思维导图在高中化学教学中的应用探析

汪国忠

摘 要：高中阶段的教学中，化学学科的理性思维特点尤为突出，尊重学科知识本身的逻辑性与抽象性，教师应指导学生通过自主思考发现、掌握并应用化学知识的内在规律，以此保证教学效果，思维导图在多项教学策略与学习工具中脱颖而出，得到了教师与学生的青睐。文章说明了思维导图在高中化学教学中的应用价值，对高中化学教学应用思维导图的策略展开探究，同时结合现存问题分析并提出了思维导图在高中化学教学中的合理用法，旨在与广大一线教师齐心协力，共同运用思维导图增效高中化学教学。

关键词：高中化学;思维导图;应用价值;方法探析

思维导图（The Mind Map），是将头脑中抽象的知识网络以具象、直观的形态呈现出来的一种图形思维工具，具有思维可视化特点，具有简单、高效、实用等优势。以信息技术为支持，在智能化教育背景下将思维导图应用在高中化学教学中，让学生在图文并重的环境下探究化学、运用化学，对培养高中学生化学思维、增强高中化学教学成效有着極大的促进意义。高中化学教师应加快探究高中化学教学应用思维导图策略的脚步，让思维导图更好地服务于高中化学教学、学习与实践活动，让高中学生化学素养实现质的飞跃。

一、思维导图在高中化学教学中的应用价值

思维导图是根据人类记忆、阅读与思维规律形成的一种思维形象化学习方法，一个思维导图通常由一个主题关键词（即中心主题）和若干个层级结构、关键节点组成，每个关键节点都是层级主题与中心主题的联结，如同大脑中的神经元一样互相连接，使思维导图呈现出放射性的立体结构，与人类思考的一般方式——发散思考相一致。因此，将思维导图应用在高中化学教学中，可以将教师和学生对化学知识的发散思考进行有效梳理，激发其思维灵感，促进其高阶化学思维的形成，让化学教学与学习更加高效，更加完整。同时，绘制思维导图与分析思维导图，分别是对教师、学生信息整理能力、信息读取能力的考查，师生应用思维导图探究化学知识，能够从不同角度提高自身整理并读取丰富化学信息的能力[1]。这种师生信息整理与读取能力的共同发展，为拓展高中化学教学创造了健康环境，能够使教师和学生不约而同地在课外探究中借助思维导图进行整理，有助于高中化学教学、学习与实践空间的延展，能够为高中化学教学带来源源不断的新鲜血液。

二、思维导图在高中化学教学中的应用方法

（一）利用思维导图统领课前预习

“磨刀不误砍柴工”，预习是高中学生学习化学至关重要的“磨刀石”，学生在课堂学习之前对课内知识进行有效预习，适当了解与新课主题相关的课外化学知识，锻炼自主学习能力，奠定课堂学习基础，是提高高中化学教学效率的常见手段。着眼于此，将思维导图应用在高中化学教学中，教师可以以预习为切口，利用思维导图统领学生课前预习活动，以“走进无机非金属材料的世界”“探究：化学能转化成电能的奥秘”等为主题关键词的思维导图取代传统课前预习单、导学案，指导学生按照思维导图呈现信息的规律进行自主预习。同时，在思维导图中适当补充课外化学知识，包括生活中的化学现象、化学发明、化学思想等，使其通过独立的思维导图层级呈现出来，既促进学生对教材新知的自主预习，也使其建立拓宽化学知识探究范围的意识。利用思维导图，学生逐渐实现深度预习，化学思维与自主学习能力被充分激活，为课堂学习做好准备，使课堂教学顺理成章。

（二）借助思维导图翻转化学课堂

信息化教育背景下，翻转课堂理念被提出，逐渐成为高中化学教学与学习的“新宠”。如果教师可以在高中化学教学中将课堂的翻转与思维导图的应用结合起来，让思维导图支持学生自主提问，引导学生在课堂根据思维导图提出有价值、有深入的研究意义、有助于解决自身化学学习困惑的问题，那么便能扩大思维导图在高中化学教学中的应用效果，使教学质量在师生角色的调换与思维导图的灵活运用下更上一层楼[2]。为此，在要求学生利用思维导图完成课前预习任务的前提下，教师可以引导以“我的困惑”“我想问”等主题关键词，将在预习中形成的化学自主学习疑问绘制为新的思维导图，使其问题清晰化、成体系，鼓励他们对照自己绘制的疑问思维导图有秩序地提出问题。此时，课堂教学在“学生疑问，教师释疑”模式下推进，学生成为课堂真正的主人，师生角色成功调换，教学效率因学生提问、翻转课堂而提高，教学质量也随之提升。

