基于思維導圖的初三化學教學設計

胡存義

廈門市思明區觀音山音樂學校 （福建省廈門市 361008）

隨著核心素養這一概念的提出，初中化學課堂教學迎來了新的挑戰。教師在化學教學過程中的教學設計不能僅僅只是文字材料的累積，也不能以灌輸為主，而是要有明確的教學順序，這樣才能促使學生更好學習化學知識，幫助學生深刻認識化學知識系統，實現觀念的主動建構[1]。思維導圖作為一種可視化教學工具，有利于學生擴散性思維的發展，從而促進學生核心素養的達成。所以，要求初中化學教師在教學過程中能夠基于思維導圖進行教學設計，使用圖片、案例、視頻等形式為學生創設教學情境，引導學生自主學習，最終促使學生在課堂學習過程中實現核心素養的建構。

1 初三化學學科特點

初三化學學科不僅是學生接觸化學的開始，同時也是學生高中化學學習的基礎，整體來看具有以下特點。

1.1 初中化學實驗較多

對于化學學科而言，實驗是其中的基礎，化學學科的發展離不開實驗，不僅化學規律以及化學理論來源于實驗，同時這些理論與規律需要通過實驗進行驗證。而且，化學學科需要通過化學實驗來對學科教學進行優化，比如在日常教學過程中加入一些化學實驗可以更好吸引學生注意力，提升學生學習興趣，并且能夠通過更為直觀的方式來幫助學生更好認識化學知識，降低學生知識接受難度[2]。在通常情況下，初中學生在初三首次接觸化學實驗時往往十分興奮，在實際操作過程中可能會不重視細節操作最終導致實驗失敗。所以，在實踐教學過程中，教師可以充分借助思維導圖向學生傳遞化學實驗中需遵循的步驟和注意事項，從而幫助學生把握實驗要點，提升化學實驗教學效果。

1.2 初中化學內容較為分散

從初中化學教材內容編制方面來看，主要按照元素化合物知識與理論知識相互穿插的方式進行編排，整體難度從易到難，從直觀發展至抽象。并且在初中化學教材中，為了促使學生更好掌握化學知識，還會將一些化合物知識插入不同章節中，這樣知識點較為分散，學生往往容易遺忘之前所學知識，導致學生學習效果不理想。所以，教師可以充分借用思維導圖的優勢，對化學知識進行整理，從而幫助學生對分散的知識點進行整體把握，并且幫助學生對容易混淆的知識點進行區分，了解相似知識之間的關系[3]。促使學生逐漸形成知識主動建構的能力。

1.3 初中化學知識較為抽象

在初中化學知識中不僅包含各種物質性質知識，同時也包含各種化學現象以及微觀層面的、原子等知識。從初中學生化學學習過程來看，對于其中的物質性質的化學現象這些宏觀層面的知識，學生接受程度較強，往往可以更好掌握[4]。但是對于微觀方面的知識往往存在一定的障礙。而通過思維導圖中的類比或是類推的方式，幫助學生以已知的化學知識來推出其他相關的化學知識，能夠促使學生從原本抽象的知識轉化為更為直觀的知識，進而使學生更好理解與掌握抽象的知識點[5]。所以，教師可以在教學過程中利用思維導圖引導學生對化學知識產生更為深入的理解。

2 思維導圖基礎上的化學教學設計

2.1 化學實驗課教學設計

1.實驗型知識的構成

表1 初三化學實驗知識構成

2.思維導圖基礎上化學實驗性知識的教學設計

在思維導圖基礎上對化學實驗性知識的設計可以通過以下幾個步驟來進行：第一，教材分析。在人教版九年級化學教材中，二氧化碳的制取是初三學生化學學習過程中制取氣體的第二個實驗[6]。其中主要包含確定性原理、組裝氣體發生裝置、選擇收集裝置等方面內容。這一實驗是促使學生通過實驗制取氣體的重要教學內容，在初三化學中占有重要地位。第二，學情分析。學生在進行二氧化碳制取這一實驗之前，已經進行了關于氧氣的制取實驗，所以對氣體的發生裝置以及收集裝置已經有一定了解，并且掌握了一些基本操作，同時也知曉了關于產生二氧化碳氣體的基本反應，比如通過碳的燃燒、碳還原等。但是大部分學生對于二氧化碳的制取在全面認識方面還較為缺乏，所以，在該實驗進行過程中需要結合思維導圖來對實驗思路進行整合。第三，教學方法。在這一步驟中，教師就要使用演示法、對比探究法以及小組討論法進行教學。第四，教學過程。在這一步驟中，首先，教師需要在思維導圖基礎上為學生創設教學情境，并且引入新課。具體為教師先為學生演示實驗，即取出一瓶盛滿氣體的瓶子，然后向其中注入一定體積的水，注入完成之后迅速擰緊瓶蓋，并且搖晃，讓學生觀察瓶中產生的化學現象并且引導學生思考產生這種化學現象的原因。通過這一過程能夠吸引學生注意力，激起學生對通過實驗制備和收集二氧化碳氣體這一實驗的興趣，從而為后續教學做好準備。其次，教師需要組織學生進行分組討論，并且要求學生能夠完成下圖填寫，從中找出最為方便的制取二氧化碳氣體的反應。

