思维制图教学策略在化学教学中的应用_思维导图论文

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中学化学知识面广,涉及内容多。许多学生常常只能将化学知识杂乱无章地堆放在头脑中,不会应用。由于缺乏应有的组织,学习的知识以无序的状态贮存在大脑中,时间一长就会遗忘。思维导图教学策略能把化学知识组织起来,在提高学生学习兴趣的同时,提高学习效率,进而培养学生的创新思维能力。

一、关于思维导图

1.思维导图的定义

思维导图是1971年由英国著名心理学家、教育学家东尼·巴赞(Tony Buzan)创造的一种终极的组织性思维工具。思维导图有一个中心概念,并由此中心概念向外发散出2~8个与其相关的知识要点,即形成一个个分支,在每一分支上由词汇、图形、线条、编号等构成;再由每一分支的要点向外发散出2~8个相关的知识要点,以此类推,形成一个网状的结构图。图可以用不同的色彩、图像来表示,即把所学到的化学知识组织在这样连结而成的图形上,从而建立起自己的知识网络图,这种知识之间关系的网状图就是思维导图。

应用思维导图可以把零散的知识按照一定的逻辑、类别、结构组织起来,形成一个完整的知识系统。所以,思维导图既是一种思维工具,又是一种学习方法,即把书由厚读薄的方法。

2.理论基础

布鲁姆将教学目标分为认知领域、情感领域和动作技能领域,所采用的标准是测量学的,无论是知道、领会、应用、分析、综合还是评价,每一个目标都是围绕着如何测量或操作的角度提出的。因此,有利于指导对学习结果的测量和评价,但由于该分类系统未涉及知识的本质,未揭示各级层次的智力技能的心理机制,也未阐明知识和智慧技能是怎样习得的,无法知道教师用什么方法或提供什么学习条件来实现教学目标,在具体指导学与教时缺乏可操作性。

加涅把学生学习的情感态度价值观、知识、能力混合在一起讲述,是针对每一节课的内容进行的,他运用其累积的学习观,把其中的针对知识、情感、能力的方面,分别抓其主要的内容利用到思维导图的教学策略上。在对学习结果进行划分时,不仅考虑了结果的测量,也阐明了每类学习结果的学习过程、条件及其相互间的层次关系,弥补了布鲁姆分类系统的欠缺。它着重强调了人类的认知过程和思维的内在机制,为每一类技能的学习指出了最为合适的内部条件和外在条件,因此,除了能对学习结果进行测量和评价外,还有助于指导实际教学。

二、化学教学中应用思维导图教学策略

在化学教学过程中,根据教学内容,教师可以培养学生学习和应用思维导图,即培养学生学习思维导图的兴趣、教给学生思维导图知识、训练学生制作思维导图的技能,并能把思维导图应用在化学的自学、预习、听课、复习等各个方面。

1.构建思维导图的步骤

第一步是把主题画在纸的中央。主题可以用关键词和图像来表示。所谓关键词,是表达核心意思的字或词,可以是名词或动词,关键词应该是具体的、有意义的。这样,有助于回忆。

第二步是考虑“次主题”,也就是在上一层主题下的延伸。每个分支都代表了本文的一部分。在使用“次主题”后,就要罗列更为细节的要点。此时需要提及注意的是,不要硬性用一定的顺序或结构来罗列要点。任何一个要点出现的时候,尽可以自然地将它用“关键词”的方式表达出来,并把它和最相关的“次”主题连接起来。如果欲将把这些要求用一定顺序表现出来的话,就可以在完成思维导图后,再用阿拉伯数字将其标记出来。任何一个“次主题”都要用一种颜色来表示。而且,如果可能的话,要尽可能用图像来表达一个关键词,这可以加深大脑的记忆。

例如《化学1》中第二章第一节“物质的分类”教学中,教师引导学生回忆初三所学过的酸的通性,以酸为主题,与酸反应的物质为次主题带领学生画出思维导图1。

图1

然后让学生仿照此思维导图,依据所学的物质分类的思想,用交叉分类法将酸、碱、盐、氧化物等进行分类,学生所画思维导图2。

图2

2.思维导图技能的教学策略

学生技能形成必须经历一个过程,不可能一蹴而就。因此,依据循序渐进和分层递进的原则,分成五个培养目标,并设计了以“扶、引、放、练、创”为阶段标志的培养程序,使思维导图制作技能的培养实现科学化、系统化。

