刊名: 课程·教材·教法
Curriculum, Teaching Material and Method
主办: 人民教育出版社 课程教材研究所
周期: 月刊
出版地:北京
语种: 中文
开本: 大16K
ISSN: 1000-0186
CN: 11-1278/G4
历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊
中国期刊网来源刊
2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。
思维导图在高中化学教学中的应用研究——以苏教版必修1“二氧化硫的性质和应用”教学为例
【作者】 郑芳芳
【机构】 浙江省绍兴柯桥区钱清中学
【正文】 【摘 要】 思维导图是一种教师教学研究和学生自主学习的工具,本文以苏教版《化学1》专题四第一单元“二氧化硫的性质和应用”为例,阐述学生如何运用思维导图进行课前预习和上课做笔记,从而有效整合知识体系,提升学生的思维发散能力,体现了思维导图在化学实验探究式教学中的应用。
【关键字】 思维导图;实验探究式;教学研究;自主学习
对于初中升高中的学生而言,高中的课程从学习科目和学习内容都难了很多,化学也一样,它是理科中的“文科”,知识点多而且零碎,很多同学按照初中的方法机械的去学习,很难理清知识间的内在关联,所以出现了这样的情况,上课认真听讲做好笔记的同学成绩却不理想,甚至有些同学反应上课都听得懂,但自己做题时就茫然了,没有解题思路,长期如此就严重打击了学生学习化学的兴趣。究其原因学生对知识体系缺乏系统的组织,知识在头脑中呈现杂乱无序的状态,当学生看到某一知识点时,并没有很好的发散,甚至与其他知识点搞混。那如何把学生的知识体系有效的组织起来,提高学生的学习效率,提升学生的思维能力,增加学生学习化学的兴趣,我们尝试把一种能把知识点有效整合发散的的工具——思维导图。
一、 思维导图简介
思维导图是由英国人托尼?布赞[1] 在20世纪60年代提出的,思维导图又称心智图,概念地图或思维地图等,是一种利用图像式思考来表达整理思维的工具。思维导图是放射性思维的表达。放射是指从一个中心向各个方向发散,放射性思维即来自一个中心点的联想过程。它将进入人的大脑的某个信息作为思考中心向为延伸与其他主题联系起来,而其他主题又可以成为另一个思考中心并与更多的子主题连结起来,从而形成符合人类思维习惯的思维模式,体现了联想、想象的思想,具有发散思维、启发创造、帮组记忆和清晰思路的功能、
与其它科目相比,化学知识具有复杂性且记忆内容较多:物理性质、化学性质、物质的颜色、化学现象、元素符号、化学式、化学方程式等,我们传统的笔记都是线性的,这种笔记没有关键词,不仅浪费了时间,不方便学生记忆,而且还不能有效地刺激大脑。而思维导图不同,它将一长串枯燥的知识一运用线条、符号、关键词以及颜色的方式从一个中心发散出来的,有效的发挥学生的想象能力,便于对信息加以组织。我们在学习化学知识时,不但要注意观察反应的实验现象,还要根据现象做出合理的解释,并适当的运用化学式、化学方程式等符号进行分析和表述。对于化学的学习,将文字、符号、图片等有机融合,并建立一定体系的思维导图,可以成为一种强大的有效学习方式。正如古老格言所示:一图胜千言。
二、思维导图的运用
以苏教版《必修一》专题四第一单元“二氧化硫的性质与应用”为例来阐述教学设计,以二氧化硫为中心主题,联系其物理性质、化学性质、制备、应用、对环境的影响、活学活用等作为下一级子主题,具体的教学设计如下:
1、 课前预习
课前预习是学生提高听课效果的重要环节,所以教师指导学生按照元素的学习方式——物理性质、化学性质、制备、应用、对环境的影响和活学活用几方面勾画出所要构建知识模块的主要知识点,课前抽查学生的预习思维导图。
图1
如图1是学生的预习思维导图,可以清楚的看出学生对SO2知识的认识,但同时也存在一定的问题:
A、 具备研究元素物质的一般思路,但进一步的子主题拓展不明确。
B、 学生对SO2的化学性质没有进行归纳总结
C、 整张图单调乏味,不能有效的激发学生学习化学的兴趣
根据学生的思维导图情况了解学生知识的盲点,以此确定本节课的重难点。
2、 上课实验探究
先以图片的形式导入新课,给学生一直观印象,得出一级子主题(SO2的环境的影响),观看图片得出SO2会导致酸雨,得出二级子主题(酸雨对动物、植物、土壤、建筑的危害),引导学生要保护环境,那如何防治呢,我们要先来看看SO2有哪些性质。
拿出一个装满SO2的塑料瓶,让学生观察,指导学生物理性应从哪些方面展开,得出二级子主题(颜色、气味、密度、水溶性),请学生设计水溶性实验并上台演示,学生往塑料瓶中迅速加水并盖上盖子,用力摇几下,发现塑料瓶干瘪了,形象的说明了SO2易溶于水。
作为重点——化学性质,教师先指导学生从SO2的组成分析,属于哪一类氧化物?从属类别推测SO2可能具有的化学性质?
