思维可视化工具在化学阶段性复习中的应用

吴晓红 李奕霖

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.039

摘  要 对化学知识复习的过程实际上是对知识认知、加工再记忆的过程。思维可视化工具是学生具体思维的表现工具，也是对知识可视化呈现的方法，它帮助学生有效地、精准地记忆知识，减轻记忆的负担，同时在思维加工过程中发现知识漏洞，使学生在较短的时间内全面复习，提高复习效率和质量。

关键词 思维可视化工具;括号图;气泡图;双气泡图;圆圈图;最近发展区;化学复习

中图分类号：G633.8    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）21-0039-03

1 问题的提出

化学学科知识点繁多零散，知识体系较为复杂。学生时常对知识点记忆不全、记忆不清，在解决问题中容易产生混淆点和障碍点，不能熟练运用。学生对化学的复习重在整理归纳，形成知识网络，从整体的角度吸收化学知识[1]。同时，化学知识需要理解透彻，记忆精准，因此也要求学生在复习中具有个性化，根据实际掌握情况，对模糊不清的知识运用思维可视化工具进行精准记忆[2]。对于每次化学测试的复习，学生需要做到的是在短暂的时间内明确考试范围，迅速回忆该范围内的知识点及它们之间的关系并形成知识体系，能够由一个点散发思维联想出一串知识，进而将知识全面建构，避免记忆混乱。在这个过程中如若发现遗漏、薄弱的知识，及时对此巩固，从而提高考前复习效率。

在化学复习中，学生的现有水平是他们已经知道的知识，通过复习将要达到的水平是能够明确知识间的关系，构建体系查漏补缺，从而深刻记忆。这两种水平之间的差异即是认知心理学派提出的最近发展区。思维工具正是帮助学生克服最近发展区的一种方法。每种思维工具都含有一种逻辑线索[3]，学生可以依据该逻辑去梳理化学知识之间的关系，深入认识并主动建构起自己的知识体系，提高思维能力。其中思维可视化工具属于思维工具的一种，可以通过一些图示的方法将学生的认知等隐性思维外显化，帮助学生分担一些认知负荷。将思维可视化，一方面同时调动起学生手、脑、眼，减轻思维工具运用的难度;另一方面将一个个某种逻辑关系下的知识图示呈现，比起罗列分散知识点，方便学生全面且精准地记忆，也便于学生迅速搜索知识并随时进行检查。括号图、气泡图、双气泡图、圆圈图是四种常见的思维可视化工具，由于针对性强，运用省时省力，而适用于化学阶段性测试前较短时间内的复习。

2 思维可视化工具在化学复习中的运用

运用括号图梳理知识网络  括号图是用来描述事物整体与部分间关系的一种思维可视化工具。它的思维着力点是从一较佳角度对某一事物进行合理、有价值的拆分，体现在化学复习中就是对要考查的某一主题知识层层向下拆分成构成该主题的各个局部知识，可视化展现清晰的知识脉络，从而熟悉考试范围，避免复习有所遗漏。

括号图适用范围较广，对任何主题知识都可以构建知识网络，运用的关键在于明确知识之间整体与部分的关系。如“醇类、苯酚”专题的特点是对含-OH物质的认识，类似于元素化合物学习，包含该物质的命名、结构、物理性质、化学性质等。因此，学生可以从“含有-OH物质”这一中心短语出发，向下拆分成“醇类”“苯酚”两部分，再分别以二者各自为节点继续往下拆分。“醇类”知识包含基本概念、性质及用途，基本概念中又包含醇的定义、组成、通式、分类等，如此形成图1所示知识网络图。

如图1所示，运用括号图复习的全面性体现在学生不但明确了考试范围，而且在绘制过程中有顺序地回忆所学知识，避免思维混乱，也避免复习时遗漏某个知识点，从而使得复习较为全面。它的便捷性体现在全图将知识点提示可视化呈现，并且不用将该点细致地描述出来。如在图中“苯酚”这一节点往下继续拆分到基本概念时，学生只需默背其概念即可，而无须将概念一字不落地填在该处。因此，学生不但在绘制过程中节省大量时间，而且可以随时、多次根据图中的每个节点快速回忆知识。比起逐条机械地背诵知识点，对该图的记忆不仅减轻记忆负担，而且将知识节点成系统地呈现，学生可以在短暂的时间内全面明确考试知识，做到心中有数。

运用气泡图描述基本知识  气泡图是运用尽可能多的词或短语对中心词进行描述的思维图示。它的思维发散着力点在于能联想更多的词来描绘中心词，思维聚合点在于从所联想的这些词中筛选出最本质、最重要的几个。体现在化学复习中就是对某种物质、某个概念、某个实验或是某个反应等核心知识点运用相关考点去描述，并在其中筛选出常考、易考点，构成复习所用的氣泡图。

气泡图的运用对化学知识类别同样没有限制，在复习过程中继括号图之后使用。通过括号图构建的知识网络，学生知道苯酚的化学性质知识点涉及有弱酸性、取代反应、加成反应、显色反应、氧化反应等，但是没有具体描述，如果对此不熟悉，需要多加巩固，那么可使用气泡图。如图2所示，以“苯酚的化学性质”为中心气泡，向外思维发散，延伸出其反应具体特点的六个气泡，再由发散出来的气泡进行思维聚合，描述中心知识点。发散出来的气泡都是较为重要的考查点，因此在进行思维聚合过程中无须筛选。通过气泡图可视化地呈现苯酚六大化学性质，使学生记忆时避免遗漏，同时可根据图示多次迅速地回顾该知识点。

