胡存义
厦门市思明区观音山音乐学校 （福建省厦门市 361008）
随着核心素养这一概念的提出，初中化学课堂教学迎来了新的挑战。教师在化学教学过程中的教学设计不能仅仅只是文字材料的累积，也不能以灌输为主，而是要有明确的教学顺序，这样才能促使学生更好学习化学知识，帮助学生深刻认识化学知识系统，实现观念的主动建构[1]。思维导图作为一种可视化教学工具，有利于学生扩散性思维的发展，从而促进学生核心素养的达成。所以，要求初中化学教师在教学过程中能够基于思维导图进行教学设计，使用图片、案例、视频等形式为学生创设教学情境，引导学生自主学习，最终促使学生在课堂学习过程中实现核心素养的建构。
初三化学学科不仅是学生接触化学的开始，同时也是学生高中化学学习的基础，整体来看具有以下特点。
1.1 初中化学实验较多
对于化学学科而言，实验是其中的基础，化学学科的发展离不开实验，不仅化学规律以及化学理论来源于实验，同时这些理论与规律需要通过实验进行验证。而且，化学学科需要通过化学实验来对学科教学进行优化，比如在日常教学过程中加入一些化学实验可以更好吸引学生注意力，提升学生学习兴趣，并且能够通过更为直观的方式来帮助学生更好认识化学知识，降低学生知识接受难度[2]。在通常情况下，初中学生在初三首次接触化学实验时往往十分兴奋，在实际操作过程中可能会不重视细节操作最终导致实验失败。所以，在实践教学过程中，教师可以充分借助思维导图向学生传递化学实验中需遵循的步骤和注意事项，从而帮助学生把握实验要点，提升化学实验教学效果。
1.2 初中化学内容较为分散
从初中化学教材内容编制方面来看，主要按照元素化合物知识与理论知识相互穿插的方式进行编排，整体难度从易到难，从直观发展至抽象。并且在初中化学教材中，为了促使学生更好掌握化学知识，还会将一些化合物知识插入不同章节中，这样知识点较为分散，学生往往容易遗忘之前所学知识，导致学生学习效果不理想。所以，教师可以充分借用思维导图的优势，对化学知识进行整理，从而帮助学生对分散的知识点进行整体把握，并且帮助学生对容易混淆的知识点进行区分，了解相似知识之间的关系[3]。促使学生逐渐形成知识主动建构的能力。
1.3 初中化学知识较为抽象
在初中化学知识中不仅包含各种物质性质知识，同时也包含各种化学现象以及微观层面的、原子等知识。从初中学生化学学习过程来看，对于其中的物质性质的化学现象这些宏观层面的知识，学生接受程度较强，往往可以更好掌握[4]。但是对于微观方面的知识往往存在一定的障碍。而通过思维导图中的类比或是类推的方式，帮助学生以已知的化学知识来推出其他相关的化学知识，能够促使学生从原本抽象的知识转化为更为直观的知识，进而使学生更好理解与掌握抽象的知识点[5]。所以，教师可以在教学过程中利用思维导图引导学生对化学知识产生更为深入的理解。
2.1 化学实验课教学设计
1.实验型知识的构成
表1 初三化学实验知识构成
2.思维导图基础上化学实验性知识的教学设计
在思维导图基础上对化学实验性知识的设计可以通过以下几个步骤来进行：第一，教材分析。在人教版九年级化学教材中，二氧化碳的制取是初三学生化学学习过程中制取气体的第二个实验[6]。其中主要包含确定性原理、组装气体发生装置、选择收集装置等方面内容。这一实验是促使学生通过实验制取气体的重要教学内容，在初三化学中占有重要地位。第二，学情分析。学生在进行二氧化碳制取这一实验之前，已经进行了关于氧气的制取实验，所以对气体的发生装置以及收集装置已经有一定了解，并且掌握了一些基本操作，同时也知晓了关于产生二氧化碳气体的基本反应，比如通过碳的燃烧、碳还原等。但是大部分学生对于二氧化碳的制取在全面认识方面还较为缺乏，所以，在该实验进行过程中需要结合思维导图来对实验思路进行整合。第三，教学方法。