应用“思维导图”,培养高中生化学学习思维
【摘 要】本文阐述了“思维导图”应用于高中化学教学，促进学生的学习思维发展的理论依据和现实意义;探讨了教师应用“思维导图”进行教学设计并施教及指导学生应用“思维导图”进行知识小结、建构知识络、以及做课前预习、课堂笔记、设计化学探究问题解决方案的方法和策略;介绍了应用“思维导图”的教学实践成果。
中国论文
【关键词】思维导图;化学教学;建构，思维
一、课题提出的背景和意义
“思维导图”在教学中的应用，是以人本主义思想为基础，以神经学、心理学研究成果为依据，以建构主义理论、多元智能理论为指导，以“学会学习、学会思维”为理念，强调教师、学生互动的积极学习的新方法。它将传统教学所导致的机械学习转变为有意义的学习建构;注重人的学习能力、创新能力的培养，体现了学习方法人性化的理念。
“思维导图”在高中化学中的应用基于以下两点优势：其一，化学需要记忆的东西非常多，而需要记忆的大多是抽象、肉眼不可见或很难用直观方法理解的内容，因此其记忆的难度较大;其二，化学中很多重要的知识点都比较分散，对化学知识进行再梳理，并进行有效的整合就成为学好化学的基本功。而记忆和整合正是思维导图最擅长的两种功能。一方面教师运用“思维导图”引导学生对新旧化学知识及相关内容进行交融、整合;另一方面通过学生绘制“思维导图”，让学生主动参与知识的回顾与提炼过程，促使他们整合新旧知识，建构知识络，进行意义建构，准确记忆和整体上把握知识。这样可大大提高化学教学效率。
二、在高中化学教学中应用“思维导图”的实践
以本校两学年中高一、高二部分班级为实验对象，全科组化学教师为研究成员，开展以行动研究法为主的研究实验。运用调查分析、“思维导图”专题讲座、个案研究、比较总结等多种研究方法，进行了思维导图应用于化学教学的多方面研究实践，取得了较好成效。本文仅论述教师应用思维导图进行高中化学教学设计，指导学生在高中化学学习中应用思维导图进行知识小结、课前预习、课堂笔记、解决化学探究问题方面的实践研究情况。
（一）教师应用思维导图进行教学设计
以高一、高二、高三备课组为研究小组，各研究小组根据本学年教学内容选择课题用集体备课形式进行教学设计。具体过程是：先确定一个主题，小组的每位教师将自己的教学设计绘制一幅“思维导图”;然后研究小组组织讨论，各成员交流自己制作的“思维导图”;最后研究小组对交流的相关信息进行整理和归纳，对原有的“思维导图”进行改进、完善和丰富，形成凝聚集体智慧的主题教学设计。最后将最终的主题教学设计用Mind Manager 软件绘出“思维导图”。例如，下图1是高二化学备课组研究“化学平衡”主题的教学设计所绘制的“思维导图”。
图1：化学平衡
教师将研究小组设计的“思维导图”运用在教学中，一方面按照这种设计思路组织教学内容，另一方面运用“思维导图”给学生做相关知识主题的学习小结，在课堂上展示或放在学案中印发给学生。
（二）指导学生在化学学习中应用“思维导图”
1.举行“思维导图在化学学习中应用”讲座
为了让学生全面了解“思维导图”和学会在学习中如何运用思维导图，课题组为实验班学生举办“‘思维导图’在化学学习中应用”讲座，讲座时间是每学年的开始，即学生参加课题实验之前。
讲座的内容主要有如下方面：
首先，让学生明白：学会学习比学习更重要。作为高中生，掌握高效的学习方法是取得优异学习成绩的法宝。“思维导图”就是一种简单、高效、帮助学生自主学习的好方法。
接着给学生介绍什么是“思维导图”？为什么“思维导图”功效强大？强调“思维导图”是一种创造性的和有效的思维工具，能够将思考和创作的过程“画”出来，人脑对图像的加工记忆能力大约是文字的1000倍。学生感到十分好奇，对掌握这一神奇的思维工具有了强烈的愿望。
