思维导图在高中一年级化学教学中的应用设计研究

./思维导图在高一化学教学中的应用研究———以人教版《化学1<必修>》第一章为例王永斌摘要：以人教版高中《化学1<必修>》第一章教学为例,引导学生运用思维导图进行预习、听课和复习,探讨了思维导图在化学教学中的应用价值,并对思维导图在教学方面的应用前景作了展望。1思维导图简介思维导图是由英国人托尼·布赞<TonyBuzan>在20世纪60年代提出的。开始时它是作为一种新的记笔记的方法出现的。和传统的记笔记的方法不同,思维导图往往是从一个主要概念开始,随着思维的不断深入,逐步建立的一个有序的发散的图,它是对思维过程的导向和记录。托尼·布赞认为思维导图有3个明显的优势:<1>注意的焦点清晰地集中在中央图形上,并以分支上的关键词形式有效地帮助学习者加速对内容的整体把握和记忆;<2>图像、色彩的运用有效地刺激了大脑;<3>思维导图呈现的是一个思维过程,学习者能够借助思维导图提高发散思维能力,可以通过思维导图理清思维的脉络,并可供自己或他人回顾整个思维过程。因此从知识表示的能力看,思维导图呈现的是一个思维过程,是知识和思维过程的图形化表征,学习者可以通过思维导图迅速掌握整个知识架构,从而有利于直觉思维的形成、促进知识的迁移。如图1,就是一幅笔者向学生介绍思维导图时所作的简单的思维导图。图1思维导图讲解图尽管思维导图的最初目的只是为了改进笔记方法,但是它的作用和威力还是在日后的研究和应用中不断地显现出来,被广泛地应用于个人、家庭、教育和企业。自从思维导图工具和基于思维可视化原理的理念引入到教育领域以来,已经在教育教学过程中产生了积极的影响。尤其是基于思维导图的学习过程很好地体现了建构主义学习理论的理念和灵活交互的特征,在国外中小学教育改革实践项目中进行得如火如荼。自思维导图被引进我国以来,已经逐渐引起了许多有识之士的重视,并且已被越来越多的教育工作者所接受和应用。2高一化学教学过程中运用思维导图的初探现就高一级4个普通班的化学教学工作进行研究,为研究思维导图在教学中的应用效果和探索一种新的教学模式,特把4个教学班分为2部分:其中2个为实验班<简称为A班>,有意识地把思维导图作为一种教学方式融入教学过程中,引导学生逐步使用思维导图进行预习、听课和复习;另2个班为对照班<简称为B班>,仍按照普通的教学方法进行。在完成了人教版高中《化学1<必修>》第一章《从实验学化学》的教学后,所获得的各项数据显示A、B2班学生在学习兴趣、学习态度、学习习惯、学习成绩等方面存在较明显的差异。例如,A班的学生学习化学的兴趣要更强一些,提问题的学生更多一些,基本上都能主动完成作业与课外练习,不少学生在教师的指导下逐渐形成有意识地运用思维导图来整理自己的知识的习惯,同时第一章的测验分数,A班高出B班6.5分。现将本次实验过程的具体操作和相关情况陈述如下。2.1思维导图在预习中的运用课前预习是学生提高听课效果的重要环节。但刚从初中升上高一的学生很快就发现:高中的课程与初中相比,无论是学习内容,还是学习科目,都多了很多,也难了很多,单完成每天老师布置的作业就已经花去了不少时间,能留下预习的时间非常有限。如何才能让学生们短时间内的预习能达到较好的效果呢?此时,笔者在A班指导学生运用思维导图进行预习。因为学校条件所限,学生制作思维导图时都是手工制作为主。先让学生在白纸的中央以一个常用的习惯的图像<例如一个太阳或一朵云>为中央主题,在绘制草稿图形时能让大脑一下子进入快速思考的步骤,此动作会接着产生一系列的学习步骤。至于之后要修改中央主题图案,就随学生自己高兴去做。画上一朵云后,在云朵中央用一两个词的形式写下预习的主要内容,同时从云朵中央向外画上4条曲线作为4个主要分支<视内容定分支数>,在主要分支的基础上可以有更小的分支。在预习时快速阅读每一小节内容,圈选出该节的关键词,选择每节的主要关键词,填到主要分支的线上。当该主要分支上还有更细小的分支时,则继续重复上述操作。完成所有关键词填写后,接着在思维导图上做好相关的标记。例如,在各分支上用色笔标注上"已明白"、"有疑惑"、"完全不明白"等等。如图2所示则为学生预习时的一幅思维导图。图2学生预习的思维导图用思维导图来进行预习的主要作用,就是帮助学生明确目标,在阅读时能够集中精神,在短时间内把握住阅读内容的要点,并理顺自己的思路。同时,标记的使用能让学生在听课时有的放矢,目标明确,提高听课效果。另外,通过检查收上来的学生思维导图,教师能够迅速找到学生对该内容的思维障碍点,确定重点难点,从而让教师的讲课更加有针对性和实效性。