思维导图视角下的化学概念教学

周欣 杨华 王敏 侯淑君 闫婷婷

摘  要：思维导图又称概念地图，是表达发散性思维的有效思维工具。思维导图的运用可以帮助学生将作为信息基本单位的概念在头脑中系统构建，进而有效提升化学概念教学质量。本文对思维导图视角下的化学概念教学进行了探讨。

关键词：思维导图;概念教学;发散思维

化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识，反映着化学现象及事实的本质属性。理解教材上抽象的概念是很困难的。本文以“铁及其化合物”为例，对思维导图视角下的高中化学概念教学进行探究。

一、问题的提出

在传统的化学教学中，教师往往侧重于重点知识概念的简单阐述，只将课本上固有给定的概念传授给学生，这个过程学生处于被动状态，忽视了学生的自主性以及对先前的概念是否已经系统构建，以及学生在认知体系中能否接受新概念。在概念学习过程中，先前知识的质量是非常重要的，如果先前的概念有缺陷或错误，那么在新旧知识之间建立联系并重构认知是困难的，机械地死记硬背，然后在习题中加以理解的这种学习方法是不可取的，违背了化学教学的初衷，而思维导图的应用为教学灌入了新鲜血液，它以重点知识为中心进行思维发散，使化学相关知识概念通过思维导图有条理、形象、直观地展示出来。逻辑思维能力较弱的学生整合知识时相对费劲，因此教师要引导学生剖析、整理重点知识，找到核心词，并以其为中心向四周扩散，建立系统的框架，构建成熟完整的思维导图，帮助学生明确思维导图与概念之间的关系，培养学生活跃的思维和系统认知能力。

二、思维导图视角下化学概念教学研究（以“铁及其化合物”为例）

1.思维导图视角下“铁及其化合物”教学流程图

铁是元素化合物知识重要内容之一，它是一种多价态元素，因此这一部分内容非常重要，要让学生达到融会贯通的目的，应用氧化还原知识设计并实施实验，探究不同价态铁的氧化还原性，了解检验Fe2+、Fe3+的方法及其之间的转化。教学流程图见图1。

2.“铁及其化合物”教学实施过程

（1）创设情境，魔术引课。具体、真实的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，因此授课前教师利用矿泉水变红酒的魔术创设情境并向学生提出问题：看了表演后请同学们思考一下，魔术与谁的性质有关系？进而引出本节课的探究主题。用多媒体展示材料请同学们观察含有铁元素物质的颜色和存在形态，有学生回答铁是銀白色金属，在自然界中以游离态和化合态存在，接下来教师展示讲解研究物质性质的基本程序，继续引导学生预测物质的性质，让学生思考并交流。【设计意图】魔术导入提高学生兴趣，激发学习动机;观察物质外观性质，提高学生观察能力;了解实验流程，培养实验基本素养。

（2）交流研讨，知识回顾。为解决物质性质这一问题，我们以金属铁、氯化亚铁、氯化铁为例进行研究。【思考】思考金属铁、氯化亚铁和氯化铁中，哪些具有氧化性？哪些具有还原性？依据是什么？【知识回顾】物质所含元素处于最高价态则该元素具有氧化性，所含元素处于最低价态则该元素具有还原性，所含元素处于中间价态则该元素既有氧化性又有还原性。【学生回答】金属铁——还原性;Fe2+—氧化性和还原性;Fe3+—氧化性;【交流研讨】如何证明一种物质具有氧化性或还原性？【介绍】通过探讨，师生得出结论：验证物质具有氧化性，可以验证该物质与还原性物质发生氧化还原反应;同理，验证物质有还原性，要验证该物质与氧化性物质发生氧化还原反应。【设计意图】引导学生从化合价的角度预测物质性质，培养学生逻辑发散思维能力。

（3）实验探究，归纳总结。经由氧化还原知识的铺垫，我们通过实验来探究Fe、Fe2+、Fe3+三者之间的转换关系以及所涉及到的氧化还原反应和现象，教学实施过程如表1所示。

（4）重组认知，查缺补漏。最后要求学生以小组形式围绕铁及其化合物所学的概念知识制作一个思维导图，将铁单质的物理性质、化学性质及铁盐和亚铁盐等的相关概念以自己熟练的思维图式展示出来[4]，与小组同学相互提问查缺补漏，巩固概念知识，将分散的化学概念系统化，并灵活运用于化学问题解决，增强化学学习兴趣。【设计意图】以组为单位要求学生制作思维导图，使学生理解概念内在逻辑，激发批判性思维，培养自我认知能力。

三、教学反思

本次基于思维导图视角下的化学概念教学，改变了传统的思维模式，首先，应用思维导图使概念学习过程从孤立学习转变为网络学习，图像中每个关键词都不是一个孤立的概念，学生可以找出化学概念之间的联系，综合化学知识;其次，使用思维导图需要颜色和图案，颜色用于指示和加强记忆、数据、逻辑和解决问题时最重要的细节，用生动的图形和符号代替单一的字符或化学符号，有助于激发学生学习兴趣，培养学生创新能力;最后，通过学生亲自绘制思维导图，使学生思维可视化，教师可以跟踪了解学生掌握概念知识的情况，在此过程中，学生学习的不是机械公式、化学方程式或僵硬的化学概念，而是来自经验的反思，唤起整个大脑更清晰、充分、直观地理解化学知识。铁及其化合物思维导图见图2。

四、结语

将思维导图引入化学概念教学，对教师和学生都有诸多便利。学生通过思维导图强化思维和概念呈现，教师更易识别概念关系，从学生的思维呈现中更好地判断学生掌握概念中出现的问题，及时对学生进行疏导和概念的重新建构，深化学生对概念知识的理解，从而提高学习效率，熟练运用概念解决化学问题。

参考文献：

[1]赵树强.新课程标准下的初中数学概念教学[J].数学学习与研究，2018（20）：100.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2020：68-76.

[3]付晓冰.多元智能理论下的初中化学概念教学[J].中学化学教学参考，2020（11）：14-15.

作者简介：

周欣（1997.10-），女，汉族，陕西省商洛市人，延安大学化学与化工学院学科教学（化学）专业硕士研究生在读，主要研究方向：中学化学教育。【通讯作者】杨华（1979.05-），女，汉族，陕西省延安市人，硕士研究生学历，延安大学化学与化工学院副教授，主要研究方向：化学教育。