圖1

通過上圖可以促使學生進行頭腦風暴活動，從而引導學生在小組討論過程中分析二氧化碳氣體制備的原因。這樣不僅能夠培養學生團隊協作精神，還可以強化學生全面思考問題的能力。復次，教師需要準備好碳酸鈉、大理石以及試管當實驗材料以及設備，組織學生進行分組實驗，引導學生觀察實驗中產生的化學現象，從而找到制取二氧化碳氣體的最佳反應。在此過程中，可以包含碳酸鈉與稀硫酸的反應、碳酸鈉與稀鹽酸的反應、碳酸鈣與稀硫酸的反應、碳酸鈣與稀鹽酸的反應。再次，教師組織學生進行小組合作，設計制取二氧化碳氣體的方案。教師可以通過思維導圖中的括號圖來對氣體收集裝置的選擇進行講解，這樣更加簡單明了，方便學生理解和掌握。在此基礎上，教師要引導學生根據所學知識繪制二氧化碳氣體制取的裝置圖，并且對不同小組所繪制的裝置圖優缺點進行討論。最后，教師根據思維導圖中的流程圖對本節課內容進行總結，對制取二氧化碳氣體的思路進行歸納整理，以此來培養學生的歸納總結能力。

2.2 元素以及化合物課程的教學設計

1.初三化學教材中關于元素以及化合物知識的構成

在初三化學教材中，關于元素以及元素化合物的知識主要可以分為兩種，第一種為非金屬元素以及化合物知識，第二種為金屬元素以及化合物知識。這些知識內容構成具體如下表所示。

表2

2.思維導圖基礎上元素以及元素化合物知識的教學設計

思維導圖基礎上對元素以及元素化合物的設計可以通過以下幾個步驟來進行：第一，教材分析。在人教版九年級化學教材中，一氧化碳以及碳和碳的氧化物是從非金屬元素過渡到金屬元素的部分，在初三化學知識教學中占有重要地位[7]。其中一氧化碳是初三學生需要掌握的重要非金屬氧化物之一，是中考的重點內容之一，因此，一氧化碳方面的相關知識在其中占據重要地位。第二，學情分析。學生在學習關于一氧化碳相關知識之前，已經擁有了相關知識，比如二氧化碳知識、碳的燃燒知識等。但是由于初三學生對于一氧化碳的認識尚處于初級階段，容易在學習過程中出現混淆一氧化碳和二氧化碳性質的情況。所以，需要教師在教學過程中采用思維導圖的方式對學生進行引導，幫助學生全面了解一氧化碳，可以明確區分一氧化碳和二氧化碳之間的差異。第三，教學方法。在這一步驟中，教師就要使用對比教學法、實驗演示法等教學方法進行教學。第四，教學過程。在這一步驟中，首先，教師需要通過思維導圖中的括號圖以及圓圈圖來對學生對以往知識的掌握情況進行檢驗，比如可以檢驗學生對于碳的燃燒知識以及二氧化碳性質知識的掌握情況等。其次，在教學過程中通過二氧化碳引出一氧化碳。比如教師可以通過向學生展示一氧化碳氣體來引導學生對一氧化碳進行觀察，并且要求學生總結一氧化碳的物理性質。在此過程中，教師可以借助思維導圖中的圓圈圖來提升視覺效果，方便學生對一氧化碳性質進行記憶，具體如下圖所示。

