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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：1005–6629（2017）5–0041–05 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·博贊（Tony Buzan）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（又称达芬奇笔记，学生对思维导图不感兴趣，但对达芬奇的笔记感兴趣，可能是由于渴望成功的原因）。其核心特征：（1）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；（2）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。要求学生根据核心特征（1）（2）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。
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（物质变化与能量变化、观察物质变化的角度）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、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现Cu（OH）2，Cu2 来自于硫酸铜溶液，那OH-来自于什么地方？根据对硫酸铜溶液成分（硫酸铜、水）分析，是钠与水反应生成的还是钠与硫酸铜溶液反应特有的？此时实施对比实验钠与水反应。先让学生预测实验现象，然后再实施实验。当观察实验现象后，再要求学生用思维导图构建钠与水反应的现象与分析，学生思维导图如图3所示。
在金属钠与硫酸铜溶液反应探究完后，要求学生用思维导图对钠的化学性质进行总结。某学生的思维导图如图5所示。
当展示图6之后，学生就会惊叹导图的强大功能（归纳与概括能力），一类知识用一个小小的思维导图囊括其中，也惊叹于自己的学习能力是变得多么强大。用学生的话来说，思维导图真是学习的好帮手。
金属性质为何有差异，归根到底是由其结构决定，主要是由最外层电子决定。如铁与钠化学性质的差异，归根到底在于结构上的差异，即结构决定性质，性质反映结构。
3.2 将知识导图升级到学习方法导图
知识导图升级完之后，笔者还要求学生将本节课用到的学习方法建构思维导图，在教师指导下完成，如图7所示。
3.3 将知识导图升级到提升学生创新意识与社会责任导图
金属钠与水、硫酸铜溶液等反应时，因为钠与水反应放热，而金属钠的熔点低、又很活泼，钠稍微大一点就容易发生爆炸，因此新闻中时有金属钠爆炸的报道；反应过程震动大一点时钠容易从烧杯中蹦出来，造成危险。如何保护学生与教师的人身安全，需要教师、学生担当起相应的自我责任与社会责任，在责任担当中培养学生的创新意识。而实验的创新无非通过外部措施与内部措施，外部措施为预防危险与保护学生，内部措施是改进实验装置，从源头上杜绝事故的发生。当然也有很多实验创新是以增强实验现象为目的。 如收集氢气时，排尽装置中的空气是关键。以U型管或注射器为基础，易于排尽系统中的空气，降低爆炸的可能性，使实验安全可靠且燃烧现象更加明显。把金属钠放在易拉罐、铝片上等燃烧，明显看见淡黄色的过氧化钠；将金属钠投入到硫酸铜或溴化铜的丙酮溶液中，立即可见红色的铜析出。在教师指导下，学生构建思维导图，如图8所示。
从思维导图1不断升级到思维导图8，学生构建了学会观察实验现象的方法，钠与硫酸铜溶液反应、钠的化学性质、金属的化学性质，学习方法、创新意识与社会责任等导图。学生从纯知识学习上升到理论学习，并且不断用这些理论模型指导以后的学习或解决学习中的问题，即从而能够实现终身自主学习。
思维导图的教学过程就是思维导图的升级过程，从初级导图（诸多实验现象和散乱知识），升级到中级导图（归类统摄），再升级到高级导图（核心素养）。起点、过程、终点，都在一张导图中完整呈现，条理清晰（每个支链颜色不同），逻辑性强（每个支链线条由粗到细）；各个支链颜色不同，不会相互干扰；每个支链呈现思维发展过程，符合学生的认知规律，都是学生主动建构，有助于知识的深度理解、学生学习的顿悟、学习方法的获取、核心素养的形成；多种颜色、线条、图形等刺激，能愉悦和兴奋人的大脑神经，使左右脑协同作用，能使学习效率成倍提高；思维导图是学生学习过程的彩色可视化菜单，是知识、方法、核心素养的立体网络，也是学生可视化、图形化、彩色化、简洁化的课堂笔记。
高一、高二的化学教学，对学生来说是新授课，对教师来说是复习课。即要求教师从教学方法、教学理论、教书育人等高度对教材中、教学过程中的碎片化知识等整合关键词。关键词的理论化水平越高，概括得越全面，导图的层级就越高、对学生的指导作用就越大。一节课的总思维导图中还可以由若干分支的思维导图来支撑。因此思维导图就是教师培养学生化学核心素养的路线图、方法图、理论图。教师将思维导图了然于胸，在课堂上就能将貌似凌乱的知识，一步一步归纳、整合、提升成学习方法，进而用高层次的理论来统摄知识与方法，构建成各种模型进而指导学生以后的学习，使学生形成终身学习的能力；在形散而神不散的教学过程中，培养了学生的证据推理能力、探究能力、模型认知、宏观辨识与变化观念等化学核心素养，同时也大大提升了教师的专业化素养。
參考文献：
[1]杨梓生.对高中化学学科核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2016，（8）：1～2.
[2]白静珠.用思维导图改进学案导学的实践案例[J].化学教学，2016，（11）：19～23.
[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1[M].南京：江苏教育出版社，2009：49～50.