如图2所示,教师可以明确学生对于"物质的量"的理解存在盲点,而且图中阿伏加德罗常数也是写错的<没有带单位>,另外学生对于出现的公式还存在一些问题,尤其是其中的一些变式。这些都是教师在教学中要突破的。2.2思维导图在听课中的运用学习心理学指出,中学生能持续集中精神听课的时间约20min。因此,听课过程中学生走神是很正常的现象。为避免学生走神和减少因学生走神而听遗漏的知识点,很多教师都采取了多种有效的方法,例如鼓励学生多参与课堂教学活动、运用多媒体教学、转变教学模式等。笔者除了运用上述方法外,还尝试了运用思维导图的方法来引导学生听课。在学生预习的思维导图的基础上,学生听课时要做的工作其实就是补充和完善该思维导图,把"有疑惑"、"完全不明白"的地方尽可能地标记上"已明白"、"还有问题"、"拓展知识点"等。另外,笔者为了让学生更好更快地把握住教师讲课的思路和内容,也向学生展示了一幅通用的思维导图样图,学生要做的工作就是把它填充好。例如,先在导图中心位置填写上本节内容;在"新课导入"中把老师的导入方式上打上记号,明确老师新课的引入方式;而在老师讲到具体的知识点时,则根据图3中的"知识点一"所示,依次把相关内容填上或直接把其在课本中的页码标上,以节省做笔记的时间;至于有多个知识点时则重复上述做法。当然,这一切,都要锻炼学生尽可能地使用关键词来进行填图;同时,在相关知识点上做好重点难点的标识,以及自己仍存疑惑的地方。图3思维导图听课样图当学生逐渐熟识这种记笔记的方式后,教师可以鼓励和引导学生按照自己的方法来进行,逐渐形成有自己特色的思维导图。只要有助于学生自己理解和记忆相关知识,该思维导图对于学生自己来说就是一幅好的思维导图,就值得鼓励和倡导。例如,有2个学生在进行课堂讨论时,对物质的量<n>、质量<m>、体积<V>、微观粒子数目<N>、物质的量浓度<c>等物理量之间的关系做出了如图4所示的思维导图。事实证明,学生依此思维导图记忆公式的效果很好。用这种方式来听课和记笔记,最大的好处就是可以帮助学生紧跟教师的讲课思路,通过颜色、图形的方式呈现课堂内容,提高听课效率,即使有一两个地方听遗漏了,也可以很快补回来。同时,这种方式也便于学生之间的交流与讨论。因为只要一看思维导图就可以知道双方的思维难点所在,从而进行有图4n、m、V、N、c的关系针对性的交流讨论。另外,这种方式也便于教师与学生之间的交流,从而加强师生间的互动。2.3思维导图在复习中的运用复习是巩固知识、提高运用知识能力的重要环节。高中的学生应该培养起更强的自主学习意识和习惯。学生对运用思维导图这种自己的方式进行复习总结都表现出一定的兴趣。在复习中,笔者的做法是:先让学生通过自己对整节或整章知识点进行总结,并依自己的理解画出思维导图<图5是学生的作品>;其次,教师批阅学生交上来的作品,把握学生在整个章节中的思维难点和知识重点,同时对其在思维导图中体现的思维错误进行一定程度的修改。图５：学生复习时的思维导图如图5,该生围绕着第一章的内容做了一个导图,基本上把整个内容的架构都体现出来了,说明该生对第一章内容的把握还是比较准确的,但是围绕物质的量的阐述时对几个量之间的层次关系理解还不准确,另外中心主题还不够突出,色彩、图形的运用还不够鲜明。第三,在复习课堂上对抽取的几幅典型的作品,先让其作者依图介绍复习,然后大家讨论该思维导图的优劣。最后教师进行总结,并同时展示自己所作的思维导图。第四,根据课堂复习情况,学生对自己的思维导图进行修改或重新制作,并适当地在图中插入一些事例,以帮助自己加强记忆,从而形成个人的复习资料。通过这种方式,可以帮助学生弄清楚一些更详细的内容是在何处以何种方式连接起来的,加强对课程内容整体认识。同时笔者鼓励学生试着不看书或者其他的任何笔记来回忆思维导图,并简要地画出自己所能记忆的知识以及对这块知识的理解的思维导图,并将这些思维导图与总的思维导图进行对比,找出其中的差别;然后进一步地再作整理和修正,加强对还未掌握好的那部分内容的记忆。这样把整节、整章甚至整本书的内容浓缩为一张思维导图,从而逐步达到"把书读薄"的目标。另外,对于学生的优秀作品,笔者还在A班中专门开辟一块园地进行展览,以此来激发学生的学习动力和学习兴趣。3思维导图在教学应用方面的展望通过一段时间的实践研究,笔者感觉到,作为一种学习方法和教学方法,思维导图有着它无可估量的价值。我们不难发现,思维导图能够很好地提高学生的学习能力、理解能力和记忆能力,它有助于学生逻辑思维能力的培养,以及学生空间智能的开发。不但能使师生双方都从新的视角对所学知识进行系统梳理、深化拓宽,从而实现知识的活学活用,而且还有助于教师的科研和学生的自学。正因为思维导图有着众多的应用价值,将来它在教育方面的应用应该会有更广阔的前景