化學是研究物質的組成、結構、性質、轉化的一門學科,是自然科學的基礎學科之一,因此化學學科有利于培養學生的科學素養和科學精神。思維導圖作為一種可視化的思維工具,其在化學教學中的應用,有利于將抽象的知識直觀化,知識點串聯化,復雜的知識簡單化、直觀化,從而提高學生知識遷移、知識轉化、知識應用的能力,使學生在科學問題的探究與實踐中,夯實基礎,形成積極的科學態度和嚴謹的科學精神。
一、思維導圖的基本原理與應用特點
(一)思維導圖的基本原理
思維導圖是一種表達發散性思維的思維工具,以一個中心主題為核心,連接不同的分支,從核心概念出發,展開聯想和拓展,并借助層級結構將不同的分支按照邏輯完成層級劃分,讓信息更加清晰,組織更加嚴密。在思維導圖的繪制中,通過連接關鍵詞,將關鍵詞以圖像的形式展現出來,避免冗長的句子和抽象的概念影響理解與記憶。總之,思維導圖的基本原理遵從大腦的認知特點,適應人的思維規律,有利于激發大腦潛能。
(二)思維導圖的應用特點
思維導圖具有直觀性、放射性、系統性的特點。在應用中,思維導圖以“圖”的形式呈現,更加直觀地體現了知識點與思維邏輯。在思維導圖構成中,一個中心主題向外擴散,形成多個分支,將知識之間的邏輯可視化,呈現放射性狀態關聯多個分支的知識。同時,各分支之間有著緊密的聯系,在放射性的關聯過程中,形成知識的整體構建,明確放射性知識聯動之間的內在關聯。
二、思維導圖在初中化學教學中的應用原則與優勢
(一)思維導圖的繪制原則
其一,中心性。思維導圖的繪制要圍繞課程的中心主題,明確課程核心概念,遵循中心性原則,避免學生對知識的掌握偏離課程目標。
其二,簡潔性。在傳統的課堂筆記中,學生常常會將大量的概念、原則、意義等文字性內容進行記錄,書寫時間長、記憶難度大,在一定程度上影響了學習進度與學習效率。思維導圖在初中化學教學中的應用,一方面要明確教學的核心,另一方面則要學會使用關鍵詞,使用簡潔明了的文字表達出關鍵信息。
其三,邏輯性。思維導圖的教學實施應遵循邏輯性原則,體現知識的邏輯與知識之間的層級,以書面的邏輯線體現學生對知識掌握的思維情況,使化學學習、化學思維可視化。
(二)思維導圖的應用優勢
其一,提高知識掌握能力。思維導圖的應用能夠借助圖像、線條串聯關鍵詞,將點狀的記憶目標連接成知識鏈條,由知識鏈條交織為知識網,相較于傳統的背誦記憶方法,更加靈活,能夠幫助學生加深知識印象。
其二,提高學習效率。在以往的教學工作中,化學教師通常采用講授教學法、實驗演示法等,學生知識的轉化與運用大部分是通過習題練習和知識點背誦來完成的,這種學習方法較為機械,缺乏靈活性,而思維導圖的應用能夠以思維引導的方式幫助學生快速梳理知識,有效地避免了機械、重復的學習動作。
其三,發展核心素養。新課程標準視域下,初中化學教學應引導學生形成化學觀念,解決實際問題,形成科學思維,增強創新意識,加強科學探究與實踐,提升實踐應用能力,以思維導圖的方式鼓勵學生從不同的角度看待問題、分析問題,進而在不同的思維引導下拓展思維導圖。
三、思維導圖在初中化學教學中的實踐措施
(一)優化教學設計
