化学教学中化学概念图和化学思维导图的差别

　　目前许多中学化学教师逐渐改变了“满堂灌”的教学方式，帮助学生主动建构知识。化学概念图和化学思维导图是帮助学生构建知识的两个有力武器，但在教学实践中，许多教师将两图混淆，不能更好地发挥各自的作用。因此，弄清两种图的区别、优势以及适用范围是有必要的。

　　一、构建化学思维的主要图式比较

　　知识可视化是通过视觉，以图形、图像结合文字的方式来表征枯燥乏味的知识。知识可视化的五个价值如图１所示。［１］在化学教学中，化学概念图和化学思维导图是化学知识可视化最重要、最常用的两种工具。

　　１．化学概念图

　　概念图是由美国康奈尔大学的诺瓦克博士在２０世纪６０年代开发的一种“能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解”［２］，它通常将某个主题下的相关概念写于圆圈或方框中，用连线形式联系相关概念，并在连线上标注概念间的关系。将化学知识以概念图的形式呈现便形成化学概念图（如图２所示）。

　　２．化学思维导图

　　思维导图，也被称为“心智图”，由英国人东尼·博赞创造，其问世约比概念图晚１０年，它是以图解的形式和网状的结构，用于储存、组织、优化和输出信息的思维工具。［３］一般从中心主题开始，进行思维发散，建立与其相关的一级主题，一级主题下又包含若干二级主题，以此类推，建立起树状结构，在创建过程中多使用颜色、线条粗细等变化。将化学知识以思维导图的方式呈现便形成化学思维导图（如图３）。

　　３．化学概念图和化学思维导图的区别

　　关于概念图和思维导图的比较，前人已有许多研究，他们多从起源、理论基础、评判标准、画法特征、直接目的、应用领域等方面进行比较、区别（如表１所示）。［４－６］

　　既然两者存在区别，那么在使用时必然要有选择性。根据前人的比较研究，再结合化学学科特点，对两者各自的优势做如下分析：

　　化学概念图的优势：能帮助学生将新的化学知识与旧知识结合，从而完善化学知识体系；能帮助学生理清化学概念之间的关系，帮助学生辨析化学概念；概念图可作为评价手段，即学生所画化学概念图可以呈现他们对概念理解正确与否。

　　化学思维导图的优势：画法较概念图更为随意，作图方便；图形由中心向外扩散，呈现作图者的思维过程；在学生思考化学知识的同时还能培养学生的发散性、创造性思维；色彩丰富，有利于全脑思维，并提高学习兴趣；能帮助学生梳理、建立化学知识体系。

　　二、图式思维在课堂教学中的具体运用

　　１．化学概念图和化学思维导图的制作

　　（１）化学概念图的制作。选取一个化学知识大类作为化学概念图的主题；确定这一主题的核心概念或知识点，把它们一一列出来写在纸上，作为节点；确定节点之间的从属关系，调整、优化概念间的位置关系，拟定概念图的横向、纵向的走势；将概念节点用箭头连接，并在连线上用连接词表明两者之间的关系，就可以形成化学概念关系图了。

　　（２）化学思维导图的制作。确定明确的化学主题，将一张白纸横向放在面前，在白纸中央位置画出化学事物图像或者写出核心化学词语代表目标，使它成为思维导图的核心；从中心图像开始思维发散，画出向外延伸的线代表主要分支，然后由主要分支再往下分，依此类推；在每条分支线上写出一个与主题相关的关键词；从绘制开始就尽可能使用各种颜色，并让线条有粗细、弯直的变化以代表不同含义。

　　２．运用化学概念图，辨析化学概念

　　（１）化学概念教学的特点。化学学科中存在着纷繁复杂的化学概念，化学概念的学习是学习化学的根本。学习化学概念需要有两个认知过程：概括过程和辨别过程。概括和辨别实际上是知识构建的过程，在概念的建构中为了避免出现泛化或窄化，做到精准地理解概念，在教学中一般不会孤立地讲授某单一的概念，而会是一组概念的教学。因此，教师在讲授概念的同时，还要引导学生将新授概念和自己原有概念进行整合，建构起具有一定层次结构的概念网络。

　　图４电解质知识概念图（２）教学适应性分析。电解质的相关知识是高中化学重要的知识，考试中出现的频率也较高，而学生也时常出错，究其原因是学生经常将概念泛化或窄化，比如有些学生认为ＣＯ２溶于水，溶液导电，因此认为ＣＯ２是电解质。对此我们应将概念进行精确辨析。根据图４我们可以清晰地看到，电解质和非电解质是针对化合物而言的；若在溶液或熔融状态下自身能够导电则为电解质，否则为非电解质；根据溶液或熔融两种条件下是否完全电离，又可将电解质分为强电解质和弱电解质。概念图让我们对概念之间的关系一目了然，这对学生行进概念的辨析有较大帮助。