然后介绍绘制“思维导图”的两种方法：手绘：笔+纸。这是东尼?博赞最为推崇的一种方法也是最简单的方法。计算机软件：如Mindmanager，Mindmapper，Inspiration。或用Word也可以绘制。着重介绍手绘方法的步骤，以实例让学生明白各环节的要领。
最后将老师和学生用手笔和计算机软件画的一些思维导图作品进行展示和评价，让学生建立感性认识，产生学习“思维导图”的兴趣，并打开思路。
2.指导学生应用“思维导图”进行化学学习
（1）指导学生运用“思维导图”进行章节知识小结
以每一节为一个整体单元，在每一单元内容学完以后，教师安排一点时间做小结，有意识地使用“思维导图”与学生一起回顾本单元的内容。首先让学生简单说出本单元学习了哪些知识，在黑板上写下关键词，然后画成“思维导图”，加上不同的颜色，学生加深了理解，印象也很深刻。学完每一章结束，让学生用纸笔手绘整章知识的“思维导图”。经过一段时间的训练，学生在一定程度上掌握了“思维导图”这一思维工具的运用，很多学生学会了用这种思维工具整理一单元的学习内容，画出了很多“思维导图”作品，激发了学生学化学的兴趣，促进了学生对所学化学知识的掌握。例如，图2是高一的一名学生的第一幅思维导图作品。
图2：混合物的分离和提纯
为了使学生绘制思维导图的技能不断提高，需对学生作品及时进行评价，分析优点与不足，提出改进建议。
例如，通过前两个月的实验，我对一批学生作品进行分析，总结了其优点：作品线性关系体现较好;知识归纳较全面;部分作品比较新颖，有创意。不足之处是，自主构建知识体系能力显得不足;主次不够分明;色彩较单调。针对这些情况，提出以下改进措施：①加强复习，在充分理解知识的基础上画出“思维导图”，尽量体现本单元的重点内容。②尽可能使用颜色，因为颜色和图像，能使大脑兴奋，能进行充分联想和发散。③尽可能使用曲线，因为曲线能吸引人的注意。④在用线条连接主要分枝、二级分枝以及三级分枝时，越接近主题分枝就越粗。⑤不要太拘泥于形式，特别是要跳出传统的线性思维的束缚，尽量画出有创意的作品。图3是学生实践两个多月后画的“氯”知识单元的思维导图，这张图在以上方面有明显改进。 图3：氯
（2）指导学生运用“思维导图”进行课前预习、课堂笔记
通过第一学期实验，学生基本掌握用“思维导图”进行知识小结的技能，第二学期扩展课题研究内容，开展指导学生在化学学习中应用思维导图进行课前预习、课堂笔记和每节课的课后复习的教学试验。具体做法是让学生先将课前预习的感知画成思维导图，然后要求学生在课堂上用“思维导图”工具记笔记，将老师讲解的知识记录下来，并且将这些核心内容之间的联系用线条连接起来，使思维重点、思维过程以及不同思路之间的联系清晰地呈现在图中。这样的课堂笔记不仅能够迅速帮学生进行归纳总结，而且整堂课的授课过程也被形象地记录在图中，以便于课后复习，从而大大提高学习效率。
（3）指导学生运用“思维导图”进行化学探究问题解决方案设计
很多学生反映，自己平时知识掌握得不错，作业完成得很及时，老师的课堂提问也都答得上来，但是一到考试成绩就不高。很多题难度一上去，分数就下来。可以说，一道试题考查的知识点数量越多，跨度越大，综合性越强，试题的难度就越高。因此，所谓的难题，就是考查的知识点多、考查跨度大、综合性强的试题。
为了提高学生分析与解决难点问题的能力，开展运用“思维导图”进行化学探究问题解决方案设计，收到了好的效果。我们的做法是，给学生提供一些探究化学问题的选题目录，由学生小组自行选择，小组再针对选题展开思考，运用思维导图来设计问题解决的过程，总结出问题解决的方案，最后用Mind Manager 绘出“思维导图”来。图4是学生小组完成的“物质检验实验方案的设计”探究问题解决方案。
