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思维导图在初中化学教学中的应用分析

2023-08-14赵洪益

课程教育研究 2023年7期
关键词:应用分析初中化学思维导图

赵洪益

【摘要】随着素质教育的推行,学校以培养学生的综合素质为教育的最终目标。化学学科知识点多、系统性强,思维导图具有梳理知识脉络、归纳知识重点的功能,适用于初中化学教学。本文将对思维导图的特点及功能、绘制方法、理论依据、初中化学学科特点及教学现状、思维导图在初中化学教学中的应用分析等多个维度分析思维导图在初中化学的教与学的运用,展示了思维导图应用于初中化学教学的优势。

【关键词】初中化学  思维导图  教学  应用分析

【中图分类号】G633.8   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2023)07-0181-03

初中化学是一门理论性较强的学科,其将物质的概念、原理、性质、实验及计算等融合在一起,教学内容复杂,知识点分散,对于初中生的抽象思维是一个巨大考验。传统初中化学教学多采用“填鸭式”教学方式,没有将知识点构建成系统的化学知识体系,将知识点分别进行讲解,学生接受程度不佳。因此,在初中化学教学中,教师应该加强对学生思维能力的训练,帮助学生建立化学知识链接关系,提高授课效率。将思维导图运用于初中化学教学中,可以更好地梳理知识脉络,归纳知识重点,有助于培养学生的发散思维,提高学生的理解能力,降低学生吸收化学知识的难度,从而提升授课的趣味性和教学效果。因此,已经有许多教师尝试将思维导图应用在初中化学教学课堂中。

一、思维导图的相关概述

(一)思维导图的特点及功能

思维导图(Mind Map)最初是为了克服线性笔记的缺点,由英国学习方法研究专家Tony Buzan发明的一种全新的改进笔记方式[1]。Tony Buzan认为思维导图焦点集中于中央图形上,呈树状结构;主干作为主题的分支向四周放射;分支由关键词或图形构成;各个分支形成一个连接的节点结构。思维导图具有主题明确、结构分明的特点,其主要优势在于可以将注意焦点集中于中央图像,并通过使用分支图示,帮助学生学会整体看问题,理解部分含义。思维导图可以有效借助不同颜色、字体、符号、图像等将主题与分支、分支与分支之间的联系,思维步骤以及抽象化的信息等更全面地呈现。通过清晰揭示知识之间的内在逻辑,构筑知识网络,帮助师生学习知识的展开过程。此外,思维导图可以充分发挥教师个人特色及所长,教师凭借已有知识经验,根据学生的情感偏好,可以创造出独特的导图。

(二)思维导图的制作

目前,思维导图一般有手绘或者电脑绘制两种,手工绘制思维导图学生只需一个本子就可以绘制,适用场景广泛,适合学生在日常学习和复习归纳中使用。但是手绘思维导图存在内容展示有限度、不方便做二次修改等诸多问题。电脑绘制的思维导图随着计算机技术的不断发展,越发快捷方便。绘制思维导图的软件也不断升级换代,方便不同需求的人们进行选择,其中使用广泛的有MindManager、 Xmind、 Mindmaster、 Freemind、认知助手、百度脑图等[2]。教师在绘制初中化学知识思维导图时,应围绕核心主题开展(比如空气),再以核心主题为中心画一级分支(比如组成成分),之后画二级分支(比如结构及性质),接着画三级分支等。在绘制时兼顾美观与实用,分支绘制完成后按照其内在关联性进行连接,再进行进一步的加工与完善。

(三)思维导图的理论依据

思维导图的构筑是基于信息加工理论、脑科学理论、建构主义理论、创新思维理论等发展而来。信息加工理论认为人脑可以将外界接受的不同信息进行语义编码和图像编码,思维导图绘制时采用文字和图像组合与双重编码相契合,将知识运用文字与图形进行视觉化,降低认知负担。脑科学理论认为思维导图可以将学生左脑对于图像逻辑、文本、顺序的处理能力和右脑对于空间、颜色和想象的能力结合起来,形成思维和记忆,可以促进学生左右脑平衡发展,从而提升学生的思维品质[3]。建构主义理论认为学习是学生自主获得知识的过程,学生在理解所学知识的基础上,还需要认识知识的本质及其与其他实物的联系,思维导图凭借其构图原理,遵循思维发展方向,可以将知识进行融合与构建。创新思维是独特、新颖、创造性地处理问题的思维过程,是收敛思维和发散思维的有机结合,思维导图可以充分调动学生的发散思维,并且兼顾分析和综合能力的培养,从而活化思维。