从化合价出发已知S 有-2、0、+4、+6 等化合价,在SO2分子中S的化合价是多少?从氧化还原反应的角度推测,SO2可能具有的性质?
以小组的形式讨论并设计实验方案,并完成相应的实验,记录实验现象并作出相应的解释。(提供药品:SO2水溶液、石蕊试液、BaCl2溶液、盐酸、双氧水、KMnO4溶液、碘水、溴水、H2S水溶液,品红溶液、氯水)
表1 SO2性质的实验探究
在上述的实验探究基础上,各实验小组不断完善原有的思维导图,即在一级子主题(化学性质)的基础上衍生出二级子主题(酸性氧化物、还原性、氧化性)。请学生完善其各自的三级子主题,如酸性的三级子主题(与水、与碱、与碱性氧化物),还原性的三级子主题(与KMnO4溶液、与溴水、与碘水、与双氧水),氧化性的三级子主题(与H2S溶液)。
学生在实验探究过程还发现SO2能使品红溶液褪色,猜测SO2具有漂白性,但却不能使石蕊试液褪色,也说明SO2漂白的专一性。提到漂白性,回顾有漂白性的物质——HClO、SO2,两者有什么不同,设计实验方案证明。
表2 SO2和HClO漂白性的对比实验
对比实验8说明SO2不能使石蕊试液褪色,也说明SO2漂白的专一性。对比实验7得出SO2与新制氯水的漂白原理不同,漂白效果也不同。同时介绍利用SO2的漂白性可应用于生活中纸张的漂白和不法商贩银耳的漂白。
通过“思考如何区别CO2和SO2”、“如何分别检验CO2和SO2”这个环节,让学生结合所学的知识点设计可行的方案,以小组的形式展开讨论,其他小组对方案的可行性提出不同意见,这样加深了学生对SO2四个性质的理解和应用。
从环境的角度提出SO2会造成酸雨,指导学生阅读课本并完成思维导图的二级子主题(对环境造成的污染)下的三级主题(酸雨的危害、酸雨的成因、酸雨的防治)。
最后从辩证的角度突出事物都有两面性,课前组织学生查阅相关生活中SO2的应用实例,请学生对查阅的知识分享给全班,然后一起完成思维导图。
指导思维导图期间,运用投影仪投影某些小组的进程思维导图,并演示如何不断完善,同时对其思维导图好的部分进行肯定,不完善的部分其他小组课提出建议,当然几个小组意见不统一的时候老师应适当的讲解分析。图2为老师和学生共同完成的思维导图,并提倡学生可以继续完善图2.
图2
3、 课后反思评价
整节课中围绕小组为单位展开讨论,提出支持论点的实验方案,并开展探究式实验,同时建立知识之间丰富的联系,集思广益创作思维导图。教师再整个过程中帮忙和指导,并与学生交流讨论,调动了学生的积极性,学生以自己的想法去完善思维导图,发散了学生的思维。
三、思维导图展望
我们发现利用思维导图的课堂教学能有效的提升了课堂上学生的主动性、积极性、合作性和创造性,从而提高了学生的学习能力、理解能力和记忆能力,不但能是使学生梳理知识体系,还有助于教师的教科研发展和学生自学成才的能力,所以我们在以后的实际教学中善于挖掘思维导图的作用,在各类的新科、复习课、习题课、实验课[2] [3] [4]形成系统的教学模块。但教学过程中也遇到一些问题,由于条件限制学生不会用软件制作思维导图,只能手绘;另外思维导图教学过程中一些变量控制有待加强。
参考文献:
[1]东尼?博赞.思维导图 [M].李斯译.作家出版社,1999?
