基于“思维导图”的《元素周期表与周期律》教学オ

胡海鹏�オ�

元素周期表和元素周期律是高中化学基本理论之一，它将高中化学中一些貌似无关的非金属元素如氮、硫、氯和金属元素如钠、铝、铁等依据结构、位置、性质三者之间的本质联系和递变规律对号入座、紧密联系为一个统一的有机整体.如何让学生掌握元素周期表和元素周期律的科学本质，形成具有严密逻辑链条的元素观，对于元素化合物知识的学习具有重要意义.

一、问题的提出

对于元素周期表与周期律的教学，常见的教学方法有这样一些.观察分析核外电子排布、原子半径以及元素主要化合价变化规律，初步得出周期性变化的规律.演示实验法或分组实验法，取第三周期金属元素单质钠、镁、铝后，分别投入水或稀盐酸中，观察实验现象和实验条件，比较金属与酸或水反应的难易程度、反应的激烈程度，从而得出相关金属元素金属性的强弱.填写表格，比较第三周期非金属元素硅、磷、硫、氯的最高价氧化物对应的含氧酸酸性的强弱，进而得出它们非金属性的强弱.最后由核外电子排布、原子半径、主要化合价、元素金属性、非金属性的周期性变化规律总结出元素周期律.大量的教学实践证明，这样的教学方法对于大多数学生而言效果不佳，学习往往陷入困境，因而丧失化学学习的兴趣.

如何使纷繁琐碎、杂乱无章的元素周期表和周期律知识错落有致、条理分明呢？思维导图不失为一个好助手.

二、思维导图法的应用

1.理论基础

近年来的心理学研究表明，人类大脑中的知识信息的储存和表征是根据概括水平的高低分不同层次进行的，其中图形形式是知识信息储存和表征的一种重要形式.对于学生而言，他们对平淡乏味的文字表述不感兴趣，而对于形象具体的图形内容更感兴趣.又根据奥苏伯尔意义学习理论，当学习者将所学知识与自身原有认知结构建立联系时，意义学习便随之产生了.

思维导图则以图画为具体表现方式，清晰明了地展现了思维的逻辑路径和细分层级，使右脑和左脑同时接受刺激，使直观思维和抽象思维相辅相成，唤醒学习者大脑深处沉睡的原有图式，有利于发散性思维的展开.所以教师将知识间的内在系和学生的认知结构相联系，引导学生主动设计出层级分明的思维导图，有助于学生自发进行意义建构，使思维过程更生动具体、直观易懂.

2.思维导图在元素周期表和元素周期律教学中的应用

（1）多角度解构元素周期表

对大部分学生而言，想要经过几节课的学习便要在较短时间内了解元素周期表的结构，识记所有主族元素和21-30号过渡元素，熟练掌握结构、位置、性质三者之间的关系，并以此为契机将之前所学的元素化合物知识融合为一个有机整体，无疑是一项艰巨的任务，可望而不可及.不少学生虽然也努力花较多时间熟悉、记忆，但总觉得千头万绪、剪不断理还乱，时间稍长又容易发生前后知识点混淆、部分知识点缺漏，以致学习兴趣急速下降和学习信心严重受挫.怎样才能使这部分知识条理清晰、逻辑严密，既便于识记又可熟练使用呢？利用思维导图就可以解除学生的这一烦恼.具体的教学中可以和学生一起画如下几个思维导图： 元素周期表的思维导图；族条目下的思维导图；区条目下的思维导图等等.通过上述思维导图的直观展示，引导学生由简单思维导图入手，逐步细化，最终组合完善，在这一过程中元素周期表的基本结构清晰而又完整地跃然纸上，更清晰而又完整地映入学生脑海，使学生轻松自如地实现知识体系建构，认知体系发展，同时自然而然地解决了学生容易遗忘的现实问题，增强了学习兴趣和学习自信心.

（2）由抽象到具体解构元素周期律

将思维导图应用于元素周期律的教学中，更有利于学生深刻理解元素周期律并更好地掌握元素结构、位置、性质三者之间的关系.例如，微粒半径的变化规律是元素周期律的重要内容，如何快速、准确地比较微粒半径的大小对不少学生而言是一个难点，利用如图1所示的思维导图对不同类型的微粒进行分类，在此基础上将不同的半径比较方法总结呈现，便于学生很直观地掌握微粒半径的变化.

通过这样的交互性生成教学，学生对元素周期律的本质理解更为深入，对于元素观所要求的学科迁移能力必然大大提高.

三、思维导图法的意义和前景

由上述例子，我们不难看出，思维导图最大的价值在于能将抽象深奥、杂乱无章的理论性知识间模糊不清、若隐若现、错综复杂的联系变得高度结构化、条理化、网络化和可视化.事实上自从上世纪思维导图问世以来， 因其在记忆、思维等方面的特有价值，将概念、逻辑树、问题方案等传统图示法的优势完美整合，与此同时又将系统化思维、合逻辑性思维、辩证法思维等思维方式融入其中，通过色彩、形状、图形、动画等多种直观刺激学生感官，极大地激发了学生的学习热情.

新课程理念要求教师为主导，学生为主体，作为能够实现自我发展的强大工具，思维导图在学科教学领域应该有着广阔的应用前景.在不少发达国家，思维导图甚至已经被列为国民教育中小学阶段的必须课程.在我国，思维导图自从上世纪九十年代被引进以来，也引发了大量有识之士的广泛关注和深入研究，并取得了大量令人振奋的研究成果.计算机也被应用到思维导图的研究中来，大量相关软件如Mindmanager，Xmind，MindMapper，百度脑图也被开发出来，这些都为思维导图的推广带来便利.相信假以时日，随着思维导图的不断发展和完善，必将对理科学科教学起到积极的推进作用.