(1)定向

让学生了解思维导图的制作方式。回忆思维导图制作方法的知识部分。在学生回忆有关思维导图制作方法的基础上,运用“扶”的教学策略。所谓“扶”是指在确定好化学知识后,教师先画出部分思维导图,但是在整个思维导图结构中,留出部分空白,让学生填写,这样便于学生对思维导图进行进一步的思维,同时也缩小了学生制作思维导图的难度。

例如,有关“物质的量”的知识是高中化学教学的重点和难点,也是贯穿整个高中化学的计算工具。因此,在学习完《化学1》第一章第二节“化学计量在实验中的应用”一节后,教师为了帮助学生构建部分内容的完整的知识网络,让学生设计这一节内容的思维导图。但由于刚刚升入高一,学生的认知水平有限,教师就可采用给出部分思维导图,由学生填空的方式完成,如图3所示。

图3

(2)模仿

这一步骤是在定向的基础上对思维导图制作的模拟或仿效。运用“引”的教学策略。即以“引”的方式让学生“学走路”。“引”的含义之一是让学生根据思维导图的模板,在教师引导下,按照思维导图制作步骤,一步一步创作思维导图,让学生先创作层级结构少的小型思维导图,先引起兴趣,再发展学生制作思维导图的能力。

例如,盖斯定律是选修4《化学反应原理》中的难点内容,为帮助学生准确理解和应用该定律,教师在教学过程中可引导学生画出几种思维导图,然后让他们模仿导图4对具体问题进行分析,以清晰地展现他们的思维过程。

图4

(3)整合

模仿对一节或一节的部分内容的思维导图的制作,形成小型思维导图,在此基础上,把一节或一章的内容串起来,学生制作中型的思维导图。运用的教学策略是“放”。以“放”的方式让学生“自己走路”,“放”是指教师指出教学内容后,让学生自己完成思维导图制作的全过程。由“扶”到“放”的设计形式,构成了循序渐进地培养学生探究能力的框架,形成“由教师引导学生制作思维导图逐渐向学生独立制作思维导图过渡”的格局,是培养学生创新能力的基础。

例如,《化学1》第四章第三节、第四节内容中分别描述了氮和硫的重要化合物的性质。在学习每一种物质性质时,教师都引导学生画出简单的思维导图,但这时学生所掌握的硫和氮的化合物的知识是零散的,而课程标准要求他们掌握的是同种元素不同化合价之间的相互转化,因此整合思维导图就显得至关重要。右栏是学生在教师帮助下制作的氮及其化合物的思维导图5,使其理解不同化合价的氮元素之间的转化关系。

(4)熟练

此即通过思维导图制作的整合阶段,学生能把思维导图的制作灵活运用到学习的各个方面。所制作的思维导图的准确性、完整性、层级结构、完美设计等方面能达到完善化。运用的教学策略:每一堂课学生都应用思维导图记笔记,一周内让学生交上笔记,学生和教师同时对作品进行评比。利用思维导图进行课程的教学设计,会促成师生形成整体观念和在头脑中创造全景图,进一步加强对所学和所教内容的整体把握,使所学知识概括化、系统化,而且可以根据教学过程和学生作品的实际情况做出具体合理的调整。思维导图可以随时在需要时进行修改和整理。

图5

(5)创新

指的是在学生能熟练完成各种思维导图制作的基础上,能够根据自己所学习的内容,运用一定的理论和方法,设计出具有自己风格的独特的思维导图的过程。即能够建立系统完整的化学知识框架体系,对学习的课程进行有效的资源整合,使整个学习过程和流程设计更加系统、科学、有效。

三、实施思维导图的思考

1.提升信息加工的能力

思维导图的优点之一是层次隶属关系十分清晰,可以帮助学生进行信息加工和整理。在用思维导图绘制出各个概念间的关系进行信息加工的过程中,学生会经常使用总结、归纳、分析、分类等思维方.式,形成信息加工和意义建构的思维方式。

2.发展思维能力

利用思维导图使学生对知识理解的过程可视化,便于学生对知识的整理归类。在制作思维导图的过程中,学生会把与化学内容有关的资源整合到思维导图中,建立完整的知识体系,提高他们的思维水平。

3.促进过程性评价

新课程倡导过程性评价。一方面,教师可将学生制作的思维导图置于其档案,作为过程性评价的组成部分;另一方面,教师对制作的思维导图优秀的学生及时表扬,把学生的作品进行展览,让学生体验到成功的快乐,由此刺激其非智力因素,在激发学生运用思维导图积极性的基础上,增强了学生制作思维导图的智慧和才能。

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