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：1005–6629（2017）5–0041–05 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·博贊（Tony Buzan）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（又称达芬奇笔记，学生对思维导图不感兴趣，但对达芬奇的笔记感兴趣，可能是由于渴望成功的原因）。其核心特征：（1）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；（2）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。要求学生根据核心特征（1）（2）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。
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（物质变化与能量变化、观察物质变化的角度）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、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现Cu（OH）2，Cu2 来自于硫酸铜溶液，那OH-来自于什么地方？根据对硫酸铜溶液成分（硫酸铜、水）分析，是钠与水反应生成的还是钠与硫酸铜溶液反应特有的？此时实施对比实验钠与水反应。先让学生预测实验现象，然后再实施实验。当观察实验现象后，再要求学生用思维导图构建钠与水反应的现象与分析，学生思维导图如图3所示。
在金属钠与硫酸铜溶液反应探究完后，要求学生用思维导图对钠的化学性质进行总结。某学生的思维导图如图5所示。
当展示图6之后，学生就会惊叹导图的强大功能（归纳与概括能力），一类知识用一个小小的思维导图囊括其中，也惊叹于自己的学习能力是变得多么强大。用学生的话来说，思维导图真是学习的好帮手。
金属性质为何有差异，归根到底是由其结构决定，主要是由最外层电子决定。如铁与钠化学性质的差异，归根到底在于结构上的差异，即结构决定性质，性质反映结构。
3.2 将知识导图升级到学习方法导图
知识导图升级完之后，笔者还要求学生将本节课用到的学习方法建构思维导图，在教师指导下完成，如图7所示。
3.3 将知识导图升级到提升学生创新意识与社会责任导图
金属钠与水、硫酸铜溶液等反应时，因为钠与水反应放热，而金属钠的熔点低、又很活泼，钠稍微大一点就容易发生爆炸，因此新闻中时有金属钠爆炸的报道；反应过程震动大一点时钠容易从烧杯中蹦出来，造成危险。如何保护学生与教师的人身安全，需要教师、学生担当起相应的自我责任与社会责任，在责任担当中培养学生的创新意识。而实验的创新无非通过外部措施与内部措施，外部措施为预防危险与保护学生，内部措施是改进实验装置，从源头上杜绝事故的发生。当然也有很多实验创新是以增强实验现象为目的。 如收集氢气时，排尽装置中的空气是关键。以U型管或注射器为基础，易于排尽系统中的空气，降低爆炸的可能性，使实验安全可靠且燃烧现象更加明显。把金属钠放在易拉罐、铝片上等燃烧，明显看见淡黄色的过氧化钠；将金属钠投入到硫酸铜或溴化铜的丙酮溶液中，立即可见红色的铜析出。在教师指导下，学生构建思维导图，如图8所示。
从思维导图1不断升级到思维导图8，学生构建了学会观察实验现象的方法，钠与硫酸铜溶液反应、钠的化学性质、金属的化学性质，学习方法、创新意识与社会责任等导图。学生从纯知识学习上升到理论学习，并且不断用这些理论模型指导以后的学习或解决学习中的问题，即从而能够实现终身自主学习。
思维导图的教学过程就是思维导图的升级过程，从初级导图（诸多实验现象和散乱知识），升级到中级导图（归类统摄），再升级到高级导图（核心素养）。起点、过程、终点，都在一张导图中完整呈现，条理清晰（每个支链颜色不同），逻辑性强（每个支链线条由粗到细）；各个支链颜色不同，不会相互干扰；每个支链呈现思维发展过程，符合学生的认知规律，都是学生主动建构，有助于知识的深度理解、学生学习的顿悟、学习方法的获取、核心素养的形成；多种颜色、线条、图形等刺激，能愉悦和兴奋人的大脑神经，使左右脑协同作用，能使学习效率成倍提高；思维导图是学生学习过程的彩色可视化菜单，是知识、方法、核心素养的立体网络，也是学生可视化、图形化、彩色化、简洁化的课堂笔记。
高一、高二的化学教学，对学生来说是新授课，对教师来说是复习课。即要求教师从教学方法、教学理论、教书育人等高度对教材中、教学过程中的碎片化知识等整合关键词。关键词的理论化水平越高，概括得越全面，导图的层级就越高、对学生的指导作用就越大。一节课的总思维导图中还可以由若干分支的思维导图来支撑。因此思维导图就是教师培养学生化学核心素养的路线图、方法图、理论图。教师将思维导图了然于胸，在课堂上就能将貌似凌乱的知识，一步一步归纳、整合、提升成学习方法，进而用高层次的理论来统摄知识与方法，构建成各种模型进而指导学生以后的学习，使学生形成终身学习的能力；在形散而神不散的教学过程中，培养了学生的证据推理能力、探究能力、模型认知、宏观辨识与变化观念等化学核心素养，同时也大大提升了教师的专业化素养。
參考文献：
[1]杨梓生.对高中化学学科核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2016，（8）：1～2.
[2]白静珠.用思维导图改进学案导学的实践案例[J].化学教学，2016，（11）：19～23.
[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1[M].南京：江苏教育出版社，2009：49～50.