基于化学学科素养思维导图“学习力”的实践探究

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　　摘 要：初中化学教學的根本任务是发展学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”和“科学探究与创新意识”等化学学科核心素养。实践证明，思维导图的巧妙运用不仅有助于学生这些化学学科素养的培养，还有助于提升学生的“学习力”。本文将在理论联系实际的基础上，紧紧围绕“基于化学学科素养思维导图‘学习力’的实践研究”展开浅显论述。
　　关键词：化学学科素养;思维导图;“学习力”
　　从广义上来说，一个人的“学习力”主要包括三个方面，即学习动力、学习毅力和学习能力。而从狭义上而言，“学习力”主要是指一个人的学习能力。很显然，基于化学学科素养思维导图“学习力”的实践研究中所包含的“学习力”主要是指学生的学习能力，即学生凭借思维导图学习化学学科知识，提升化学学科素养的一种学习能力。
　　为有的放矢地提升初中学生的化学学科素养，教师首先必须要了解化学学科的五个维度，即“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”。下面笔者将在借鉴相关理论研究成果的基础上，紧密结合初中九年级化学教学实际，浅显论述基于化学学科素养思维导图“学习力”的实践研究。
　　一、 巧用思维导图，提升学生的宏观辨识与微观探析能力
　　宏观辨识与微观探析能力，说到底，就是学生立足宏观以及聚焦微观分析和解决各种与化学知识相关的实际问题的一种能力。从物质的多样性以及种类等宏观视角来认识事物属于学生的宏观辨识能力，而从元素、原子以及分子等微观视角来认识物质的能力则属于学生的微观探析能力。
　　实践证明，在初中化学教学过程中，教师可以指导学生巧妙地利用思维导图，从宏观和微观角度来全方位地认识物质的结构、特征、变化规律等。与此同时，学生的宏观辨识与微课探析能力也会在不知不觉之中得到提升。
　　以教学人教版初中化学“空气”这部分内容为例，教师可以指导学生巧妙地利用思维导图学习这部分内容（图1）。从宏观上来看，空气是自然界不可或缺的一种事物。以“空气”为核心关键词，学生可以绘制出空气与各种动植物之间的关系。从微观上来分析，学生可以凭借思维导图让学生清晰完整地认识了解空气的主要成分氮气、氧气、二氧化碳以及稀有气体等。当然，学生还可以更进一步地认识空气中各种气体的微观结构。
　　由此可见，学生巧妙地利用思维导图能够使得原本抽象复杂的物质结构以及特征等变得形象逼真，使得学生的“学习力”能够在潜移默化之中得到稳步提升。
　　 二、巧用思维导图，建构学生的变化观念与平衡不变思想
　　物质是相对静止的。但是，在任何静止的表象下面都会存在着绝对的运动。正是这种绝对的运动，使得物质在一定的环境中会发生化学变化，即有新物质的生成，并伴有能量的转化。而事实上，在有新物质生成的情况下，物质仍然处于一种绝对的平衡状态。也就是说，一种新物质的生成正是因为某些旧物质的减少或变化，一些新能量的产生也正是因为一些旧能量的消失或变化等。而这，正就是变化观念与平衡不变思想，是学生应该要具备的化学学科核心素养之一。
　　那么，在初中化学学科教学中，教师究竟应该怎样培养学生的变化观念与平衡思想呢？窃以为，教师可以巧妙地借助于思维导图将变化观念与平衡思想完整无缺、图文并茂地表述出来。
　　以让学生自主探究“高锰酸钾制氧气”的实验为例，教师可以让学生在自主探究这一实验的基础上，利用思维导图绘制出高锰酸钾制氧气过程中物质的变化与元素种类、质量的守恒。通过思维导图，学生可以清晰地看出，在这个实验中，之所以会有“氧气”这一新物质的生成，主要是因为高锰酸钾的减少与消失。
　　一旦学生具有了变化观念与平衡思想，学生就能够多角度、动态化分析各种化学反应。尤为重要的是，学生可以运用这些化学反应原理切实解决各种实际问题。很显然，在此过程中，学生的化学“学习力”也会得到提升。
