以思维导图模式优化复习——以苏教版化学实验专题复习为例，本文主要内容关键词为：为例论文,苏教版论文,化学实验论文,思维论文,模式论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中学化学实验多，知识零散繁杂，很难理清知识间的线索以及内在联系，因此学生的学习变得非常机械，不会灵活地应用知识去解决实验问题。由于缺乏有效的系统组织，知识以杂乱无序的状态贮存于学生大脑中。那么有没有一种教学方法或思维工具能把化学知识有效组织起来，在建构学生知识体系的同时，提高学生学习效率，进而提升学生的实验思维能力呢？作为身处一线的化学教师，不缺丰富的教学经验和实验能力，他们缺的是一种能帮助其汇聚思维、整合灵感的有效工具，这种工具即思维导图。
化学实验能力是化学科学探究中最重要、最基本的能力，其核心是化学实验思维能力。因为不管是化学实验操作和观察，还是提出与确定化学实验问题、设计实验方案，以及由实验现象、事实或数据的分析形成的化学概念、建立的化学理论、得出的化学规律、解决的化学实际问题等，都离不开化学实验思维。可见，要培养和发展中学生的化学实验能力，首先要着力培养他们的化学实验思维能力，形成合理的能力结构，以促进其发展。
一、思维导图与实验思维
在现代图式理论中，思维导图被认为是认知框架，它使信息有序地储存在记忆中。在思维导图中，实验知识是经过整理加工的，依据各知识点内在关系的不同发生着各种各样的联结，从而形成知识网络。通过思维导图可将化学实验知识从无序转化为有序，将隐形实验思维转化为可视化，从而有利于学生运用实验知识来解决实验问题。
化学实验思维品质是在化学实验思维过程中逐步养成和发展的，它反映了化学实验思维结果的质量，体现了个体化学实验思维的水平高低，是衡量个体化学实验思维发展水平的主要指标。思维导图作为一种强大的图形思维工具，是有利于认知的建构与发展的，有利于提升学生实验思维能力。作者就运用“思维导图”优化实验专题复习模式，提升学生实验思维能力进行了实践与探索。
二、优化复习模式，提升思维能力的实践探索
（一）构建问题框架，培养分析能力，提升思维深度
思维的深度集中表现在具体进行实验思维活动时善于深入思考，抓住其本质和规律，从而圆满地解决问题，但很多学生在这一方面却表现出很大的局限性。我们都知道发现问题比解决问题更为重要，创新能力的培养更多的来源于是否能发现问题，但如何让学生自己发现问题，始终是我们传统教学中很难解决的问题，学生对化学基本知识倒背如流，但很少提出有价值的问题。作者在教学中运用“思维导图”构建问题框架，设置问题情境，让学生来提出问题，通过分析实验原理、操作、现象的本质，从而抓住实验的主要矛盾来揭示实验原理、操作、现象的根本原因及其结果。
【案例1】“滴定分析”实验知识分散在苏教版《化学反应原理》（酸碱中和滴定——滴定基本操作）与《实验化学》（食醋总酸量的测定——滴定分析法）中，作者在复习滴定分析专题时，先通过复习“滴定分析”实验基础知识，构建出问题框架图（见下页“思维导图1”）。当学生遇到问题时，能围绕相关主题进行充分联想、发散性思考，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”。在课堂上通过学生自主学习、讨论交流，教师整理形成研究性问题。
（1）有关标准液的问题：①NaOH标准溶液为什么要二次配制？②基准物质的必备条件？③电子天平的操作方法？④NaOH标准溶液的配制与标定方法？⑤实验中标准液用量要求？（一般读数误差有±0.01ml的绝对误差，一次滴定需要两次读数，可能造成最大误差是+0.02 ml。为使滴定读数相对误差≤0.1%，消耗滴定剂的体积就需≥20.00ml）。
（2）有关滴定操作的问题：①滴定管使用第一步操作？②哪些仪器需要润洗？③移液管吸液与放液操作？管尖残留液体是否吹出？④滴定管如何装液、读数？⑤滴定过程操作要求？⑥滴定管尖嘴外悬而未滴的液滴如何处理？⑦滴定终点如何判断？
（3）有关误差分析问题：①指示剂选择误差？②标准液配制误差？③过程操作误差？④实验数据处理误差？
（4）实验拓展问题：①如果滴定的终点没有控制好，即NaOH过量，溶液显深红色，如何补救？②什么是相对误差与绝对误差？③传感技术在定量分析中的应用？等等。然后指导学生针对以上问题开展“研究性学习”，通过学生交流、师生讨论解决问题，学生课下补充、完善“思维导图”。
当学生置身于一个新的问题情境时，可以利用“思维导图”对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”，而不是对单一的“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，有效提升学生的思维深度。
（二）构建知识网络，完善知识结构，提升思维广度
