用思维导图改进学案导学的实践案例

白静珠

摘要：鉴于学生使用学案导学后出现的问题，尝试在高一必修化学教学中引入思维导图。在新授课、复习课、实验课不同课型中借助思维导图改进学案导学，并通过应用实践，使学生学会用思维导图表征化学知识，建构知识网络，解决学习问题，从而提高课堂效率。

关键词：思维导图；学案导学；化学教学

文章编号：1005–6629（2016）11–0019–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

目前我校倡导学案导学下的课堂教学，这使原本讲授式的教学模式发生了根本性转变。学生活动丰富起来，小组讨论、实验探究、问题解决……一堂新课热热闹闹结束后，学案收上来批阅时发现，学案上“知识导航”这块知识内容的填写有时会出现空白现象。更值得笔者反思的问题是，课后问学生本节课主要的知识结构是什么，学生要么支支吾吾，要么低头不语。一堂课学下来没有一个提纲挈领的认识，只见树木不见森林，常此以往，所学知识越多越容易混淆，两极分化也会日趋严重。

为了调查清楚原因，笔者仔细分析学生学案并进行相应学生访谈，发现个中原因。原因之一：学案上若出现对概念的辨析通常会造成学生的困扰。比如电解质和非电解质，概念描述它们都必须是化合物，而学生往往对物质分类理解不到位，或者说大脑中缺少物质分类的清晰图式，导致学案填写错误或空白。原因之二：对课本上关键信息的获取存在障碍，比如“金属镁的提取”课本上只有三行文字，学生理解起来却有困难。要想很快掌握镁的提取流程，学生需要在头脑中快速地把文字转化成化学符号。原因之三：学生目前的笔记都是线性的摘抄，内容多而杂，还经常记了这点遗漏那点，这样的笔记不能提供给学生一个完整清晰的知识结构。

针对以上原因，笔者认为借助思维导图能有效改变这种状况。思维导图作为一种有效的、能够促进知识联系、加强知识网络构建的可视化教学工具，能够在很大程度上帮助学生发展一种清晰的整体性知识框架，还能帮助学生表征化学知识，增加大脑运作效率，从而提高思维能力。基于以上认识，笔者尝试在化学必修课程的课堂教学中使用思维导图，初见成效，有收获有反思。

2 引导学生初步认识思维导图

从认识思维导图到真正使用思维导图必须经历一个过程，笔者采用循序渐进的方式让学生把有关思维导图的知识内化成方法技能。

2.1 引出思维导图

笔者在课堂上有意识地适时介绍思维导图。首先请学生打开苏教版高中化学必修一课本目录，开门见山提问：“同学们，第一专题‘化学家眼中的物质世界包含三个单元，分别是‘丰富多彩的化学物质、‘研究物质的实验方法、‘人类对原子结构的认识，为何把它们三者放在一起，它们内部存在怎样的联系呢？”紧接着在黑板上画出一张思维导图（见图1），对照思维导图介绍编者的用心安排。图中中心词“物质”可以从两个角度展开研究——宏观角度和微观角度，初中时学生对物质在宏观上的分类已有一定的认识，高中阶段将会对其中的一类“混合物”进行进一步分类和研究，还将学习混合物分离和提纯的各种方法。从微观角度看，在初中时学生已经掌握了物质构成的3种基本微粒，在高中阶段还将研究原子的内部结构和隐藏的数量关系。这张神奇的图不仅能向学生展示物质分类的方法而且在不知不觉中将新知识纳入到学生已有的思维体系中。我们把这种将大脑过程具体化、直观化的图称为思维导图。

请学生阅读材料，了解思维导图的起源和特征。

思维导图是英国学者托尼·巴赞在20世纪70年代初期所创，是一种组织性思维工具，是将放射性思考具体化的方法。托尼·巴赞在他的大学期间发现传统的记笔记方式既费时间、容易出错，而且笔记中的关键词不易发现、记忆起来比较困难，于是他萌生了对大脑的工作方式展开研究的想法。通过研究脑科学发现，大脑神经是一个由中心向外发散的神经元。托尼·巴赞受此启发，顺应脑神经活动规律，首创了思维导图。思维导图能从一个主要概念开始，随着思维的不断深入，逐步建立一个有序的发散的图。运用思维导图使人的思维方式更贴近大脑的思维方式，使大脑活动进行得更自然、顺畅和快捷。

托尼·巴赞在《思维导图·放射性思维》一书中概括思维导图有4个基本特征[1]：

（1）注意的焦点清晰地集中在中央图形——主题上。

（2）主题的主干作为分支从中央图形向四周放射。

（3）分支由一个关键的图形或者写在产生联想的线条上面的关键词构成，比较不重要的话题也以分支形式表现出来，附在较高层次的分支上。

（4）各分支形成一个连接的节点结构。

2.2 制作思维导图

接下来笔者以“原子的构成”为例，讲解思维导图的制作步骤和技法。

课本上有关原子构成的描述如下：“科学研究证明，绝大多数原子的原子核由质子和中子构成。质子、中子和电子的质量、所带电荷各不相同。1个质子带1个单位正电荷，1个电子带1个单位负电荷。中子不显电性。对于原子而言，原子核内的质子数与原子核外的电子数相等，所以原子是电中性的。原子核外所有电子的质量总和只占原子质量的极小一部分，原子质量主要集中在原子核上。[2]”

