利用思维导图提升学生化学核心素养的探索.doc

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1、利用思维导图提升学生化学核心素养的探索　　摘要：以“金属钠的性质及应用”为例，阐述了用思维导图提升学生的宏观辨识能力、证据推理与变化观念、模型认知与实验探究、创新意识、科学精神与社会责任等核心素养的过程；通过思维导图建构多种模型，使学生学会从知识学习层面上升到方法学习与理论学习层面，从而能够实现终身自主学习。　　关键词：思维导图；化学核心素养；案例解析；模型构建　　文章编号：1005�C66295�C0041�C05中图分类号：G633.8文献标识码：B　　化学核心素养一般认为包括宏观辨识与微观探析、变化观念与

2、平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任[1]等。　　思维导图由英国的托尼・博�于20世纪70年代初提出的，作为一种有效的、能够促进知识联系、加强知识网络构建的可视化教学工具，能够在很大程度上帮助学生发展一种清晰的整体性知识框架，还能帮助学生表征化学知识，增加大脑运作效率、提高思维能力[2]，最终提升核心素养。下面以苏教版化学1专题2第2单元第一课时“金属钠的性质与应用”[3]为例，具体阐述用思维导图来提升学生化学核心素养的做法。　　1利用思维导图提升推理与宏观辨识能力　　“金属钠的

3、性质与应用”中实验虽多，但多为验证性实验，如平铺直叙，难以大幅度激发学生学习化学的热情。如将验证性实验开发并转换成探究性实验，就能激发学生的学习欲望与热情。　　根据金属活动性顺序表，铁和钠属于活泼金属。教者不妨提问：初中学过铁的化学性质有哪些？学生列举后，教师介绍一种新的建构知识体系的方法――思维导图。其核心特征：在一张白纸的中间用最大号的字写上中心主题――铁的化学性质，然后画上一个圆圈；在圆圈的周围衍生出多个带箭头的分支，线条由粗到细，每个分支就是一个次中心或知识点；每个分支用不同颜色的水彩笔、次一号的字表示

4、。要求学生根据核心特征尝试建构铁的化学性质初级思维导图，学生建构的思维导图如图1所示。　　展示思维导图1时，学生的眼睛一亮，有点动心了，可见多维色彩比黑白两色更使人的视觉神经兴奋，大小号字体的差异使人特别能明确主次。趁势引导学生，我们就按照思维导图的顺序来探究钠的化学性质。如生铁表面是黑色的，为什么？追问：比铁活泼得多的钠，能保存在空气中吗？能否保存在水中？如果用煤油保存钠，应该具备什么条件？教师展示煤油中的钠时，学生就有点成就感了。教师再追问：钠的真面目是表面的黄色吗？如何观看呢？此时教师再让学生用镊子从煤油

5、中取出大块钠，并要求夹一夹，感觉一下硬度。提问：能用砂纸打磨钠皮吗？当学生用小刀切去表皮看到银白色时，就有点小激动了。通过铁与钠的保存与观看颜色对比，就能培养学生的推理能力，并且不断用实验证实，让学生不断获取成就感。　　打磨过的铁片投入到硫酸铜溶液中会有红色的铜析出，那么将一小块钠投入到稀的硫酸铜溶液中，你认为会有什么现象呢？吊足学生的胃口后，再演示该实验。当学生看到若干实验现象超出其心理预期时，一下子就沸腾了。　　学生通过观察得出实验现象有：蓝色沉淀、银白色小球、小球向各个方向游动、发出嘶嘶声、浮在液面上、银

6、白色小球燃烧并发出黄光等。　　教师引导学生发现上述现象杂乱无章，用思维导图1的方式难以建构有效认知体系。及时引出思维导图的核心特征，将零碎知识或现象整合成逻辑核心关键词和并列核心关键词，即思维导图是由一层层核心关键词向外发散，就像大脑神经元不断向外发散一样，最外层才是知识。必须对上述实验现象整合成关键词，才能构建出高一层次思维导图。此时再引导学生得出：任何化学反应所引起的现象分为物质变化所带来的现象和能量变化所带来的现象，以及引起其他化学反应所带来的现象，而物质变化所带来的现象又分成固体、液体、气体变化所带来的

7、现象。即金属钠与硫酸铜溶液反应现象的一级关键词为物质变化、能量变化、其他反应，物质变化的二级关键词为固体变化、液体变化、气体变化。学生将上述现象自我分析、小组讨论后填入到核心关键词后面，尝试构建新的思维导图。学生思维导图如图2所示。　　当展示图2时，学生就惊叹于高一层次导图强大的归纳能力，也能为分析问题、探究问题、解决问题提供有益的帮助。通过思维导图升级之后，实验现象就有了高层次理论与低层次现象之分，且这种宏观辨识模式适用于所有实验现象的观察，学生以后就不会盲目去观察实验现象。　　2利用思维导图提升学生证据推理

8、、变化观念、探究能力　　思维导图2的归纳究竟是否正确，还要通过数据查找、理论探究、实验探究等来实施验证。根据思维导图2的引导，我们依次进行探究。　　2.1探究固态现象产生的原因――提升学生的变化观念与证据推理能力　　钠浮在液面上，推出钠的密度小于硫酸铜溶液的密度，也小于水的密度。回顾钠的保存，推出钠的密度大于煤油的密度。通过查阅四者密度数据，证明推测正确。　　钠与硫酸铜溶液反应的下方出