构建有化学学科思想的思维导图——以“盐类水解复习”为例

构建有化学学科思想的思维导图——以“盐类水解复习”为例

叶宝珠

福建省政和第二中学 353600

摘要：思维导图是一种有效的学习方法，也是一种有效的复习方法。本文通过盐类水解复习案例描述了化学知识思维导图的构建过程，但是知识思维导图在运用时，往往存在脱节现象，通过案例分析，帮助学生从化学学科思想的角度去理解化学知识思维导图，并在此基础上建立有效的有化学学科思想的方法思维导图。

关键词：思维导图 化学学科思想

思维导图能有效的对知识进行归类整理，构建知识结构和知识网络，是一种有效的学习方法，也是一种高效的复习方法，目前，正越来越多的被应用在教学中，教师可有意识的指导学生理解思维导图并构建有效的思维导图。

1 理论基础

1.1 思维导图理论

思维导图（Mind Mapping)是英国著名脑思维学者托尼.博赞Tony Buzan在1974年《启动大脑》一书正式提出的。思维导图是用图解的形式和网络的结构，加上关键词和关键图像，存储、组织和优化信息（通常在纸上），使要学习的内容可视化、结构化和系统化，正好克服了罗列式学习不足，而且思维导图呈现的是一个思维过程，所以，思维导图是一种科学、有效的学习方法。目前，也越来越多的应用在教学中，其优越性在于“可以让复杂的问题简单化，简单到可以在一张纸上画出来，让你一下子就能很直观的看到问题的全部。它的另一个更大优势是随着问题的发展，你可以不费吹灰之力地在原有的基础上对问题加以延伸”。所以，新课教学和复习中，都可以利用思维导图有效地构建知识间的内在联系，形成系统的知识网络，更好的培养学生化学学科独特的思维模式。学生一旦认可了思维导图这种学习工具，便可以进一步将其应用到课堂上记录笔记和解决问题，从而大大提高课堂学习效率。

1.2 化学学科思想

学科思想是一个学科的核心和灵魂，它与知识、能力一起构成了学科体系的三个方面。化学作为一门自然学科，它既抽象又具体，但其学科思想的内容是丰富多彩的。化学学科思想是人们在化学的活动中运用的科学方法和思想意识，是对化学本质、特征和价值的基本认识，它虽不是具体的知识，但是是从具体的化学知识中提炼出来的，很多化学知识可以在化学学科思想的框架下得以诠释，从而为学习者提供了指向和目标，能使学习者把握化学学习的关键，也为学生理解和掌握化学的本质提供了更优化的途径。常用的化学思想有：分类思想，守恒思想，结构决定性质，从定性到定量，宏观和微观的相互转化，主次思想等等

2 思维导图构建的案例

我认为我们平时关注的思维导图一般体现的是知识性的，可称为知识思维导图，知识思维导图构建过程中体现的学科思想和方法可以称为方法思维导图。现在的复习用书中其实有大量的思维导图（知识思维导图），所以学生对思维导图并不陌生，有时也能记住一些低关联的思维导图，但是有好多同学并没有去想，这些思维导图为什么要这样画呢（思维方法），因此教学中就要解决这样的问题。

2.1“盐类水解复习”案例分析

从课本编排看，在第二章学习完化学平衡后，再安排来学习水溶液中水等弱电解质的电离平衡，盐类水解平衡，沉淀溶解平衡，显然课本这样编排从分类大类的角度看，这些内容是同类问题，都是平衡问题，所以有相同的知识内容：有关平衡的原理和规律、影响因素、应用等，通过这样简单的引导，学生在复习整理时，可以很轻松的对盐类水解所学的内容部分描述出这样的思维导图（图1）,

从分类小类的角度来看，这四大平衡的研究对象不同，所以有各自特点，对于盐类水解的原理、影响因素、应用等，需要继续构建思维导图。

对 于盐类水解的原理和规律这部分知识，学生比较熟悉，那么课堂设计可以从激发学生思考的兴趣的角度出发，利用问题和实验来引导学生构建思维导图，可以从生活中大家熟悉的用品入手，如对比玉米快发自发粉和长寿面的配料，引起思考：这两种重要的有代表性的盐Na₂CO₃ 和 NaHCO₃的性质和用途， 并设计了两个实验引起学生的兴趣和回忆：（1）如何证明Na₂CO₃ 溶液显碱性？如何证明红色是CO₃^2-水解引起的?（2）在2ml 0.1mol.L^-1Na₂CO₃ 溶液、 NaHCO₃溶液中分别逐滴滴入Al₂(SO₄)₃溶液，观察现象并解释。然后通过水解方程式的书写和几个判断题引导学生从盐类水解的实质、溶液发生的变化、水解的特点、规律、水解方程式表示式的注意点等方面（用学案预设）做更深刻的理解，从而绘制出更完整的思维导图，如图2

讲到盐类水解的影响因素时，学生都能很快的想到温度、加水、加酸、加碱等，显然很多学生分类意识还不够强，对于这方面知识较熟悉，但是较零散，所以要指导学生对零散的知识先分大类，如影响因素肯定要从内因和外因两方面考虑，应用问题应从有利和不利（或促进和抑制）两个角度考虑，因此能完成图3大部分，但是影响盐类水解的内因方面，学生一般能理解的是——盐自身的性质：如强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐等，所以，对于“物质的量浓度相等的NaCN、NaClO溶液,NaCN溶液pH较大。[已知K