引导学生从上面这段文字中提取关键信息，制作出一张思维导图。

第一步，提炼“主题”和“次主题”。很显然这段话中“主题”是原子，“次主题”是原子核和核外电子。

第二步，把原子核和核外电子的基本信息作为分支，相关内容放在一个分支上。绘制各分支和填写关键词（见图2）。

第三步，师生共同补充和完善思维导图（见图3）。

3 在化学学案导学教学中尝试与应用思维导图

我校以化学学案为载体的化学课堂教学常态课型通常有三类：新授课、复习课和实验课。以教师讲解为主的新知识传授课型称为新授课；以学生实验为主的课型称实验课；在专题结束或考前以知识梳理为主的课型称复习课。现代教学理论认为，教学过程结构是课型分类的主要依据之一，特定的课型必然有特定的教学过程结构，而每种过程结构中都有需要用心“导学”的环节，体现教师调控和指导的能力。笔者经常会在“导学”难点处创设情境，引导学生绘制思维导图，表征知识内容，建构知识体系，从而克服知识难点。

3.1 利用思维导图改进新授课学案导学教学

新授课学案导学教学流程一般可以分为五个部分：新课导入，学生掌握学习目标→知识导航，根据提纲学生自主学习→组织讨论，学生开展活动探究→问题解决，针对重难点剖析，扫除障碍→例题精讲，学生当堂完成练习，操作流程如图4所示。

“知识导航”栏目的导学要求是学生先看书自学，对基础知识逐条过关，然后做相关针对性练习，对应疑点做好记录。但学生能力毕竟有限，课本几行文字包含很多概念的内涵和外延，光靠学生自学理解不够深刻，所以有些学生会出现“开天窗”现象。比如在新授课“氯气的生产原理”的“知识导航”中有题目问道“能否采用电解氯化钠溶液制取金属钠？为什么？”，学生从课本中不能直接获得答案，有些学生就会不填或乱填。

“问题解决”这一环节主要解决小组讨论后解答不了的问题，在这个过程中充分展现教师的“导学”水平。该环节是对知识层层解析，抽丝剥茧的过程，教师需要下功夫思考“导学”的技巧，否则容易造成学生对知识的一知半解。比如“氯气的生产原理”中的“问题解决”：“从海水中获取金属钠有三个过程，先从海水中提取粗食盐，再提纯食盐晶体，最后获得金属钠，请问对后面两个过程应该进行怎样操作呢？”

以上学案导学中出现的问题笔者尝试借助思维导图去解决。在初步认识了思维导图之后，学生对将思维导图运用于学习表现出极大的兴趣，笔者此时把思维导图引入新授课的教学环节中，亦取得事半功倍的效果。

以下是导学过程：

[教师]通过观看图片我们知道，经过蒸发、结晶等一系列操作从海水中可以提取出粗盐，但粗盐中含有镁离子、钙离子、硫酸根等杂质离子，必须要除去这些杂质离子才能得到精制盐。请同学们阅读学案，提取关键信息，设计实验方案，并用思维导图形式表现出来。

以下展示一位学生绘制的思维导图（见图5）。

[教师]这位同学利用思维导图清晰呈现了提纯过程，每种离子对应的除杂试剂选择很准确，我想问问有没有不同的提纯方式或顺序呢？

展示另外两位学生的思维导图（见图6、图7）。

[教师]感谢3位同学提供了你们绘制的思维导图，从中我们发现除杂过程可以存在不同的试剂添加顺序。如何完成最后一步从精制食盐溶液获取金属钠？学案上问，能否采用电解氯化钠溶液制取金属钠？

[学生]不能，应该电解氯化钠熔融液。因为电解氯化钠溶液制得的是氢氧化钠、氯气和氢气。

[教师]很好，请同学们看这张思维导图（见图8）。

在本节新授课上，学生借助思维导图可以在复杂的流程中分析出清晰的因果关系，关键信息一目了然地展现在导图中，从而大大降低认知负荷。思维导图有助于进行知识表征，引导学生内化知识，提高思维能力。

3.2 利用思维导图进行复习课学案导学教学

经过一段时间学习后，教师和学生会对所学的内容进行复习和梳理。目前我们复习课学案导学流程总共包含五个部分：复习目标→知识再现→例题精讲→拓展训练→总结反馈。其中“知识再现”环节是按新课体系和顺序对知识进行再温习，内容多而杂，重点不突出，学生听课效果不尽如人意。归结原因是对学情存在认识偏差，教师认为学生应该对再现的知识比较熟悉，对学情存在认识偏差，于是课堂容量很大，讲课速度也很快。殊不知在目前的高考模式下，对学生而言，在化学学习上所用时间非常有限。仅靠一周三节课的课堂时间学习，根本没有时间消化知识，因此知识遗忘率相当高，上课反应很迟钝。薄弱的知识基础加上一成不变的知识呈现，难免使学生厌倦，致使复习效率低下，达不到预想效果。