在这一步骤中，教师就要使用演示法、对比探究法以及小组讨论法进行教学。第四，教学过程。在这一步骤中，首先，教师需要在思维导图基础上为学生创设教学情境，并且引入新课。具体为教师先为学生演示实验，即取出一瓶盛满气体的瓶子，然后向其中注入一定体积的水，注入完成之后迅速拧紧瓶盖，并且摇晃，让学生观察瓶中产生的化学现象并且引导学生思考产生这种化学现象的原因。通过这一过程能够吸引学生注意力，激起学生对通过实验制备和收集二氧化碳气体这一实验的兴趣，从而为后续教学做好准备。其次，教师需要组织学生进行分组讨论，并且要求学生能够完成下图填写，从中找出最为方便的制取二氧化碳气体的反应。
图1
通过上图可以促使学生进行头脑风暴活动，从而引导学生在小组讨论过程中分析二氧化碳气体制备的原因。这样不仅能够培养学生团队协作精神，还可以强化学生全面思考问题的能力。复次，教师需要准备好碳酸钠、大理石以及试管当实验材料以及设备，组织学生进行分组实验，引导学生观察实验中产生的化学现象，从而找到制取二氧化碳气体的最佳反应。在此过程中，可以包含碳酸钠与稀硫酸的反应、碳酸钠与稀盐酸的反应、碳酸钙与稀硫酸的反应、碳酸钙与稀盐酸的反应。再次，教师组织学生进行小组合作，设计制取二氧化碳气体的方案。教师可以通过思维导图中的括号图来对气体收集装置的选择进行讲解，这样更加简单明了，方便学生理解和掌握。在此基础上，教师要引导学生根据所学知识绘制二氧化碳气体制取的装置图，并且对不同小组所绘制的装置图优缺点进行讨论。最后，教师根据思维导图中的流程图对本节课内容进行总结，对制取二氧化碳气体的思路进行归纳整理，以此来培养学生的归纳总结能力。
2.2 元素以及化合物课程的教学设计
1.初三化学教材中关于元素以及化合物知识的构成
在初三化学教材中，关于元素以及元素化合物的知识主要可以分为两种，第一种为非金属元素以及化合物知识，第二种为金属元素以及化合物知识。这些知识内容构成具体如下表所示。
表2
2.思维导图基础上元素以及元素化合物知识的教学设计
思维导图基础上对元素以及元素化合物的设计可以通过以下几个步骤来进行：第一，教材分析。在人教版九年级化学教材中，一氧化碳以及碳和碳的氧化物是从非金属元素过渡到金属元素的部分，在初三化学知识教学中占有重要地位[7]。其中一氧化碳是初三学生需要掌握的重要非金属氧化物之一，是中考的重点内容之一，因此，一氧化碳方面的相关知识在其中占据重要地位。第二，学情分析。学生在学习关于一氧化碳相关知识之前，已经拥有了相关知识，比如二氧化碳知识、碳的燃烧知识等。但是由于初三学生对于一氧化碳的认识尚处于初级阶段，容易在学习过程中出现混淆一氧化碳和二氧化碳性质的情况。所以，需要教师在教学过程中采用思维导图的方式对学生进行引导，帮助学生全面了解一氧化碳，可以明确区分一氧化碳和二氧化碳之间的差异。第三，教学方法。在这一步骤中，教师就要使用对比教学法、实验演示法等教学方法进行教学。第四，教学过程。在这一步骤中，首先，教师需要通过思维导图中的括号图以及圆圈图来对学生对以往知识的掌握情况进行检验，比如可以检验学生对于碳的燃烧知识以及二氧化碳性质知识的掌握情况等。其次，在教学过程中通过二氧化碳引出一氧化碳。比如教师可以通过向学生展示一氧化碳气体来引导学生对一氧化碳进行观察，并且要求学生总结一氧化碳的物理性质。在此过程中，教师可以借助思维导图中的圆圈图来提升视觉效果，方便学生对一氧化碳性质进行记忆，具体如下图所示。
图2
