淺談可視化思維導圖在高中化學教學中的應用 論文

淺談可視化思維導圖在高中化學教學中的應用【摘要】思維導圖是一種有效的思維可視化教學工具，在形式上與博贊思維導圖相似，因其簡單、高效、實用而被廣泛使用，尤其在高中學習任務重、時間緊、內(nèi)容多的情況下，可視化思維導圖教學的高效性就體現(xiàn)出來了。不但如此，可視化思維導圖還以圖示的方式對學科知識體系進行結(jié)構(gòu)化表征（解構(gòu)、建構(gòu)、重構(gòu)），發(fā)現(xiàn)學科思維的本質(zhì)及規(guī)律，實現(xiàn)學科思維的內(nèi)化，促進學生心智結(jié)構(gòu)的發(fā)展?！娟P(guān)鍵詞】可視化思維導圖高中化學教學應用高中化學學知識點復雜繁多，概念容易混淆不清，那么如何有效幫助學生建立起合理的、系統(tǒng)的、相對而言比較完善的知識結(jié)構(gòu)就成為一個非常重要的問題。下面結(jié)合教學實踐，淺談在高中化學教學中如何利用“可視化思維導圖”提高教學效果、學習和記憶效率，構(gòu)建較為完整的化學學知識體系。思維可視化概念提出思維可視化概念是由曾受聘于華東師范大學現(xiàn)代教育技術(shù)研究所，任思維可視化教學實驗中心主任的\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"劉濯源首先提出。思維可視化(Thinkingvisualization)是指運用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。實現(xiàn)“思維可視化”的技術(shù)主要包括兩類：圖示技術(shù)（\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"思維導圖、模型圖、\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"流程圖、\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%AF%E8%A7%86%E5%8C%96/_blank"概念圖等）及生成圖示的軟件技術(shù)（\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）。思維導圖思維導圖又叫心智導圖，由英國人東尼﹒博贊發(fā)明，是用表達發(fā)散性思維的有效的圖形思維工具[1]。最初是用來幫助“學困生”化解學習障礙的，后來被工商界、教育界等領(lǐng)域用來提升個人及組織的學習效能及創(chuàng)新思維能力。因為“思維導圖”過于強調(diào)“\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"圖像記憶”和“自由發(fā)散聯(lián)想”而非“理解性記憶”和“結(jié)構(gòu)化思考”。對于\t"/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"抽象思維能力較差的學生，“圖像記憶”的確可以幫助學生提高“把知識記住”的效率，但卻無法加深學生對知識的理解，屬于一種淺層的學習；另外“自由發(fā)散聯(lián)想”具有天馬行空，對思維不加控制的特點，更適合用于“頭腦風暴”式的創(chuàng)新活動，而不適合用于學科知識教學，因為任何知識都是有其內(nèi)在邏輯及固定結(jié)構(gòu)的，由不得你胡思亂想?；趯W科知識的特性，學科教學必須強調(diào)“理解性記憶”和“結(jié)構(gòu)化思考”，而且隨著學段的升高，知識會越來越抽象和復雜，這就更加要強調(diào)“理解的深度”而非“記憶的速度”。正是基于這些原因，華東師范大學劉濯源帶領(lǐng)的思維可視化研究團隊經(jīng)過多年的研究及實踐把概念圖（由美國康奈爾大學的諾瓦克博士提出）、知識樹、問題數(shù)等圖示方法的優(yōu)勢特性嫁接過來，同時將結(jié)構(gòu)化思考、邏輯思考、辯證思考、追問意識等思維方式融合進來，把“博贊思維導圖”轉(zhuǎn)化為“學科思維導圖”，是廣泛應用于“\t"/item/%E5%AD%A6%E7%A7%91%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%AF%BC%E5%9B%BE/_blank"思維可視化教學體系”中的教學思維工具?？梢暬季S導圖的制作可視化思維導圖繪制可以手繪，也可以用軟件繪制，如Xmind、MindMapper、iMindMap等。軟件制作可視化思維導圖較方便、美觀，關(guān)鍵要掌握軟件制作方法；手工繪制則需要提前準備好紙筆等工具。首先，將提煉主題關(guān)鍵詞，主題可以用關(guān)鍵詞圖像表示，要簡潔明了，突出重點；然后延伸主題，二級關(guān)鍵詞及三級關(guān)鍵詞最好在7個以內(nèi)，距離主題近的分支連線較粗些，同樣這里也可以用關(guān)鍵詞或圖像。在繪制過程中可以使用各種顏色、符號、文字、圖畫和其他表達方式來表達內(nèi)容。