[2]安牧冰.??思维导图在中学化学教学中的应用研究[D]. 华东师范大学 2007
[3]赫立萍.??“思维导图”在高中化学教学中的应用研究[D]. 辽宁师范大学 2007[3]
[4]王光荣,高世霞.??思维导图及其在化学复习中的应用[J]. 化学教学. 2005(11)
【关键字】 思维导图;实验探究式;教学研究;自主学习
对于初中升高中的学生而言,高中的课程从学习科目和学习内容都难了很多,化学也一样,它是理科中的“文科”,知识点多而且零碎,很多同学按照初中的方法机械的去学习,很难理清知识间的内在关联,所以出现了这样的情况,上课认真听讲做好笔记的同学成绩却不理想,甚至有些同学反应上课都听得懂,但自己做题时就茫然了,没有解题思路,长期如此就严重打击了学生学习化学的兴趣。究其原因学生对知识体系缺乏系统的组织,知识在头脑中呈现杂乱无序的状态,当学生看到某一知识点时,并没有很好的发散,甚至与其他知识点搞混。那如何把学生的知识体系有效的组织起来,提高学生的学习效率,提升学生的思维能力,增加学生学习化学的兴趣,我们尝试把一种能把知识点有效整合发散的的工具——思维导图。
一、 思维导图简介
思维导图是由英国人托尼?布赞[1] 在20世纪60年代提出的,思维导图又称心智图,概念地图或思维地图等,是一种利用图像式思考来表达整理思维的工具。思维导图是放射性思维的表达。放射是指从一个中心向各个方向发散,放射性思维即来自一个中心点的联想过程。它将进入人的大脑的某个信息作为思考中心向为延伸与其他主题联系起来,而其他主题又可以成为另一个思考中心并与更多的子主题连结起来,从而形成符合人类思维习惯的思维模式,体现了联想、想象的思想,具有发散思维、启发创造、帮组记忆和清晰思路的功能、
与其它科目相比,化学知识具有复杂性且记忆内容较多:物理性质、化学性质、物质的颜色、化学现象、元素符号、化学式、化学方程式等,我们传统的笔记都是线性的,这种笔记没有关键词,不仅浪费了时间,不方便学生记忆,而且还不能有效地刺激大脑。而思维导图不同,它将一长串枯燥的知识一运用线条、符号、关键词以及颜色的方式从一个中心发散出来的,有效的发挥学生的想象能力,便于对信息加以组织。我们在学习化学知识时,不但要注意观察反应的实验现象,还要根据现象做出合理的解释,并适当的运用化学式、化学方程式等符号进行分析和表述。对于化学的学习,将文字、符号、图片等有机融合,并建立一定体系的思维导图,可以成为一种强大的有效学习方式。正如古老格言所示:一图胜千言。
二、思维导图的运用
以苏教版《必修一》专题四第一单元“二氧化硫的性质与应用”为例来阐述教学设计,以二氧化硫为中心主题,联系其物理性质、化学性质、制备、应用、对环境的影响、活学活用等作为下一级子主题,具体的教学设计如下:
1、 课前预习
课前预习是学生提高听课效果的重要环节,所以教师指导学生按照元素的学习方式——物理性质、化学性质、制备、应用、对环境的影响和活学活用几方面勾画出所要构建知识模块的主要知识点,课前抽查学生的预习思维导图。
图1
如图1是学生的预习思维导图,可以清楚的看出学生对SO2知识的认识,但同时也存在一定的问题:
A、 具备研究元素物质的一般思路,但进一步的子主题拓展不明确。
B、 学生对SO2的化学性质没有进行归纳总结
C、 整张图单调乏味,不能有效的激发学生学习化学的兴趣
根据学生的思维导图情况了解学生知识的盲点,以此确定本节课的重难点。
2、 上课实验探究
先以图片的形式导入新课,给学生一直观印象,得出一级子主题(SO2的环境的影响),观看图片得出SO2会导致酸雨,得出二级子主题(酸雨对动物、植物、土壤、建筑的危害),引导学生要保护环境,那如何防治呢,我们要先来看看SO2有哪些性质。
拿出一个装满SO2的塑料瓶,让学生观察,指导学生物理性应从哪些方面展开,得出二级子主题(颜色、气味、密度、水溶性),请学生设计水溶性实验并上台演示,学生往塑料瓶中迅速加水并盖上盖子,用力摇几下,发现塑料瓶干瘪了,形象的说明了SO2易溶于水。
作为重点——化学性质,教师先指导学生从SO2的组成分析,属于哪一类氧化物?从属类别推测SO2可能具有的化学性质?
