浅谈可视化思维导图在高中化学教学中的应用 论文

浅谈可视化思维导图在高中化学教学中的应用【摘要】思维导图是一种有效的思维可视化教学工具，在形式上与博赞思维导图相似，因其简单、高效、实用而被广泛使用，尤其在高中学习任务重、时间紧、内容多的情况下，可视化思维导图教学的高效性就体现出来了。不但如此，可视化思维导图还以图示的方式对学科知识体系进行结构化表征（解构、建构、重构），发现学科思维的本质及规律，实现学科思维的内化，促进学生心智结构的发展。【关键词】可视化思维导图高中化学教学应用高中化学学知识点复杂繁多，概念容易混淆不清，那么如何有效帮助学生建立起合理的、系统的、相对而言比较完善的知识结构就成为一个非常重要的问题。下面结合教学实践，浅谈在高中化学教学中如何利用“可视化思维导图”提高教学效果、学习和记忆效率，构建较为完整的化学学知识体系。思维可视化概念提出思维可视化概念是由曾受聘于华东师范大学现代教育技术研究所，任思维可视化教学实验中心主任的\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"刘濯源首先提出。思维可视化(Thinkingvisualization)是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维(思考方法和思考路径)\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。实现“思维可视化”的技术主要包括两类：图示技术（\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"思维导图、模型图、\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"流程图、\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"概念图等）及生成图示的软件技术（\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"Mindmanager、mindmapper、FreeMind、Sharemind、\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"XMIND、Linux、Mindv、imindmap等）。思维导图思维导图又叫心智导图，由英国人东尼﹒博赞发明，是用表达发散性思维的有效的图形思维工具[1]。最初是用来帮助“学困生”化解学习障碍的，后来被工商界、教育界等领域用来提升个人及组织的学习效能及创新思维能力。因为“思维导图”过于强调“\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"图像记忆”和“自由发散联想”而非“理解性记忆”和“结构化思考”。对于\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"抽象思维能力较差的学生，“图像记忆”的确可以帮助学生提高“把知识记住”的效率，但却无法加深学生对知识的理解，属于一种浅层的学习；另外“自由发散联想”具有天马行空，对思维不加控制的特点，更适合用于“头脑风暴”式的创新活动，而不适合用于学科知识教学，因为任何知识都是有其内在逻辑及固定结构的，由不得你胡思乱想。基于学科知识的特性，学科教学必须强调“理解性记忆”和“结构化思考”，而且随着学段的升高，知识会越来越抽象和复杂，这就更加要强调“理解的深度”而非“记忆的速度”。正是基于这些原因，华东师范大学刘濯源带领的思维可视化研究团队经过多年的研究及实践把概念图（由美国康奈尔大学的诺瓦克博士提出）、知识树、问题数等图示方法的优势特性嫁接过来，同时将结构化思考、逻辑思考、辩证思考、追问意识等思维方式融合进来，把“博赞思维导图”转化为“学科思维导图”，是广泛应用于“\t"/item/%E5%AD%A6%E7%A7%91%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"思维可视化教学体系”中的教学思维工具。可视化思维导图的制作可视化思维导图绘制可以手绘，也可以用软件绘制，如Xmind、MindMapper、iMindMap等。软件制作可视化思维导图较方便、美观，关键要掌握软件制作方法；手工绘制则需要提前准备好纸笔等工具。首先，将提炼主题关键词，主题可以用关键词图像表示，要简洁明了，突出重点；然后延伸主题，二级关键词及三级关键词最好在7个以内，距离主题近的分支连线较粗些，同样这里也可以用关键词或图像。