　　三、 巧用思维导图，发展学生的证据推理与模型认知能力
　　证据推理与模型认知能力是学生学习初中化学学科必须要具备的一种素养。毫无疑问，这种化学学科素养并不是学生与生俱来的，而是学生在学习初中化学的过程中日积月累、聚沙成塔逐步形成的。
　　为了更好地在初中化学学科教学过程中培养学生的证据推理与模型认知能力，教师必须要对证据推理与模型认知能力的内涵与外延有一个比较全面的认识。所谓证据推理是指学生能够灵活自如地运用分析、推理等方法建立观点、结论与证据之间的逻辑关系，并据此深入研究物质的本质特征、相互关系以及构成要素等。而在此基础上，正好又可以建立模型，学生再运用已经建立的模型解释相关化学现象，解释现象背后的本质与规律的能力则是学生的模型认知能力。
　　在初中化学学科教学过程中，教师引领学生巧妙地运用思维导图，不仅能够更好地发展学生的证据推理与模型认知能力，还能够更好地发展学生的“学习力”。
　　比如说，当学生对化学反应和物理变化的概念有了深入透彻的理解之后，他们就可以根据自己的理解以及相关证据，再利用思维导图去辨识现实生活中的各种现象，即哪些是化学变化，哪些是物理变化。如：“铁生锈”这一生活现象，因为有新物质的生成，所以它是化学反应;“雨后的美丽彩虹”这种生活现象，因为没有新物质的生成，所以它又是物理变化等。
　　由此可见，思维导图的运用不仅使得学生的证据推理与模型认知能力这一化学素养得以培养，还使得学生的“学习力”逐步提升。
　　 四、巧用思维导图，培养学生的科学探究与创新思维能力
　　化学实验是学生学习化学的基本途径之一。学生在动手操作各种化学实验的过程中，不可避免地会遇到一些貌似“异常”的现象。教师切不可小觑这些“异常”的现象，这些貌似“异常”的现象正是培养学生科学探究与创新思维能力的绝佳素材。而这种科学探究与创新思维能力也是初中学生在化学学习过程中需要培养的一种基本素养。
　　在凭借各种“异常”现象培养学生的科学探究与创新思维能力的过程中，必须要让学生透过“异常”现象分析、梳理其本质。事实证明，思维导图的巧妙运用能够使得这些“异常”现象背后的本质梳理得更为清晰、更为完整。
　　以初中化学CO2通入澄清石灰水为例，通常情况下，当学生将CO2通入澄清石灰水中时，片刻之后，溶液会变浑浊。但是，某小组将CO2通入澄清石灰水中取出之后，严格按照上述步骤操作了该实验，结果却完全不同了。这一次，澄清石灰水没有变浑浊。针对这一貌似“异常”的现象，学生可以在深入讨论、反复论证的基础上，巧妙地利用思维导图，最终得出正确的结论（图2）。而在此过程中，学生创新思维能力也得到了培养。
　　再如在走进化学实验室的教学中，可以给学生设置这样一个对比实验：将两种黑色固体分别加入稀硫酸中，结果完全不同，一组实验没有发生明显现象，另一组实验中黑色固体消失，溶液变成了蓝色，学生深入讨论，反复论证资料，利用思维导图，得出了产生不同现象的原因（图3）。在探究过程中，学生的创新思维能力得到了培养和提升。
　　不难发现，巧妙地运用思维导图，学生能够对各种“异常”现象进行科学合理的解释，据此学生的科学探究与创新思维能力也能够得到培养。与此同时，学生的“学习力”自然而然得到了提升。
　　综上所述，思维导图在初中化学学科教学中的巧妙运用，有助于提升学生的宏观辨识与微观探析能力、有助于建构学生的变化观念与平衡不变思想、有助于发展学生的证据推理与模型认知能力以及有助于培养学生的科学探究与创新思维能力等化学学科素养。特别值得注意的是，思维导图的巧妙应用在提升学生的各种化学学科素养的同时，还有助于发展学生的“学习力”。这种“学习力”又会反过来促进学生化学学科素养的持续、稳步提升。
　　参考文献：
　　[1]曹慧娜.巧用思维导图，培养学生学习力[J].教师，2018（18）：67.
　　[2]胡伟.用思维导图“导”出化学课堂新精彩[J].祖国，2018（11）：26.
　　作者简介：
　　 曾海强，广东省东莞市，广东省东莞市寮步中学。
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