从化合价出发已知S 有-2、0、+4、+6 等化合价,在SO2分子中S的化合价是多少?从氧化还原反应的角度推测,SO2可能具有的性质?
以小组的形式讨论并设计实验方案,并完成相应的实验,记录实验现象并作出相应的解释。(提供药品:SO2水溶液、石蕊试液、BaCl2溶液、盐酸、双氧水、KMnO4溶液、碘水、溴水、H2S水溶液,品红溶液、氯水)
表1 SO2性质的实验探究
在上述的实验探究基础上,各实验小组不断完善原有的思维导图,即在一级子主题(化学性质)的基础上衍生出二级子主题(酸性氧化物、还原性、氧化性)。请学生完善其各自的三级子主题,如酸性的三级子主题(与水、与碱、与碱性氧化物),还原性的三级子主题(与KMnO4溶液、与溴水、与碘水、与双氧水),氧化性的三级子主题(与H2S溶液)。
学生在实验探究过程还发现SO2能使品红溶液褪色,猜测SO2具有漂白性,但却不能使石蕊试液褪色,也说明SO2漂白的专一性。提到漂白性,回顾有漂白性的物质——HClO、SO2,两者有什么不同,设计实验方案证明。
表2 SO2和HClO漂白性的对比实验
对比实验8说明SO2不能使石蕊试液褪色,也说明SO2漂白的专一性。对比实验7得出SO2与新制氯水的漂白原理不同,漂白效果也不同。同时介绍利用SO2的漂白性可应用于生活中纸张的漂白和不法商贩银耳的漂白。
通过“思考如何区别CO2和SO2”、“如何分别检验CO2和SO2”这个环节,让学生结合所学的知识点设计可行的方案,以小组的形式展开讨论,其他小组对方案的可行性提出不同意见,这样加深了学生对SO2四个性质的理解和应用。
从环境的角度提出SO2会造成酸雨,指导学生阅读课本并完成思维导图的二级子主题(对环境造成的污染)下的三级主题(酸雨的危害、酸雨的成因、酸雨的防治)。
最后从辩证的角度突出事物都有两面性,课前组织学生查阅相关生活中SO2的应用实例,请学生对查阅的知识分享给全班,然后一起完成思维导图。
指导思维导图期间,运用投影仪投影某些小组的进程思维导图,并演示如何不断完善,同时对其思维导图好的部分进行肯定,不完善的部分其他小组课提出建议,当然几个小组意见不统一的时候老师应适当的讲解分析。图2为老师和学生共同完成的思维导图,并提倡学生可以继续完善图2.
图2
3、 课后反思评价
整节课中围绕小组为单位展开讨论,提出支持论点的实验方案,并开展探究式实验,同时建立知识之间丰富的联系,集思广益创作思维导图。教师再整个过程中帮忙和指导,并与学生交流讨论,调动了学生的积极性,学生以自己的想法去完善思维导图,发散了学生的思维。
三、思维导图展望
我们发现利用思维导图的课堂教学能有效的提升了课堂上学生的主动性、积极性、合作性和创造性,从而提高了学生的学习能力、理解能力和记忆能力,不但能是使学生梳理知识体系,还有助于教师的教科研发展和学生自学成才的能力,所以我们在以后的实际教学中善于挖掘思维导图的作用,在各类的新科、复习课、习题课、实验课[2] [3] [4]形成系统的教学模块。但教学过程中也遇到一些问题,由于条件限制学生不会用软件制作思维导图,只能手绘;另外思维导图教学过程中一些变量控制有待加强。
参考文献:
[1]东尼?博赞.思维导图 [M].李斯译.作家出版社,1999?
[2]安牧冰.??思维导图在中学化学教学中的应用研究[D]. 华东师范大学 2007
[3]赫立萍.??“思维导图”在高中化学教学中的应用研究[D]. 辽宁师范大学 2007[3]
[4]王光荣,高世霞.??思维导图及其在化学复习中的应用[J]. 化学教学. 2005(11)