在上述基础上，教师需要通过关于一氧化碳的实验来引导学生探究一氧化碳的化学性质，比如可以通过点燃氧化碳气体，引导学生观察一氧化碳燃烧过程中所产生的化学现象，并且推测这一过程产生的生成物。然后教师引导学生根据上述实验来书写相关化学方程式。这一过程能够充分借助思维导图中的流程图促使学生从宏观出发写出相关化学反应方程式，提升学生的微观探索能力。再次，通过视频或是其他方式向学生展示一氧化碳的中毒机理，比如可以通过各种一氧化碳中毒新闻来介绍关于一氧化碳的危害，从而引起学生重视，而且帮助学生掌握预防一氧化碳中毒的方法。最后，教师要引导学生进行反思总结，通过问题引导的方式帮助学生梳理本节课程中的主要内容，并且鼓励学生通过思维导图对一氧化碳知识进行归纳整理，从而建立起自己的知识体系。
2.3 化学概念及原理课的教学设计
1.初三化学教材中关于化学概念和原理的知识构成
化学概念以及原理知识是初三化学学科内容中的重要内容之一，同时也是初中化学学科中的难点之一，具体构成如下表所示。
表3
2.思维导图基础上化学概念以及原理知识的教学设计
思维导图基础上对化学概念及原理的设计可以通过以下几个步骤来进行：第一，教材分析。在人教版九年级化学教材中，溶液的形成是关于溶液这一概念的初步认识，同时也是对物质分类的进一步拓展，还是后续学习溶液浓度、酸碱盐等方面知识的基础，在初三教材中有着承上启下的作用，是初三教材重要内容之一[8]。第二，学情分析。学生在学习关于溶液相关知识之前，已经拥有了相关知识，比如物质分类的知识、混合物的知识等，并且已经知晓生活中常见的几种溶液。由于初三学生对于溶液的认识尚处于初级阶段，所以对于溶液的认识依然停留在海水、盐水层面，对于溶液的基本概念、基本特点以及组成等方面了解较少，并且缺乏全面分析问题的能力，所以，需要教师在教学过程中能够采用思维导图的方式对学生进行引导，帮助学生全面了解溶液，结合生活中常见溶液，帮助学生理论联系实际，就是希望能够了解溶液的相关知识。第三，教学方法。在这一步骤中，教师就要使用讲授法、实验探索法等教学方法进行教学。第四，教学过程。首先教师应在思维导图基础上为学生创设教学情境，并且引入新课。具体为教师先为学生进行具体展示，将两瓶没有标签的无色液体以及一瓶紫色石蕊试液展示在学生面前，然后将紫色石蕊试液滴入两瓶无标签的无色液体中，并且要求学生仔细观察滴入紫色石蕊试液之后所产生的化学现象，同时要求学生在观察之后判断两瓶无色液体是否为水。通过这样的小实验，可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，为后续教学打好基础。其次，教师要进一步进行实验探究，帮助学生获得新的知识。老师需要准备贴有标签的四种试管，然后分别在不同的试管中加入泥土、粉笔灰、食盐以及蔗糖，再加入水摇晃，观察这一过程产生的现象。通过生活中十分常见的物质进行实验展示，能够快速拉近化学和生活的距离，激发学生学习兴趣，并且能够通过更为直观的方式进行教学。复次，教师需要通过投影动画向学生展示分子在溶液中的运动，这样可以促使教学实现可视化，降低学生学习难度，提高学生学习效果。再次，教师需要借助工具对教学进行优化，比如教师可以通过下图来归纳总结溶液的定义、特征以及组成。
通过思维导图中的圆圈图来讲解溶液的定义、特征以及组成，这样的方式更加简洁明了，并且可以突出重点，方便学生对溶液的知识进行理解和掌握。最后，教师可以通过问题引导方式对本节课程的内容进行梳理和建构，并且鼓励学生使用思维导图，对本节内容进行归纳总结，帮助学生进一步内化相关知识，并且对自身的知识结构进行梳理。
图3
从教师角度来看，思维导图是一种十分有效的教学措施。在初三化学教学中通过思维导图进行教学设计能够帮助学生充分体验建构知识网络的过程，从而提升教学效果。同时，在思维导图的基础上完成的教学设计，还能够激发学生的学习兴趣，充分发挥学生主观能动性，促使学生的动手能力、合作能力以及自主学习能力得到提升，从而培养学生的独立思考能力以及实践能力。
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