在绘制过程中可以使用各种颜色、符号、文字、图画和其他表达方式来表达内容。要想绘制好可视化思维导图就要把握好六条标准：①一图一中心，主题要突出；②主干不超七，记忆好管理；③层级三至五，宏观到具体；④关键词精准，增减都不行；⑤标注要难点，易读美观性；⑥色域区分明，一眼就看清。例如在学生学完《人类对原子结构的认识》这一单元（苏教版必修1专题二），让学生自己尝试绘制可视化思维导图，然后教师在复习课上展示、点评学生的作品，并展示优秀作品以供学生参考学习，部分作品如下：可视化思维导图在高中化学教学中的应用从“点”出发，提升预习效果，利于概念解构“点”是知识点，是关键词，也是可视化思维导图的中心主题。学生课前预习，在阅读课文的过程中，可以将其中的概念、实验等知识点通过思维导图的形式表现出来，有助于学生快速理清课文的主要内容与结构。教师课堂讲解，可以运用可视化思维导图对化学概念进行解构剖析，把抽象的概念形象具体化，以层次为依据让思维可视化，不仅有利于学生更好地理解、掌握，而且有利于形成科学的逻辑思维，提高化学学科学素养。例如苏教版必修1专题一第一单元《物质及其反应的分类》中，四种基本反应类型与氧化还原反应的可视化思维关系图如下：联“点”成“线”，升华课堂小结高中化学课程的概念较多，这给学生的理解和掌握带来了一定的难度。在课堂小结时，教师可以找出课堂上重要概念，将其作为可视化思维导图的核心，以概念为基础，以层次为依据，用关系“线”将各相关知识点联系起来，不但可以促进学生对概念的理解，还能锻炼学生的思维迁移能力。例如苏教版必修2专题六第二单元《化学反应中的热》中，关于“化学反应能量变化的微观解释”可视化思维导图如下：以“面”概全，构建知识网络，强化复习效果能够保持信息持久性记忆的方法，就是要进行不断的复习巩固。如果没有及时复习，学生将会浪费更多的时间。以往学生对于概念的复习，需要查找教材和相关资料等，然后重点记忆教师标注的重点、难点，这需要花费大量的时间。在高中各学科的学习压力都很大，学生疲于应对各学科的学习，这就意味着化学复习的时间随之减少，导致化学复习的效果大打折扣。引入可视化思维导图进行复习，能使学生操作更简单，节省了很多时间。利用可视化思维导图，不但可以帮助学生构建知识网络，而且因为其简洁明了、逻辑清晰等特点，学生可以用最短的时间复习所学的内容，能够快递掌握重点知识，并留下深刻的印象，从而提高复习的效果。例如苏教版必修1专题五第一单元《元素周期律和元素周期表》中，构建元素“位、构、性”的可视化思维关系模型如下：指导学生用“图”优化笔记，促进理解性记忆俗话说“好记性不如烂笔头”，记笔记是一种重要的学习方法，但笔记也有好坏之分，有些学生的笔记显得逻辑混乱、层次感差，但有些学生的笔记则逻辑清晰，井井有条。究其原因在于有些学生把握不住重点，将教师所讲的化学知识全部记下来，这种发放保全了知识的全面性，但在后期复习时会十分迷茫，内容间缺乏联系，找不到重点，不仅无法保证学生对化学知识的有效掌握，甚至会让学生浪费大量的时间理解、记忆。例如苏教版必修1专题六第三单元《化学能与电能的转化》中，关于原电池正、负极判断的可视化思维导图如下：将可视化思维导图应用到学生笔记中，能帮助学生找到每节课的主题，并以此为中心“点”，将各知识点联“点”成“线”，以“面”概全，构建知识网络，最终以“图”的形式展示全部知识要点及相互关联，促进理解性记忆，使化学知识形成结构化体系。可视化思维导图在高中化学教学中的影响（一）可以有效提高教学质量方法为成功创造出捷径，良好方法的引导不仅会提升学生的学习能力，也可以有效缓解教师的压力。运用可视化思维导图，可以将枯燥的知识生动化，将繁琐的文字叙述简单化，将微观抽象的知识形象具体化，帮助学生进行思维构建，把繁多的化学知识系统化，从而有效提高教学质量。（二）能够激发学生学习兴趣在高中学业繁重的情况下，学生普遍对记忆琐碎繁多的概念产生抗拒心理，且掌握的知识点也容易被遗忘，长此以往，学生就对化学学习的兴趣就会逐渐消失。而可视化思维导图可以运用文字、线条、符号等将零散众多的概念及知识点清晰、简洁地形成体系，便于记忆，也可以加深对知识点的理解。学生通过绘制可视化思维导图，不仅提高了学习的积极性，还把书本知识融会贯通，一举两得。在做可视化思维导图的过程中，学生会不断有新的发现，从而锻炼了学生探究新事物的动手能力，还会鼓励和刺激学生的主观能动性，变被动学习为主动学习，提高学生的学习兴趣。（三）有利于提高学习成绩在化学复习过程中，我们可以运用可视化思维导图，通过明确各个知识点之间