再者，以节约课堂时间、优化翻转互动为出发点，使信息技术全面作用于高中化学教学，为思维导图的应用创造便利条件，教师可以指导学生将自主绘制的疑问思维导图提前上传至在线学生平台，利用大数据分析学生在思维导图中提出的代表性问题。而后，在课堂分别邀请在思维导图中提出不同代表性问题的学生提问，落实翻转课堂，应用思维导图，规避无效提问等问题，保证应用思维导图的高中化学翻转课堂教学秩序，以此提升教学效果。

（三）引入思维导图记录课堂笔记

作为一种梳理思维与整理信息的有效工具，在优化高中学生化学课堂笔记方面，思维导图发挥着不可替代的作用。思维导图一改以往在教材或笔记本中按顺序抄录板书或课件中主要化学知识点的记笔记方式，教师可以在引导学生记笔记的环节引入思维导图，启发他们在思维导图中记录课堂笔记，培养其一边听课、探究化学知识，一边记笔记、绘制化学思维导图的良好课堂学习习惯。在思维导图式化学笔记中，学生可以借助简洁的网络结构整理教材、板书、课件中零散的化学知识，提高知识点呈现的简洁性、直观性，促进课堂知识的归纳与总结。而随着课堂教学的逐渐深入，教师可以对学生基于思维导图笔记的思路进行适当指导。比如，在课堂收尾环节，示范以记笔记为主要目的的思维导图，指导学生根据示范的思维导图完善自身思维导图笔记的结构与内容，将思维导图在高中学生化学学习中的总结与归纳作用发挥出来，适当提醒他们在思维导图中新建“自主反思”节点，使其利用思维代替主动、完整地回顾自身在整体学习活动中的不足。如此，在课后回顾思维导图式笔记，学生能够及时地通过网状思维结构捕捉到自己最需要的信息，提高化学笔记利用效率，规避“无法在复杂的笔记中快速找到所需信息”的情况，进行适当自省，让笔记不仅作用于课堂学习，也在课后复习中发挥价值，最终在简洁、完整的课堂笔记支撑下提高高中化学学习成绩，实现长足发展。

（四）依托思维导图完善化学实验

实验是高中化学课程活动的重要组成部分，学生学习化学并准确把握其内在规律，需要经历实验的过程。将思维导图应用在化学实验中，具有使学生快速理解实验逻辑、准确理解实验流程等功能，既能加快高中化学实验教学进度，也能提高学生实验学习水平。为此，思维导图在高中化学教学中的应用，教师可以实验为切入点，根据操作性实验活动与探究性实验题目两种组成高中化学实验的主要活动，活化思维导图在高中化学实验中的应用思路[3]。

第一，就操作性实验活动来说，使实验活动真正具有价值，教师应鼓励学生自主设计并完成实验。在此期间应用思维导图，以实验主题为思维导图主题关键词，教师可以引导学生根据实验具体内容补充思维导图各个层级的信息，使其将实验基本流程通过思维导图各级主题关系表现出来，使其在绘制思维导图的过程中完成对实验方案的自主设计。而后，监督学生按照思维导图体现的逻辑关系进行动手操作、完成化学实验，启发他们依托思维导图创新分析实验现象与数据。学生不仅能够在锻炼中提高化学实验设计水平，也能提高动手操作能力，提升化学实验分析素养。

第二，就探究性实验题目而言，分析、作答高中化学教材或高考真题中的化学探究性实验题目，思维导图均有用武之地。教师指导学生练习解答高中化学探究性实验题目，可以培养其依托思维导图整理题干已知与未知信息的能力，使其将题干中各项信息的内在联系通过思维导图的层级结构表现出来，使其形成运用思维导图的思维可视化优势分析探究性实验题目解题思路的习惯。在具象的思维支持下，学生解答探究性实验题目的思路愈发清晰，对其提高作答实验探究题目的效率与准确率有着一定积极影响。

（五）结合思维导图解决学习难点

思维导图是一种以图示辅助思考的工具，使其有利于化学学习难点的化解。教师在高中化学教学中讲解部分较为繁杂、理解难度较大的内容时，可以利用思维导图将内容的信息呈现出来，以促进学生对学习难点的探究和解决。特别是以“解题”辅助难点教学、引导学生通过“解题”掌握重点与难点知识时，教师可以带领学生利用思维导图梳理并分析题目中存在的隐含条件，防止其遗漏解题的有效信息，保证他们对化学重难点对应题目的有效思考[4]。例如：人教版高中化学氧化还原反应与物质的量的融合教学中，“认识物质的量浓度影响下氧化还原反应中电子的得失与化合价的变化”是师生公认的难点，为促进学生对不同物质的量浓度条件下氧化还原反应电子得失情况与化合价变化特点的理解，教师可以利用习题“24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是多少”等题目辅助教学，引导学生利用思维导图解析题目中关键信息，强化对相关知识点的探究与理解。