知识广度指的是一个人表现出来的知识量，而思维广度则是思维对知识的一种整合能力和延伸能力，是思维通过对事物的联系方式和相互作用的认知。如果说知识广度是“量”的范畴的话，思维广度则属于“质”的范畴，其中有深刻的联系性也有明显的差异性，并存在作用和相互作用的转化关系。如大多数学生不善于全面、综合性地考虑实验问题，在认识与处理实验问题时，不能从各个方面去分析矛盾，既不能看到矛盾的一般性和普遍性，又不能看到矛盾的具体性和特殊性。因而在进行思考问题时，学生常常只注意实验的局部而造成片面、孤立地看问题，而不能把各种知识联系起来进行综合思考。
【案例2】高中化学实验知识分布在各册教材中，没有系统性。如“混合物分离与提纯方法”实验知识分布在《化学1》《化学与技术》《实验化学》等教材中，在复习中可应用“思维导图”归类专项知识（见下页“思维导图2”）。在知识归类基础上对实验操作进行专项分析，弄清实验原理、仪器操作方法与使用范围等问题。
分离和提纯的化学方法还有①增加法：把杂质转化成所需要的物质，如通过热的CuO除去
中CO；通过
溶液除去中
。②络合法：利用混合物中某种组分可以形成络合物的性质来分离提纯物质，如分离
和ZnO等。
在复习中教师要引导学生善于归纳，并把实验方法进行拓展，以扩大学生知识面，完善实验知识结构。如海水淡化有蒸馏法、膜法（电渗析、反渗透）、冷冻法、离子交换法等多种方法，让学生通过各种方法比较，了解海水淡化的方法、原理、应用，海水淡化的根本问题在于寻找能耗低、效率高、对设备投入要求不高的技术手段。
通过构建专项知识网络，完善实验知识结构，有效提升了学生的思维广度。通过学习归纳在学生头脑中形成“思维导图”，这样在具体应用中学生能根据物质或离子的性质，选择合适的方法和试剂除去杂质和分离混合物。
（三）克服思维定势，培养发散思维，提升思维活度
发散思维方法又称辐射思维法，它是从一个目标或思维起点出发，沿着不同方向，顺应各个角度，提出各种设想，寻找各种途径，解决具体问题的思维方法。与发散思维相对立的，是固着性思维，也叫思维定势。思维的灵活程度与独创程度统称为思维的活度，很多学生思维品质中缺乏的就是难能可贵的“活度”：不善于根据事物发展的具体情况，及时地提出符合实际的解决问题的新实验方案，不善于应变，更难于独创，因而常常在实验应用中受挫。心理学家告诉我们思维定势的负迁移会妨碍问题的解决，极大地影响到创新思维的发挥。因此，在实验教学中要克服思维定势，培养发散思维，提升思维活度。
【案例3】图3是学生对“一瓶多用”初步讨论后画的思维导图，中学化学实验中“一瓶多用”一般可归纳为四大类：洗气瓶、贮气瓶、集气瓶、安全瓶（见表1）。
但这类训练很难培养学生的发散思维与创新应用能力。因此，在学生掌握实验基础知识前提下，要拓展学生实验思维，达到创新应用。可依据上述“思维导图”可以提出以下拓展性问题：（1）瓶中液体装水外，能否换成其他液体？（2）瓶在使用时可正向放置，能否反向放置？（3）瓶中二导管可以是长进短出或短进长出的原因？（4）这装置还有其他用途吗？通过问题引导、学生讨论交流，归纳出新用途（见表2）。
根据以上思维拓展，完善思维导图（见“思维导图4”）。
对实验装置进行改进是启迪学生在原有实验装置的基础上，进行创造性思维的一种方式，中学化学的演示实验及学生实验有许多可改性，教师在实验教学中要有意识地对实验进行改造，以期达到更好的实验效果，鼓励学生对其进行变通、修正、锻炼他们的创造性思维意识。改进实验方法的思维训练常从以下几方面入手：（1）改进实验装置：鼓励学生学会一装置多用，培养学生创造性思维。（2）调整实验仪器及条件。（3）替换实验药品。（4）增加可控因素。（5）优化操作程序和实验组合等。实验的改进是认识深化的必然，更是表现创造力的发展过程。要完成一个实验的改进工作，用必备的知识储备进行加工思考是对他们理论逻辑思维的锻炼过程，理论思维与实践思维的结合过程，也体现了他们思维深化的过程。
三、教学效果与反思
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。一方面在教师引导下，展开基于思维导图作品的对话，在对话交流的互动中引导学生积极主动探究；另一方面，要引导学生总结整个学习过程中的体会，反思在解决问题的过程中存在的思维上的不足，完善思维结构。
通过“思维导图”运用于化学实验专题复习，能有效改变学生的认知方式，促进了学生的意义学习、合作学习和创造性学习，提高学生学习化学知识的兴趣、思维品质和创造性思维能力，从而有效提升学生的化学成绩；教师掌握正确有效的学习方法策略，提高了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。
作者在运用思维导图进行教学过程中也遇到了一些问题。如由于传统的学习习惯，有些学生不适应思维导图，也有的学生拘泥于一定的形式和结构，还不能发挥自己的发散思维和学习的主动性，还有些学生就是把知识点粗线条勾勒出来，不能把知识点细化、具体化。这些问题需要在实际教学中根据学生实际情况逐步解决。我们应该把思维导图作为一种提高记忆、提升思维、培养能力的方法而加以运用，并坚持下去，而思维导图在教学过程中作用还有待我们去不断探索与研究。