要提高复习效率，就要想办法调动学生的积极性和内驱力，让学生主动参与到知识体系的建构中来。为了改变教学形式，笔者尝试让学生亲手绘制有关复习内容的思维导图。思维导图能将零星的知识点串成线，织成网，减少知识漏洞，构建学生的知识网络[3]。当学生在绘制的过程中，笔者会指导学生进行有针对性的复习，重点、难点知识要求用不同的颜色在图中标注出来，容易混淆的概念注意区分辨析。当学生绘制完一幅思维导图也就完成了对知识网络的梳理和建构，并用一些典型的例题和练习进行检测和巩固，从例题中学生会汲取更多信息，从而进一步完善自己的思维导图。一节课结束时，笔者会展示部分优秀的思维导图，同时进行适当的奖励，以此提高学生利用思维导图学习化学的积极性。

以下是高中化学必修一中关于“化学计量在实验中的应用”一章内容的复习课。学生通过自己复习绘制出一幅幅各具个性特点的思维导图，笔者邀请一些学生将思维导图与同学交流，并评选出优秀作品（见图9）。在愉悦的氛围和积极交流下，学生的参与程度大大提高，学习状态进入了良性循环。

3.3 利用思维导图进行实验课学案导学教学

实验是化学学习中不可缺少的内容，在实验探究课堂上，学生通常以小组为单位进行讨论，设计实验方案，进行实验探究。我们实验课学案导学流程包括五个部分：实验目标→问题引导→小组讨论→实验探究→论证总结。存在的问题通常出现在小组讨论环节，讨论过程中由于缺乏及时有效的记录和整理，讨论效果不好，而且容易跑题。要改变这种情况，就需要将学生的注意力全部集中到讨论的中心话题上来，并将讨论中大家的意见和观点及时记录下来，然后进行必要的整理。思维导图在实验设计讨论过程中，好比一根指挥棒，能起一个很好的监控作用。

比如实验课探究“原电池的构成条件”，学案上提供以下一些实验仪器：两根铁棒、两根铜棒、两根碳棒、硫酸溶液、乙醇溶液、硫酸铜溶液、灵敏电流计一个、导线少许。

学生一开始讨论的时候缺少调控，没有目的性。笔者建议学生绘制思维导图，以原电池构成条件作为思维导图的主题，根据实验材料列出各种实验探究方案。以下为一个小组的作品（如图10所示）。

学生根据思维导图提出的方案，进行实验验证，再根据实验结果总结构成原电池的一般条件，教师进行评价。小组作品如图11所示。

思维导图在整个实验过程中成为知识和思维过程的图形化表征，学生对自己所构建的思维导图进行不断反思和改进，通过实验探究进行思维的对话与碰撞，发现知识的真谛，体验合作的乐趣。小组之间绘制思维导图的合作，还有利于学生之间的交流与讨论，有利于学生学习他人的思维过程和给予他人恰当的帮助，使得同学之间更能互相激发思维、取长补短。

4 教学实践反思

思维导图不仅是一种将思维可视化的工具，而且还是基于思维的一种思想方法。它能使师生双方从新的视角对所学知识进行系统梳理和深度拓展，加深对知识的理解，锻炼学生的思维，提高学生的能力。通过实践证明思维导图对学案导学教学中所遇到的问题有改进作用，值得在教学实践中推广使用。

在日常应用思维导图的过程中笔者也遇到了一些实际问题，比如原本线性的板书以思维导图的形式呈现在黑板上，黑板面积是固定的，发散的思维导图一旦展开，黑板面积就会不够用。学生也会遇到类似问题，学生的笔记本上一页纸的面积也是固定的，若要将一个专题内容在一页纸上记下来有时也很困难。刚开始我们都会擦掉，重新布局，绘制更“精致”小巧的图，但会耽误时间。经过不断总结方法，后来我们对于包含大概念的思维导图采用“主图+辅图”形式。主干知识在主图上表现出来，其中的细节内容在辅图上表示出来。这样既能展现知识的全貌，还能兼顾细节和一些注意事项[4]。当然，思维导图的应用在实际教学中还存在着一些不足，需要我们教师不断反思，不断改进，不断提高，力争将我们的化学课堂做得更完善。

参考文献：

[1]梁峰丽.思维导图在高一化学教学中的应用研究[D].上海：上海师范大学硕士学位论文，2014.

[2]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1[M].南京：江苏教育出版社，2014.

[3]戚宝华.试论“思维导图”在新课程背景下中学化学教学中的应用[J].化学教学，2007，（7）：18～20.

[4]王光荣，高世霞.思维导图及其在化学复习中的应用[J].化学教学，2005，（11）：52～53.