（六）应用思维导图促进思维分享

头脑风暴、交流思维、观点碰撞，是高中学生在化学学习中迸发学习与实践灵感的主要途径，是在高中化学教学中提高学生思维水平、完善其认知结构的关键过程，而思维导图的存在，为高中学生在化学课堂进行头脑风暴、交流化学思维、碰撞学习观点创造了更多可能。教师将思维导图应用在具体教学中，可以立足思维导图设计交流分享活动，或组织学生围绕已有思维导图中的化学信息展开对话，使其说明通过分析该思维导图发现的不同化学知识，或引导他们围绕自己绘制的思维导图展开交流，使其说明针对相同知识点绘制不同思维导图的理由和不同思维导图的优劣之处。无论采取任何一种交流分享形式，学生都能超越思維导图与化学知识本身，实现化学思维的碰撞与交流，在化学思维的表达、对比、延伸、反思中提升学科思维水平，强化化学探究能力。在此基础上，为进一步强化以思维导图为载体的课堂交流，教师还可以创新设计主题活动，如出示以“钛的化合物”为主题关键词的思维导图，设计“探寻神秘的钛的化合物”主题交流活动，将学生按照一定规律组成多个主题活动小组，引导他们分享通过思维导图各层次结构信息习得的主题知识，大胆讨论思维导图中钛的各种化合物。在深入思考活动主题的前提下，学生相互交换思维信息，学优生的思维分享不断为学困生的思考带来启示，促进生生共同发展，也促进高中化学教学应用思维导图的完善与进步。

（七）凭借思维导图创新课后作业

作业具有检验学情、巩固学习、拓展思维的作用，在高中化学教学中及时布置课后作业并监督学生在规定时间内完成，可以加强学生对化学知识的自主运用，夯实其化学基础，锻炼其化学思维，同时使教师更加准确地把握学生学情，是提高教学有效性的重要手段。然而以往高中化学课后作业的设计存在一定刻板性，教师直接在作业单中布置大量习题任务，学生缺少完成作业的动力，在不同程度上对化学作业产生了厌倦情绪，导致知识巩固与运用不足，影响了高中化学整体教学效果，思维导图的合理运用有助于改变这一情况。教师在高中化学课堂教学结束后，可以凭借思维导图串联作业题目，以课堂教学主题为思维导图主题关键词，根据主题知识难易特点与分布规律设计思维导图的层级结构，按照思维导图各个节点的出现顺序由简到难地安排作业题目[5]。学生完成思维导图各节点、层级中作业任务的过程，就是不断加深知识巩固与运用的过程，也是创新课后作业实践任务的过程。与以往的课后作业相比，在这一创新中，学生能够感受到更多新意与趣味，降低对化学课后作业的厌倦感，增强做作业动力，进而循序渐进地形成在课后利用思维导图自主巩固化学知识的积极学习态度，促进其基于化学思维导图学习的自主成长。

结束语

思维导图在高中化学教学中有着重要的应用价值，运用思维导图图文并重、思维可视化的优势，将化学相关知识在相互隶属与相关的层次图中表现出来，清晰地展现各主题之间的层级关系，有利于学生对化学知识的直观探究，不仅能够使高中学生在化学学习中建立更系统的知识体系，更有助于其化学思维与素养的发展。高中化学教师教学中，应关注思维导图的应用价值，注意思维导图与教学、学习、实践活动的融合，将思维导图灵活渗透在学生探究化学的各个环节，推动高中学生在化学学科的成长和进步。

参考文献

[1]翁孝芳.思维导图在高中化学教学中的应用探究[J].数理化解题研究，2021（12）：90-91.

[2]陈有瑜.思维导图在高中化学教学中的运用[J].中学化学教学参考，2021（8）：51-52.

[3]张奇.思维导图在高中化学教学中的应用[J].高考，2021（28）：37-38.

[4]王红菊.利用思维导图提升高中化学教学有效性[J].高考，2021（36）：52-54.

[5]冯茜.高中化学教学思维导图应用实践探索[J].课程教材教学研究（教育研究），2021（Z6）：63-65.