思维导图在初中化学理论性知识教学中的应用

孙飞

摘要：初中化学理论性知识，主要指初中化学基本概念和基本原理。文章分析了思维导图和初中化学理论性知识教学的契合度，提出了思维导图在初中化学理论性知识教学中的应用策略，并分析了思维导图在初中化学理论性知识教学应用中需要注意的问题。

关键词：初中化学；理论性知识；思维导图

文章编号：1008-0546（ 2022 ）11x-0031-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.11x.008

初中化学理论性知识，主要指初中化学基本概念和基本原理。近年来，使用思维导图加工各类信息，对各类问题进行处理的人越来越多，把思维导图应用于初中化学理论性知识的教学，有助于培养学生思维的深刻性、全面性、创造性和发散性，从而有利于提高学生解决问题的能力。

一、思维导图和初中化学理论性知识教学的契合性分析

思维导图和初中化学理论性知识教学之间有着很强的契合性，之所以做出这一判断，是从初中化学理论性知识之间的联系以及初中化学教材中化学理论性知识的呈现特点这两个角度做出的。

1．从初中化学理论性知识之间的联系来看

根据我国著名教育心理学家皮连生教授的广义知识学习阶段模型，化学理论性知识的学习要经历三个阶段：在习得阶段，理解概念或原理的定义或概念间的关系；在转化阶段，则需要大量的变式练习，通过练习，概念转化为区分类别的能力，原理转化为受其支配的行为；在运用阶段，应用概念和原理解决新问题。[1]很多初中学生在对化学理论性知识进行学习时存在着偏差：认为理论性知识去背诵记忆就可，结果事倍功半。分析原因：在理论性知识学习的第一阶段就存在问题，仅仅去记忆概念和原理的定义是远远不够的，而应该将重点放在理解概念间的关系上，通过发散性思维构建的思维导图能在很大程度上体现概念间的联系，这样才能抓住本质，事半功倍。

2．从初中化学理论性知识的呈现特点来看

初中化学教材在编写的过程中不仅注意了概念之间的联系，还精心组织理論性知识的呈现过程。很多概念都是递进式地进行呈现的，教师开展教学时也要进行递进式教学。任意扩大概念，或想“毕其功于一役”，将概念一次完全讲透彻的做法是不现实的。例如：在沪教版教材中，混合物和纯净物概念的形成就经历了三个阶段：首先，在第一章“开启化学之门”中，通过测定空气中氧气含量的实验从宏观上认识到“混合物由两种或两种以上物质混合而成，纯净物只由一种物质组成”；其次，在第三章“物质构成的奥秘”第一节“构成物质的基本微粒”中，要学会从微观本质上区分混合物和纯净物即“混合物由多种微粒构成，纯净物由一种微粒构成”；再次，在第三章“物质构成的奥秘”第三节“物质的组成”中，从符号表征这一维度辨认混合物和纯净物即“纯净物有固定的化学式，混合物无法用化学式表示”。这就给构建思维导图所需要的联想提供了素材，而思维导图的应用又有效促进了初中化学理论性知识的教学。可以说，二者的契合性是非常强的。

二、思维导图在初中化学理论性知识教学中的应用策略

1．构建以化学基本概念为对象的思维导图

下面以“分子”为例，对“分子”思维导图的制作进行阐述。首先，确定思维导图的中心主题是“分子”；然后通过联想确定“分子”这一中心主题有几个一级分支：分子是保持物质化学性质的一种微粒，分子必然具备微粒的一般性质特征。这样，“物质”“化学性质”“微粒”“特征”就成为“分子”这一中心主题的四个一级分支；继续联想，在一级分支上生长出二级分支：通过生生、师生交流，在“物质”一级分支上生长出二级分支“混合物”“纯净物”，在“化学性质”一级分支上生长出二级分支“物理变化”“化学变化”，在“特征”一级分支上生长出二级分支“小”“运动”“有空隙”。很多人发现，一旦开始了概念联想，概念与概念之间便会一直连锁下去，这是件很有意思的事。

值得注意的是，在初学“分子”概念的时候能否联想到“原子”这一概念，就值得好好思量了。可利用二氧化碳分子、水分子、氧分子的图像代替分子这一词汇，刺激学生大脑，让学生产生丰富的联想。另外根据自己的需要，关键词和连线还可以加上颜色，更鲜明、直观地刺激大脑。最后，教师可以通过带箭头的曲线将相关分支连接起来。箭头标志会对学生产生心理暗示，让学生跟着箭头的方向去观察，产生更为丰富的联想，更有利于概念特征的把握。箭头既可以是单向的也可以是双向的，要根据实际隋况去确定（见图1）。

2．构建以理论形成过程为脉络的思维导图

质量守恒定律是化学方程式书写的理论基础。通过质量守恒定律的学习可以检验化学家发现质量守恒定律的过程；通过质量守恒定律的学习可以发展证据推理的学科思维能力；通过质量守恒定律可以认识定量实验研究在化学中的作用。这就要求在学习质量守恒定律的时候，必须让学生充分理解其实质，只有这样，才能提高利用质量守恒定律解决实际问题的能力。在教学中，可以采取师生共同构建“以理论形成过程为脉络的思维导图”的策略学习质量守恒定律。

引入：化学反应前后，物质的总质量是否改变？

理论形成阶段1化学史。

理论形成阶段2自主设计实验，验证假设，形成结论，表述结论。 理论形成阶段3从微观角度对化学反应进行分析，理解质量守恒定律的实质。

理论形成阶段4利用质量守恒定律解释生活中的一些现象，并通过变式练习加深对质量守恒定律的理解，使原理转化为受其支配的行为。

最后，以质量守恒定律为中心主题，以“化学史”“实验”“内容”“微观解释”“适用范围”“应用”为一级分支；以“科学家”“具体反应”“反应物”“生成物”“质量”“原子种类”“原子数目”“原子质量”“化学变化”“质量”为二级分支师生共同构建“以理论形成过程为脉络的思维导图”（见图2）。

三、初中化学理论性知识教学中实施思维导图应注意的问题

1．注意区分概念图与思维导图

思维导图不同于概念图，两者之间存在显著区别。在概念图中，重要概念一般是位于整个概念图最上方的，或者是在整个概念图的中间位置。并且这种位于中心和最上方的概念往往是上位概念，具有极强的包容性。并且概念与概念之间往往是用连接词进行连接的，并不是仅仅通过线段或者是箭头进行表示。虽然思维导图在绘制的过程中也有中心与非中心之分，但与概念图不同的是，思维导图没有连接词，连线上的关键词并不表示两个主题之间的关系，也不构成命题，而是主题下的一个分支内容。

2．善于联想和类比

在绘制思维导图时，通常会用到两种手段：一是联想；二是类比。也就是说，在学习新的化学理论性知识的时候，要善于将其与先前的知识进行联系、类比，充分展开联想的翅膀，积极呈现思维的过程和结果，让知识生成于“胡思乱想”中。

3．融合各种思维导图进行教学

在具体的教学过程中，可以融合各种思维导图进行教学。在一堂课的教学中，利用树形图让学生回忆头脑中的原有知识，并引出将要学习的内容；利用圆圈图进行新知识的发散学习；利用双气泡图对比新旧知识，检验并巩固原有知识。[2]学生在原有知识基础上，找出新旧知识之间的联系，并将思维发散，重新构建知识结构，提高学习能力。

参考文献

[1] 吴红耘，皮连生．学与教的心理学（第六版）[M].上海：华东师范大学出版社，2019.

[2]蔡亚萍，竺丽英，等，化学教学：理论与策略[M].北京：科学出版社，2016.