要想繪制好可視化思維導圖就要把握好六條標準：①一圖一中心，主題要突出；②主干不超七，記憶好管理；③層級三至五，宏觀到具體；④關(guān)鍵詞精準，增減都不行；⑤標注要難點，易讀美觀性；⑥色域區(qū)分明，一眼就看清。例如在學生學完《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》這一單元（蘇教版必修1專題二），讓學生自己嘗試繪制可視化思維導圖，然后教師在復習課上展示、點評學生的作品，并展示優(yōu)秀作品以供學生參考學習，部分作品如下：可視化思維導圖在高中化學教學中的應用從“點”出發(fā)，提升預習效果，利于概念解構(gòu)“點”是知識點，是關(guān)鍵詞，也是可視化思維導圖的中心主題。學生課前預習，在閱讀課文的過程中，可以將其中的概念、實驗等知識點通過思維導圖的形式表現(xiàn)出來，有助于學生快速理清課文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)。教師課堂講解，可以運用可視化思維導圖對化學概念進行解構(gòu)剖析，把抽象的概念形象具體化，以層次為依據(jù)讓思維可視化，不僅有利于學生更好地理解、掌握，而且有利于形成科學的邏輯思維，提高化學學科學素養(yǎng)。例如蘇教版必修1專題一第一單元《物質(zhì)及其反應的分類》中，四種基本反應類型與氧化還原反應的可視化思維關(guān)系圖如下：聯(lián)“點”成“線”，升華課堂小結(jié)高中化學課程的概念較多，這給學生的理解和掌握帶來了一定的難度。在課堂小結(jié)時，教師可以找出課堂上重要概念，將其作為可視化思維導圖的核心，以概念為基礎，以層次為依據(jù)，用關(guān)系“線”將各相關(guān)知識點聯(lián)系起來，不但可以促進學生對概念的理解，還能鍛煉學生的思維遷移能力。例如蘇教版必修2專題六第二單元《化學反應中的熱》中，關(guān)于“化學反應能量變化的微觀解釋”可視化思維導圖如下：以“面”概全，構(gòu)建知識網(wǎng)絡，強化復習效果能夠保持信息持久性記憶的方法，就是要進行不斷的復習鞏固。如果沒有及時復習，學生將會浪費更多的時間。以往學生對于概念的復習，需要查找教材和相關(guān)資料等，然后重點記憶教師標注的重點、難點，這需要花費大量的時間。在高中各學科的學習壓力都很大，學生疲于應對各學科的學習，這就意味著化學復習的時間隨之減少，導致化學復習的效果大打折扣。引入可視化思維導圖進行復習，能使學生操作更簡單，節(jié)省了很多時間。利用可視化思維導圖，不但可以幫助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡，而且因為其簡潔明了、邏輯清晰等特點，學生可以用最短的時間復習所學的內(nèi)容，能夠快遞掌握重點知識，并留下深刻的印象，從而提高復習的效果。例如蘇教版必修1專題五第一單元《元素周期律和元素周期表》中，構(gòu)建元素“位、構(gòu)、性”的可視化思維關(guān)系模型如下：指導學生用“圖”優(yōu)化筆記，促進理解性記憶俗話說“好記性不如爛筆頭”，記筆記是一種重要的學習方法，但筆記也有好壞之分，有些學生的筆記顯得邏輯混亂、層次感差，但有些學生的筆記則邏輯清晰，井井有條。究其原因在于有些學生把握不住重點，將教師所講的化學知識全部記下來，這種發(fā)放保全了知識的全面性，但在后期復習時會十分迷茫，內(nèi)容間缺乏聯(lián)系，找不到重點，不僅無法保證學生對化學知識的有效掌握，甚至會讓學生浪費大量的時間理解、記憶。例如蘇教版必修1專題六第三單元《化學能與電能的轉(zhuǎn)化》中，關(guān)于原電池正、負極判斷的可視化思維導圖如下：將可視化思維導圖應用到學生筆記中，能幫助學生找到每節(jié)課的主題，并以此為中心“點”，將各知識點聯(lián)“點”成“線”，以“面”概全，構(gòu)建知識網(wǎng)絡，最終以“圖”的形式展示全部知識要點及相互關(guān)聯(lián)，促進理解性記憶，使化學知識形成結(jié)構(gòu)化體系?？梢暬季S導圖在高中化學教學中的影響（一）可以有效提高教學質(zhì)量方法為成功創(chuàng)造出捷徑，良好方法的引導不僅會提升學生的學習能力，也可以有效緩解教師的壓力。運用可視化思維導圖，可以將枯燥的知識生動化，將繁瑣的文字敘述簡單化，將微觀抽象的知識形象具體化，幫助學生進行思維構(gòu)建，把繁多的化學知識系統(tǒng)化，從而有效提高教學質(zhì)量。（二）能夠激發(fā)學生學習興趣在高中學業(yè)繁重的情況下，學生普遍對記憶瑣碎繁多的概念產(chǎn)生抗拒心理，且掌握的知識點也容易被遺忘，長此以往，學生就對化學學習的興趣就會逐漸消失。而可視化思維導圖可以運用文字、線條、符號等將零散眾多的概念及知識點清晰、簡潔地形成體系，便于記憶，也可以加深對知識點的理解。學生通過繪制可視化思維導圖，不僅提高了學習的積極性，還把書本知識融會貫通，一舉兩得。在做可視化思維導圖的過程中，學生會不斷有新的發(fā)現(xiàn)，從而鍛煉了學生探究新事物的動手能力，還會鼓勵和刺激學生的主觀能動性，變被動學習為主動學習，提高學生的學習興趣。（三）有利于提高學習成績在化學復習過程中，我們可以運用可視化思維導圖，通過明確各個知識點之間