图4：物质检验实验方案的设计
通过运用“思维导图”进行化学探究问题解决方案设计的实验后，学生遇到问题时，能围绕相关主题进行充分地联想、发散性的思考，将与主题相关联的知识分层分类进行管理，使“思维导图”真正成为“学习地图”。同时，当学生置身于一个新的问题情境时，可以利用“思维导图”，对自己所面对的核心问题，进行较为系统地分析与判断，找到解决问题的关键性因素或关键环节，利用存储在头脑中与核心问题相关联的“知识群”，而不是单一的“知识点”，加以分析、判断和解决，从而提高了学生解决难点问题的能力。
3.通过学生“思维导图”作品开展对学生的学习评价
由于学生的知识结构、思维习惯、认知程度以及学习喜好的不同，对同一个主题制作的“思维导图”也不同。在不同学生的“思维导图”里，学生对知识注入很多的自我思考，并以图像的形式呈现出来。因此，学生的“思维导图”是个性化作品，能够充分体现学生的思维特点。开展对学生“思维导图”作品评价，能够发现每个学生的知识结构，了解其学习进展和内心思维活动的情况，以便给出即时诊断，改进教学，关注各个层次学生的进步。
具体做法是：学生上交“思维导图”作业后，教师认真阅读、分析，对学生学习状况进行评价。由于一张思维导图有效呈现了学生思考的过程以及知识的关联，所以思维导图中出现的问题就是学生学习中的障碍;思维导图的连接缺乏创造性，就说明学生的知识储备不足，就应让学生去努力弥补。同时还通过课堂上展示作品，让学生将自己和别人的思维导图进行比较探讨，含糊不清的问题便可变得明朗，并快速找到解决方法，从而引导学生轻松高效学习。
三、“思维导图”教学实践研究成果与思考
通过几年实践研究，主要取得了以下方面的成果：
第一，积累了一批“思维导图”教学设计作品，包括各个模块典型主题的“思维导图”作品、单元“思维导图”作品，主要是计算机软件绘制。大量的学生“思维导图”作品，主要为手笔绘制。开展了学生“思维导图”作品展览活动，以优秀寒假作业形式在全校进行展示。
第二，学生学业成绩进步情况：实验班学生成绩取得显著进步，同时也促进了各个年级学生化学成绩的提升。高一、高二参加市统考成绩位居同类学校前列，而且呈不断上升趋势。选一组高一实验班与对照班的成绩数据为例列于表1：
表1：学期末高一两个实验班与对照班成绩对比
班级 理科实验班 理科对照班 文科实验班 文科对照班
平均分 91.2 88.3 87.6 80.2
第三，学生竞赛成绩不断提升。学生竞赛成绩不断提升。近3年辅导学生参加全国化学竞赛获省、市奖人数共47人。
高一学生参加全国高中学生化学素质和实验能力竞赛，省一等奖1人，省二等奖5人，省三等奖11人，市二等奖1人，市三等奖6人;高二年级参加全国高中化学竞赛，获省二等奖3人，省三等奖2人，市二等奖3人，市三等奖15人。
第四，促进科组教师专业发展。课题组老师撰写的相关论文，有1篇获省一等奖，有3篇获市二等奖、3篇获市三等奖、1篇在省级刊物发表。课题组有一名老师参加2010年广东省中学化学新课程实施能力大赛获省一等奖，获市录像课比赛一等奖。
以上成绩表明，“思维导图”在高中化学教学中的应用，有效地改变了学生的认知方式，促进了学生的意义学习、合作学习和创造性学习，提高了学生学习化学知识的兴趣，提高了学生的思维品质和创造性思维能力，大面积提高了学生的化学学习成绩。使教师掌握正确有效的学习方法策略，提高了教师的学习能力与教学设计水平，提升了教师的教育科研能力。促进了教师之间、学生之间、师生之间的交流与合作，使师生获得了共同成长、进步与发展。
参考文献：
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