠道、多手段地創設真實情境以激發學生的思維，并以任務為驅動，引領學生思維的發展。然后在課堂上使思維游動于各個環節中，以產生思維碰撞，如此可實現學生思維與教師思維的同步發展，讓學習真實發生，成長真實發生，進而真正實現學科育人、立德樹人的教育任務。