二、初中化学学科特点及教学现状

(一)化学新课程改革要求

新课程改革要求教师要加强学生学习方法、知识构建和思维能力的培养。教师应该与学生共同营造良好的课堂氛围,引导学生学会沟通交流与总结反思。初中化学学习伊始,由于化学实验学生学习兴趣高昂,但随着学习的深入,繁琐的知识点加大学习难度,易导致学生失去学习的动力,怎样将大量琐碎的知识点整合起来,让化学学习生动有趣,成为每名教师的一大难题。加之面对初三毕业的升学压力,若想调动学生学习热情,需取缔传统的题海战术,但是又该以什么样的形式开展高效的课堂教学,这是对初中化学教师的新考验。新课程改革倡导让学生成为学习的主体,教师应培养其自主学习意识和能力。思维导图教学于教师而言,不仅能实现以学生为本的课堂优化,还能提高教师的执教水平,能使教学实现以学生为本的课堂结构的优化,还能在一定程度上对教师的专业水平进行提升。于学生而言,思维导图将知识点进行关联与整合能提高学习效率。

(二)初中化学学科特点

初中是化学学科的启蒙阶段,而化学是一门以实验为基础的学科,它不仅是一门学习知识的课程,更是一门锻炼动手操作与独立思维能力的课程。初中化学学科内容涉及大量需要记忆的基础知识,比如元素符号、化学式、物质性质、反应方程式等,同时包含物质推断与实验设计等综合知识,其复杂性与综合性对学生的逻辑思维和综合分析能力要求较高。如果学生缺少将零散知识构建成知识网络体系的能力,很难学好化学这门学科,更难将化学知识运用于解决生活中的实际问题。这要求初中化学教师应从发展的角度培养学生的思维能力,既要兼顾教学目标,要求学生掌握必備的化学知识,还要培养学生良好的思维习惯,激发学生探究钻研的兴趣,为更高层次的化学学习奠定基础。

(三)初中学生思维习惯特点

初中学生思维发展具有表面性和片面性的特点,缺乏知识迁移的能力,对于知识的学习不能很好地做到由浅入深、由表入里[4]。从思维品质上看,初中生已形成了一定的逻辑思维与概括能力,但面临复杂的问题时仍然习惯依靠直觉去判断,思维比较稚嫩,缺少有组织有条理的思维能力。他们虽然具备一定的发散思维,但是发散思维比较混乱漫无目的。虽然具有一定的思考能力,但是受制于心理年龄尚未成熟,处理问题时往往顾此失彼。思维灵活性较差,习惯生搬硬套公式,缺乏变通性,难以把握问题的本质。同时,受限于所学知识不完善,思维品质不系统,相对片面。

(四)当前初中化学教学现状

当前化学课堂学生的常态是奋笔疾书,紧张地记录教师讲课的重点,这种学习模式忽略了对知识来龙去脉的深入分析。而课后面对繁多的笔记,在没有深入理解的前提下,需要花费大量的时间去复习与理解,更容易望而生畏。化学学科知识有其独特的记忆方式和学习方法,化学知识繁多,如果学生不能在脑中形成逻辑和系统,运用时就不能快速有效地提取,加之化学学科对于学生的综合运用能力尤其看重,需要学生增强分析问题、解决问题的能力。笔者认为当前初中化学教学现状的根本原因是:首先,初三学生面临巨大的课业负担和升学压力,缺少对于化学知识进行自我消化形成体系的意识和能力,习惯于机械地学习与记忆;其次,教师以传授知识本身为目标,缺乏学习方法的指导,学生难以自我消化新旧知识,重构知识网络。思维导图策略可以作为一把钥匙,帮助师生构建化学知识体系。

三、思维导图在初中化学教学中的应用分析

(一)思维导图在初中化学教学设计的应用原则

(1)构建结构化知识体系原则

化学教材的编排是基于知识的内在连续性,每个单元是一个整体。教师在备课时应该掌握整本教材的知识体系,将教科书整合在一起进行知识梳理,建立知识之间的联系,运用思维导图构建一个知识网络,不能将知识本身进行分离。

(2)多种学习方式相结合原则

优化教学理论强调在有限的时间内实现产量最大化,这需要教师对教学内容提前进行合理分配。一般教学内容可以分为:基础内容(学生独立完成)、需要理解的内容(小组协作完成)、扩展性的知识(需要教师引导,给予建议或解释)[5]。因此,需要獨立学习、小组合作、教师指导性学习等多种方式相结合。其中教师的指导应根据学生的反馈情况而调整。