思維導圖的應用要從教學設計開始,有效地將思維導圖教育理念、思維導圖教學方法、思維導圖應用技巧融入整個化學教學過程中。在教學設計環節,一方面,教師要做好教材的分析,深入解讀、解析化學課程中的知識內容,在教研過程中歸納知識點,明確教學目標與課程的重點、難點,從教學的角度將關鍵知識點串聯,形成知識網絡,突出教學的系統性,而后繪制思維導圖模板,在這一環節中可以在筆記本中標注課程的關鍵點完成思維導圖繪制,也可以借助思維導圖軟件,如X-Mind、MindLine、MindMaster 等思維導圖繪制工具,將其作為教學“道具”的一部分。完成主題—分支—子分支知識結構的繪制。另一方面,教師要借助思維導圖設計教學目標,并以教學目標為主導實施教學計劃,例如,在教學目標的設計中,教師不僅要考慮到課程標準中的標準化教學目標,還要考慮到學生主體的實際情況、個性特點、差異表現等,以思維導圖的形式設立具有層級關系的教學目標,同時要結合“最近發展區”教學理念,體現教學的梯度,通過思維導圖逐步達成教學目標、逐步提升教學能力。
(二)加強教學實施
化學教學重在實施,實施的有效性直接關系到思維導圖在教學過程中應用的有效性。下面將以魯教版五四制九年級化學上冊第二單元“認識物質的構成”教學為例,從兩個方面有效地將思維導圖應用在化學教學過程中。
其一,板書應用。板書教學模式在教育教學工作中是不可替代的,是教學交互的基本形式。首先,教師在課程中先明確中心主題是物質的構成:分支一為構成物質的微粒,分支子集包括分子、原子、離子;分支二為元素,分支子集包括定義、元素符號、元素周期表;分支三為物質組成的表示,分支子集包括化學式、化合價;分支四為微粒之間的關系,分支子集包括分子與原子、原子與離子,而后再由分支子集向下拓展延伸。在化學教學過程中,板書起到示范教學、思維引導的教學價值,引導學生運用思維導圖串聯知識,并利用思維導圖的形式來系統地梳理知識脈絡,進而將復雜的知識體系直觀地呈現出來,突出重點、難點。其次,在板書教學與思維導圖融合過程中要加強師生互動,教師應巧妙地引導學生根據板書思維導圖示例,展開深度思考,調動學生的思維積極性。
其二,組織教學活動。互動式教學活動與思維導圖教學理念的融合有利于發展學生的思維,使學生更加積極地投入學習環境中,緊跟教師思維,形成符合自身思維特點的知識結構。例如,在“認識物質的構成”教學過程中,教師設定課堂活動主題,如“探究物質的組成”,借助思維導圖來勾勒出討論的方向和重點,同時以主題問題作為教學導航,利用思維導圖展示知識框架和邏輯關系,組織小組合作討論,引導學生參與到主題問題的探究中,在小組合作的過程中,合作完成課程主題的思維導圖繪制。結合項目問題,教師引導學生利用思維導圖分析問題、解決問題,如在“元素”關鍵知識的探究中,通過小組合作,將元素定義、地殼中的元素、元素符號書寫、應用意義等繪制成思維導圖,利用思維導圖提升學生學習效率。
(三)深化教學聯動
思維導圖在教學應用中具有全面性,可以聯動課前預習—教學實施—課后鞏固階段,實現教學的閉環,讓學生在整個過程中形成整體化、系統化的學習思維,并掌握學習的技巧和方法。以魯教版五四制九年級化學下冊第七單元“常見的酸和堿”教學為例,教師在課前預習階段教學生如何利用思維導圖進行預習,提前了解新知識框架和重點;在教學實施階段,圍繞著教學主題講解繪制思維導圖的要點,便于后續學生進行實踐,如在本節課教學中,以常見的酸(鹽酸、硫酸)和堿(氫氧化鈉、氫氧化鈣)為中心,以酸、堿性質為分支,探究其性質的相似性、差異性,并強調繪制思維導圖時要注重簡潔明了,突出重點,使用關鍵詞和圖像來增強記憶效果;在課后鞏固階段,教師提出開放性問題,引導學生根據問題連接知識點,并用思維導圖對所學知識點進行系統性地回顧和總結,對課程學習查漏補缺。
四、結語
本文通過對思維導圖在初中化學教學中應用進行實踐研究,明確了思維導圖有利于提高學生學習效率、記憶能力與核心素養等。教師要將思維導圖教學理念全面融入整個教學過程中,并在教學設計中切實應用思維導圖梳理教學內容,為學生做好指導工作,鼓勵學生積極使用思維導圖自主學習并構建知識網絡。