　　３．运用化学概念图，掌握物质转化关系

　　（１）物质转化学习的特点。要学好化学，熟练掌握常见物质间的转化是必需的。高中化学中存在大量物质转化，主要集中在必修１的第三章、第四章和有机化学部分。由于每种重要元素都有多种存在形式，因此也必然会产生大量的化学方程式，由于高中的化学反应与初中所学化学反应差距较大，因此很多学生为记忆这些方程式苦恼不已，甚至开始害怕化学。平时在与学生的交流中也发现，他们在做题时由于知识掌握不扎实，脑海中经常会出现例如这样的问题：Ａｌ能够转化为ＡｌＯ－２（较熟练），但ＡｌＯ－２能转化到Ａｌ吗（不确定）？不确定物质是否能相互转化，做起推断题也就磕磕绊绊，心里没底。要熟练掌握物质间的转化，除了要懂得基本反应原理和元素化合物知识外，进行物质间转化的总结是有必要的。

　　（２）教学适应性分析。物质间的转化涉及许多化学方程式，而学生在初中基本上没有接触过硅及其化合物的知识，因此学生对此会感到陌生。反应物、生成物和反应条件是化学方程式的重要组成部分，将硅单质及其主要化合物写在纸上若能转化则用箭头连接，并标明反应的条件，最后形成概念图（如图５所示）。学生通过这样一张图可以将硅及其化合物之间的反应全部思考一遍，而图像的刺激也更利于学生记忆物质之间是否能转化。

　　４．运用化学思维导图，进行化学自主复习

　　（１）化学自主复习的特点。由于学生情况不同，自主复习能让学生根据自己的情况进行复习。“自主”至少有能动性、独立性和异步性三个特点，能动性是指学生要积极主动，独立性是要求学生不依赖老师和伙伴完成复习，异步性是学生根据自身的需要进行复习。显然，自主复习需要学生有良好的学习态度和学习方法，否则这种方式会适得其反。有研究表明，思维导图对于化学的复习是十分有利的。

　　（２）教学适应性分析。化学反应进行方向是高中化学中重要的理论知识，这一内容涉及众多抽象的概念以及判断的标准，图６是通过思维导图对此内容进行回顾复习。学生可先将大的知识块写于白纸中间，然后进行联想，写出主要分支，然后继续发散（使用不同色块）。由于色块的差异，学生在制作完思维导图后能够清晰地对主分之间有个整体把握，教师也能从这一思维过程中发现学生在此知识块里有何遗漏。

　　５．运用化学思维导图，了解化学内容体系

　　（１）教材章节框架的特点。高中化学知识的传授都是以章节（单元）为基础，然后形成一本教科书，再由几套教科书组成整个高中化学学习内容。有些学生会认为：我每个知识点都懂，我为什么要知道整个化学知识体系？其实很多学优生有着清晰的知识网络。也有研究表明，学生借助知识体系中的知识链，发展知识之间的相互关系，分析解决问题时，有利于学生较快地检索到针对问题的知识，提高学生解决问题的能力，起到提高学习效率的作用。［８］当学生了解了教材的知识体系，也就做到了心中有数，清楚自己已经学过什么，将来要学什么，还有什么问题是不明白的，什么问题是完全空白的。

　　（２）教学适应性分析。教科书的编写是有科学依据的，了解教科书的知识体系及其规律性，可以让学生在学习中形成知识链。图７是将人教版化学必修１的知识内容体系以思维导图的形式呈现。在图中我们能够清晰地看到必修１的内容由四大部分组成，而“从实验学化学”、“化学物质及其变化”实际上是作为学习化学的工具，为后两章的学习打下基础，因此用虚线箭头表明章之间的关系。其实，每部分内容还可继续联想往后拓展，以建立更加完备的内容体系思维导图。

　　总之，通过对化学概念图和化学思维导图的比较分析，了解它们各自的优势，并在教学中适宜地使用，就能使学生建构思维，也能让学生学会将分散的化学知识系统化，抽象化学原理形象化，复杂化学过程简单化，模糊的内在体系清晰化，从而使学习更加轻松。

　　［参 考 文 献］

　　［１］罗辉．打开智慧的魔盒［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１１．

　　［２］Ｎｏｖａｋ　Ｊ　Ｄ，Ｇｏｗｉｎ　Ｄ　Ｂ．Ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｈｏｗ　ｔｏ　Ｌｅａｒｎ［Ｍ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ａｎｄ　Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，１９８４．

　　［３］［英］东尼·博赞．博赞的学习技巧［Ｍ］．丁大刚，张相芬，译．北京：中信出版社，２００９．

    ［４］赵庆国．概念图思维导图教学应用若干重要问题的探讨［Ｊ］．电化教育研究，２０１２（５）：７９－８３．

　　［５］徐晨红，蔡亚萍．概念图、思维导图和思维地图的辨析［Ｊ］．科教文汇，２０１０（１１）：１０１．

　　［６］魏利霞，周震．浅析思维导图与概念图［Ｊ］．哈尔滨学院学报，２０１３（３）：９１－９５．

　　［７］房梅．思维导图在高中化学总复习阶段中的应用研究［Ｄ］．长春：东北师范大学，２０１３．

　　［８］刘强．高中化学教学中引导学生构建知识体系的探索［Ｊ］．上海教育科研，２００７（７）：８８－９０．