(3)系统教学与引导生成原则

建构主义学习理论认为学生学习的任务是完成对知识的自主构建,教师在教学过程中需要根据学生的学习情况及所需要掌握的知识,创设问题和情景,为学生指明思考的方向,引导学生在解决问题中发现知识的内在联系,通过与同学交流和进一步独立学习能够对知识进行构建,此即引导生成原则。这一原则可以将教学变得轻松活跃而有意义。

(4)系统教学与能力发展原则

新课标更加注重学生的能力发展,教学目标不局限于知识的传授,还鼓励学生参与到课堂教学中,掌握学习方法,体会学习的快乐。教学过程不仅是学习知识与技能的过程,更是培养学生的学习能力与正确的人生观和价值观的过程。培养学生的自主学习与合作学习的能力比掌握知识本身更加重要。

(二)基于思维导图的初中化学教学策略

(1)在初中化学课前预习中应用思维导图

对于学生来说,预习可以提前了解知识的重难点,以便在课堂上把握听课节奏。初中化学涉及繁多的化学性质、化学式、反应方程式、化学实验等,通过思维导图进行预习,可以提前熟悉知识,并对知识点及其逻辑层次进行梳理与总结。对于教师来说,在备课时采用思维导图,从课堂的中心概念出发,串联其他知识点,可以理清自己的授课思路,防止知识点的遗漏。同时,教师还可以通过学生预习时绘制的思维导图发现其薄弱部分,有针对性地讲解,提高课堂效率。

(2)教学过程中应用思维导图

初中化学由于与生活联系紧密,刚接触时简单有趣,而随着学习的深入,大量的知识点容易让学生感到力不从心。教师可以利用思维导图进行新知识点的教学,辅助学生进行知识点的学习。用思维导图呈现课堂内容,知识点简洁明了且模块化,各知识点之间内部联系紧密。教师讲授条理清晰,重难点突出,学生理解更加容易。教师还可以通过绘制知识架构图,让学生对分支内容进行补充与填写,从而帮助学生梳理与复习所学知识,找准学生学习的难点、痛点,再次进行深入讲解,让学生在有限的学习时间内掌握更多的知识点。

(3)化学实验教学中利用思维导图

教师可以运用思维导图向学生展示实验的框架,重点强化关键点,简化操作步骤。比如在蜡烛燃烧实验课中,蜡烛燃烧的三个过程:点燃前、点燃时及熄灭后,只需要重点关注燃烧时及熄灭后两个过程的白烟成分,让学生提出猜想,借助导图发散思维,寻求探究方法,再分组想办法去验证它,提高探究能力。同时,教师可以通过思维导图让学生在实验前撰写实验流程图,标注实验细节、实验原理与可能出现的实验结果,对实验进行初步计划,从而提升实验水平和能力。

(4)复习过程中应用思维导图

中考是将化学、物理两个科目合并在一起进行考查,要求学生必须十分熟悉每一个知识点之间的关系,才能快速准确答题。教师应用思维导图帮助学生复习巩固化学知识,可以让学生对知识点进行二次学习,加深理解。思维导图可以直观向学生展示重点知识内容,能够提高复习效率,及时查漏补缺。在化学系统复习过程中,教师可以采用循序渐进的策略,将学生分成若干小组,每组成员之间合作构建一个思维导图,教师总结每个小组存在的问题,并针对性地进行讲解。当单元复习结束后,教师可以引导学生将相关单元内容进行合并,进而合并整本书的内容,从而提高学生化学复习效率以及对知识点熟练掌握程度。

四、总结

总而言之,思维导图作为一种教学方式,可以用于初中化学的课前预习、教学过程、实验课程、复习过程等各种学习场景中。有针对性地根据初中化学的特点,帮助学生构建化学知识体系,提高学习效率,有助于培养初中生的逻辑思维能力与主观能动性,实现思维导图之“活”,促学生思维之“活”,值得初中教师与学生推广应用,提高学生学习初中化学的积极性。

参考文献:

[1]托尼·巴赞.思维导图——大脑使用说明书[M].北京:外语教学与研究出版社,2005.

[2]孙婷.思维导图在初中化学教学中的应用研究[D].开封:河南大学,2014.

[3]朱志敏.给你的思维画一幅导图——一种提高工作、生活效能的思维途径[J].中国人才,2005(03S):48-49.

[4]邱德华.思维导图在初中化学教学中的应用[D].贵阳:贵州师范大学,2018.

[5]李晓雯.思维导图在初中化学“物质构成的奥秘”教学中的应用研究[D].武汉:华中师范大学,2022.

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