利用思维导图培养高中生化学科学思维素养初探

武大荣 李东

一、培养科学思维对于高中生的重要意义

1.高中化学学科核心素养关注学生思维品质的成长

高中化学核心素养更加注重学生思维品质的成长。“宏观辨识与微观辨析”关注点是学生从宏观到微观、从表象到本质的认知思维方式；“证据推理与模型认知”关注点是学生从比较、分析、推理、验证到形成思维模型的思维方式；“科学精神与社会责任”关注点是学生从课本到生活、从理论到实践、从方法到应用的思维方式；“变化观念与平衡思想”关注点是学生的多角度、动态、全面认识事物的思维方式；“科学探究与创新意识”关注点是学生在拥有一定思维方式后与求异思维的科学统一。

2.学生的认知成长和能力提升的关键就是思维品质的进一步成熟

思维是对事物的间接反映，是指它通过其他媒介作用认识客观事物及借助于已有的知识和经验，已知的条件推测未知的事物。杨振宁曾说：“中国留学生学习成绩往往比一起学习的美国学生好得多，然而十年以后，科研成果却比人家少得多，原因就在于美国学生思维活跃，动手能力和创造精神强。”因此，注重学生的思维成长比单一关注知识成长更加重要。

二、思维导图的意义及作用

1970年托尼·巴赞（Tony Buzan）在其《思维导图》一书中这样定义“思维导图是放射性思维的表达，因此也是人类思维的自然功能。”思维导图有以下三点优势：一是可借助图形的形式有效地帮助学习者加速对内容的整体把握和记忆；二是图像和色彩有效地刺激了大脑；三是思维导图呈现的是一个思维过程，学习者可借助思维导图理清思维脉络，供自己或他人回顾整个思维过程。所以，课堂上培养科学思维的过程可以使用思维导图。

三、教学过程中的实践研究

1.将表征知识的思维导图变为表征思维方式的思维导图

“授之以鱼，不如授之以渔。”化学课堂教学过程中，教师不仅要让学生认识知识，更要让学生了解认识知识的思维过程。因此，在通过课堂活动探究知识是什么的时候，更应强化认识知识的思维过程。因此，老师可以使用思维导图的形式将思维过程呈现在学生的面前。

展示思维的思维导图和展示知识的思维导图是有区别的。展示思维过程的思维导图重在思维的发展过程，而展示知识联系的思维导图重在知识内容的呈现和知识内容之间的联系。展示思维的思维导图目的是让学生了解认知的方法、认知思维的具体过程。展示知识的思维导图目的是让学生更加形象地认识和理解知识。因此，在使用思维导图展示科学思维时，需要关注思维过程的呈现而不仅仅是知识内容的呈现。

2.根据不同的课型设计展示不同认知思路的思维导图

根据化学课程特點，可将化学课程分为新课、复习课、练习课、讲评课等；也可分为基本概念课型、基本理论课型、元素化合物课型、化学实验课型等。不同的课型可设计不同的思维导图，反映的也是针对不同问题的思维角度和方法有所不同。

基本概念课型可从概念的发展与形成角度展示科学思维，也可从概念的理解运用角度展示科学思维。而化学习题课堂上，问题解决者往往需要对问题进行表征。可视化的表征更有助于解题者缕清思维的脉络、把握解题的思路。因此，在讲评课或习题课中利用思维导图对典型例题的思维过程进行展示，往往更容易让学生形成科学思维。

3.根据学生对思维导图的掌握程度，需要考虑思维导图的呈现时机和呈现方式

学生对思维导图的掌握可大致分为初识、了解、掌握三个阶段。根据学生对思维导图认知的不同阶段，思维导图呈现的时机也可分为课前、课中和课后三个时间段。而思维导图的呈现方式也可分为教师展示完整思维导图、教师展示简略思维导图和学生自主设计思维导图三种方式。

在学生初识思维导图阶段，思维导图主要的呈现时机应在课堂教学过程当中，而且呈现方式也应该由教师展示完整的思维导图。目的是让学生在认识思维导图，了解思维导图对思维、知识可视化的作用和思维导图的绘制方式、方法。

在学生了解思维导图的阶段，思维导图的呈现时机也应该主要是课堂上，但此时思维导图的呈现方式应该是教师展示的是简略思维导图。教师可以在课堂教学过程当中引导学生补充完善思维导图，也可以将思维导图的呈现放置在课后，让学生根据课堂所学在课后补充完善思维导图，通过教师的评价可以让学生进一步认识思维导图，掌握思维导图的绘制方式和方法。习题课教学中的思维导图可以先以简图呈现，让学生自己补充完整。

在学生掌握思维导图的阶段，思维导图的呈现时机应该是在课前和课后，而思维导图的呈现方式应该是学生自主设计思维导图。课前学生根据预习设计思维导图，课后根据本节课内容设计总结性思维导图。

从学生认知思维水平角度的评价则是要关注学生在认知过程中的思维水平。此时评价的基本原则是学生自主设计的思维导图逻辑是否清晰、层次是否明确、是否能体现认知规律和方法。相应的评价方式也只能由老师来完成。

参考文献：

[1]梁峰丽.思维导图在高一化学教学中的应用[D].上海师范大学，2012.

[2]赫立萍.“思维导图”在化学教学中的应用[D].辽宁师范大学，2007.

注：本文系鹤壁市基础教育教学研究项目——《高中化学课

堂中学生理性思维素养的培养策略研究》。

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