如果说运用括号图的复习是侧重查漏补缺，形成知识网络，使学生对于知识有整体意识，那么运用气泡图描述知识则是注重对重难点以及学生掌握不牢的知识进行深度加工记忆，形成一种局部意识。两种复习策略结合使用，效果更佳。学生对某一范围的知识建构网络，地毯式搜索自己不清楚、易混淆的知识点并进行标记，然后运用气泡图对这些知识点一一进行描述加工，以达到深刻理解和记忆的目的，避免对所有知识点一一描述而浪费时间，大大提高复习效率。学生在应用时需注意形成的最终气泡图不仅要进行第一步思维发散，由中心气泡延展出相关的多个气泡，也要对分散出来的气泡进行筛选（即划去超纲、不重要的知识点），进行思维聚合描述中心气泡[3]。省略第二步容易造成气泡图庞大臃肿，记忆抓不住重点。

运用双气泡图区分易混点  双气泡图是用来进行两个对象之间异同点比较的一种思维可视化工具。化学知识繁杂，记忆困难的原因主要体现在物质之间具有一些共性，同时有各自的特性，使得化学知识之间的易混淆点较多，学生记忆容易混乱。通过双气泡图将易混淆点的相似、不同之处可视化展示出来，帮助学生直观地区分各知识点，通过对比记忆达到精准记忆的效果。

同样以有机专题中醇类、苯酚的复习为例。醇羟基和酚羟基不仅有各自的特性，还有不少共性，因此可以运用双气泡图进行比较，如图3所示。以醇羟基和酚羟基为两个中心气泡，它们之间连接的气泡是二者的共性，两侧气泡是二者的特性即不同点。像这样将比较对象间的相同点放置在二者之间，各自的不同点列在各自两侧，比起表格式对比记忆更加形象直观。学生以图示为载体记忆所包含的信息，比直接记忆“xxx与xxx的相同点是…，xxx与xxx的不同点是…”更加容易，并且不易忽略某一知识点。

但双气泡图也具有一定的局限性，只适用于两种对象之间的比较。如果需要对比三种或三种以上对象，学生可以按照双气泡图的绘制方法延伸出第三个甚至更多的中心气泡。气泡较多，说明需要比较的对象多，对象之间的关系逻辑线就会增多，图示较为复杂，反而达不到帮助学生减轻记忆负担、精准记忆的效果。因此，学生在复习中使用该方法时要注意对象的选择。同时，学生还需注意在由两个中心气泡发散代表各自特性的气泡时，两侧的位置要一一对应，否则气泡排列杂乱无章，反而增加记忆负担，容易造成记忆点遗漏。如图3所示，在这两个中心气泡的两侧按照从上往下顺序，各自第一个不同点的气泡都是关于二者的电离能力，第二个都是关于二者的酸碱性，第三个都是关于二者能否与NaOH反应。

运用圆圈图联想相关题型  圓圈图是用来进行头脑风暴、联想等的一种思维可视化工具。体现在化学考前复习中，是在内圈中注明知识点，然后进行头脑风暴，联想之前教师反复提起的与该点相关的重难点题型、课本例题与习题、错题本积累的错题，并在外圈进行简要标注。

学生通过上述三种思维可视化工具对醇类、苯酚专题的基本知识点进行复习巩固，接下来就是对知识的运用复习。此时运用圆圈图，先进行头脑风暴，联想与中心圆圈相关的常见题型或做过的习题，并在外圈进行简单标注，如对于醇类、苯酚，在选择题中经常综合考查它们的基本性质，给出含有醇羟基和酚羟基的物质，判断是否与酸性KMnO4溶液、碱液、溴水等反应，如图4所示。圆圈图将学生联想到的题型可视化呈现，方便学生迅速发现自己对哪类题不熟悉或是没有信心，然后可以针对该类题进行训练，解决学生在化学考前短暂的复习时间中没有大量的时间和精力进行刷题及题海战术没有针对性等问题。

圆圈图运用的范围不再是知识点本身，而是涉及的题目、题型，刺激学生回忆与联想。该思维工具运用的过程加深学生对知识点所涉及考点的深刻印象，呈现的结果是学生自己归纳的较为全面的所复习知识点的应用以及考查形式，使学生做到全面地了解知识点涉及的常见题型，对题目掌握达到的效果不是数量的广，而是覆盖面的广。

3 总结

中学化学知识比较分散，重在整理归纳。因此，学生在复习中形成自己的知识网络，从整体的角度吸收化学知识很重要。化学知识同时要求理解透彻、记忆精准，因此也要求学生在复习中具有个性化，根据实际掌握情况，对模糊不清的知识运用思维可视化工具进行精准记忆。以上四种思维可视化工具各有各的特点，括号图帮助学生梳理考试范围，明确考查点，做到心中有数;气泡图和双气泡图则在学生运用括号图梳理知识体系的基础上，针对学生发现的薄弱点和易混淆点进行进一步加工理解和记忆;圆圈图则是在学生通过前面工作巩固了知识的基础上，帮助学生缩小题海战术的范围，做到精学精练。四种工具相结合，解决了学生在复习时“化学知识一讲都会，重复背诵熟知的知识点，不知复习什么”“知识点多，题目无穷无尽，刷题效率不高”这两大问题。学生在使用时应根据自身学习情况，合理地选择相应的策略。

参考文献

[1]陈芬.为高三化学二轮复习铺平道路：基于核心素养的复习视角[J].名师在线，2019（24）：19-20.

[2]王畅.浅谈高三化学复习教学策略[J].学周刊，2019（26）：

26.

[3]赵国庆，杨宣洋，熊雅雯.论思维可视化工具教学应用的原则和着力点[J].电化教育研究，2019（9）：59-66，82.