圖2

在上述基礎上，教師需要通過關于一氧化碳的實驗來引導學生探究一氧化碳的化學性質，比如可以通過點燃氧化碳氣體，引導學生觀察一氧化碳燃燒過程中所產生的化學現象，并且推測這一過程產生的生成物。然后教師引導學生根據上述實驗來書寫相關化學方程式。這一過程能夠充分借助思維導圖中的流程圖促使學生從宏觀出發寫出相關化學反應方程式，提升學生的微觀探索能力。再次，通過視頻或是其他方式向學生展示一氧化碳的中毒機理，比如可以通過各種一氧化碳中毒新聞來介紹關于一氧化碳的危害，從而引起學生重視，而且幫助學生掌握預防一氧化碳中毒的方法。最后，教師要引導學生進行反思總結，通過問題引導的方式幫助學生梳理本節課程中的主要內容，并且鼓勵學生通過思維導圖對一氧化碳知識進行歸納整理，從而建立起自己的知識體系。

2.3 化學概念及原理課的教學設計

1.初三化學教材中關于化學概念和原理的知識構成

化學概念以及原理知識是初三化學學科內容中的重要內容之一，同時也是初中化學學科中的難點之一，具體構成如下表所示。

表3

2.思維導圖基礎上化學概念以及原理知識的教學設計

思維導圖基礎上對化學概念及原理的設計可以通過以下幾個步驟來進行：第一，教材分析。在人教版九年級化學教材中，溶液的形成是關于溶液這一概念的初步認識，同時也是對物質分類的進一步拓展，還是后續學習溶液濃度、酸堿鹽等方面知識的基礎，在初三教材中有著承上啟下的作用，是初三教材重要內容之一[8]。第二，學情分析。學生在學習關于溶液相關知識之前，已經擁有了相關知識，比如物質分類的知識、混合物的知識等，并且已經知曉生活中常見的幾種溶液。由于初三學生對于溶液的認識尚處于初級階段，所以對于溶液的認識依然停留在海水、鹽水層面，對于溶液的基本概念、基本特點以及組成等方面了解較少，并且缺乏全面分析問題的能力，所以，需要教師在教學過程中能夠采用思維導圖的方式對學生進行引導，幫助學生全面了解溶液，結合生活中常見溶液，幫助學生理論聯系實際，就是希望能夠了解溶液的相關知識。第三，教學方法。在這一步驟中，教師就要使用講授法、實驗探索法等教學方法進行教學。第四，教學過程。首先教師應在思維導圖基礎上為學生創設教學情境，并且引入新課。具體為教師先為學生進行具體展示，將兩瓶沒有標簽的無色液體以及一瓶紫色石蕊試液展示在學生面前，然后將紫色石蕊試液滴入兩瓶無標簽的無色液體中，并且要求學生仔細觀察滴入紫色石蕊試液之后所產生的化學現象，同時要求學生在觀察之后判斷兩瓶無色液體是否為水。通過這樣的小實驗，可以吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，為后續教學打好基礎。其次，教師要進一步進行實驗探究，幫助學生獲得新的知識。老師需要準備貼有標簽的四種試管，然后分別在不同的試管中加入泥土、粉筆灰、食鹽以及蔗糖，再加入水搖晃，觀察這一過程產生的現象。通過生活中十分常見的物質進行實驗展示，能夠快速拉近化學和生活的距離，激發學生學習興趣，并且能夠通過更為直觀的方式進行教學。復次，教師需要通過投影動畫向學生展示分子在溶液中的運動，這樣可以促使教學實現可視化，降低學生學習難度，提高學生學習效果。再次，教師需要借助工具對教學進行優化，比如教師可以通過下圖來歸納總結溶液的定義、特征以及組成。

通過思維導圖中的圓圈圖來講解溶液的定義、特征以及組成，這樣的方式更加簡潔明了，并且可以突出重點，方便學生對溶液的知識進行理解和掌握。最后，教師可以通過問題引導方式對本節課程的內容進行梳理和建構，并且鼓勵學生使用思維導圖，對本節內容進行歸納總結，幫助學生進一步內化相關知識，并且對自身的知識結構進行梳理。

圖3

3 結語

從教師角度來看，思維導圖是一種十分有效的教學措施。在初三化學教學中通過思維導圖進行教學設計能夠幫助學生充分體驗建構知識網絡的過程，從而提升教學效果。同時，在思維導圖的基礎上完成的教學設計，還能夠激發學生的學習興趣，充分發揮學生主觀能動性，促使學生的動手能力、合作能力以及自主學習能力得到提升，從而培養學生的獨立思考能力以及實踐能力。