_a(HCN)a(HClO)]”的判断，学生能理解的较好，也就是说酸碱的电离程度对盐类水解的影响能理解，接下来一个问题“如何比较0.1mol.L^-1Na₂CO₃和0.1mol.L^-1NaHCO₃的pH值的大小?你能否利用水解平衡常数来解释同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃的pH值的差异。已知：H₂CO₃的电离平衡常数Ka₁=4.4×10^-7 Ka₂=4.7 ×10^-11”有些学生有点困难，也就是说，涉及到多元弱酸的分步电离应用是学生的弱点，要详细解释，并配以一定的巩固练习。另外还设计这样一个问题：“以Na₂CO₃溶液为例，加水，水解程度怎么变化？Na₂CO₃的pH一定增大吗？能否用平衡常数解释加水，盐溶液水解程度增大”，像这样用平衡常数解释一些问题也是学生的弱点，通过思考、巩固，可以让学生慢慢的体会到平衡常数的应用，所以遇到多条件改变时的平衡移动，用勒沙特列原理没法解释时，可以用平衡常数来尝试解释相关问题。再经过练习学生就可以理解和绘制图3了。

经过前面的分析，盐类水解的应用思维导图就可以通过练习来构建了。在此基础上大多数学生就能画出类似图4的思维导图

可见，思维导图构建的过程可以看成一个多次分类思想的应用过程，然后把问题逐渐细化的过程。但是一节课构建的思维导图中只能记录一些关键词，学习者必须能通过关键词联想起相关内容。对于不理解的内容，如离子浓度大小的比较，在后续的复习中仍有可能不理解其中的意蕴，还必须专题复习。

2.2 存在问题讨论

那么思维导图中看上去能理解的问题，如“判断下列盐溶液蒸干的产物Ca(HCO₃)₂ NH₄Cl Na₂SO₃ FeSO₄ Fe(NO₃)₃”，答案五花八门，最常见的答案是：如Ca(OH)₂ 、无、NaOH、FeSO₄ 、Fe(OH)₃。为什么呢？学生往往只会孤立的看问题，缺乏综合运用反应原理分析问题的能力。因此在有些同学的脑海里只要一看到盐溶液就只能想到水解，所以就仅仅从加热能促进水解的角度分析出结果，导致了很多错误。其实图4正向看，告诉我们加热盐溶液会促进水解，那么逆向看 加热仅仅促进盐的水解吗，盐会不会有其它变化，或者说加热是许多化学变化的条件。事实上，“加热蒸干”是一个典型的化学反应条件，从化学思维方法方面去理解反应体系可能发生的变化，应该先考虑强反应如分解反应，氧化还原反应等化学反应，再考虑对弱反应如盐类水解等。从化学思想的角度看，学生的错因一是没有强烈的分类意识，所谓分类不仅仅是把物质分为某一类，还可以把变化分为哪一类，也可以把题型归为某一类，类别分清楚了，往往分析问题可以事半功倍。二是强弱主次思想薄弱，在相同的条件下，同一物质可能同时发生多种化学变化，如分解、电离、水解等，我们在分析问题时一定要全面，而且要考虑这些变化的先后以及主次。因此化学学科解题时需要学生从题中提取有效的宏观信息，结合物质微观结构并进行分类，利用守恒、平衡等化学思维进行分析，然后我们可以用化学符号、专业术语、图表等在思维导图中表达出来。简单的说，解决化学问题有特定的化学思想。例如:一定条件下，N₂O分解的实验数据部分如下：

下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是（ ）(注：图中半衰期指任一浓度N₂O消耗一半时所需的相应时间，c₁、c₂均表示N₂O初始浓度且c₁2)

有些同学被绕到半衰期这个词语中，有的同学忙于数据计算,有的同学的心里直接排除了A选项，问他为什么，他说，平衡问题，速率有个先变到不变的过程，即建立平衡到达到平衡的过程，考后一点拨，最后速率为零，学生才恍然大悟，为什么会出现这样的问题呢，我认为是很多同学没有建立分类思想造成的。对于速率平衡问题，有的学生满脑子都是平衡移动，淡化了速率问题，其实教材把这两个知识放在同一个章节，很显然就是告诉我们；速率与平衡是一组既有联系又有区别的相对独立的概念，所以我们运用时，不能只看重两者的联系，更要注意建立对比分类的化学思想。

3 结语

我在教学中调查发现，很多学生都感觉知识学了很多，方法也学了很多，但不知道什么时候用什么知识，什么方法，为什么会这样，因为他们没弄明白知识和方法间的内在联系，也就是说他们没有理解化学学科知识和学科思想的联系。尤其是化学学科思想和解题方法的联系更是没有想过。所以有必要挖掘化学学科思想帮助学生真正理解并构建和运用思维导图和方法导图。

参考文献：

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[5]以化学学科思想为灵魂 提高学生的科学素养 教学参考2011年第12期 作者 陈洪发

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