［摘 要］在初中化學(xué)教學(xué)中，思維可視化作為一種創(chuàng)新的教學(xué)方式，對(duì)提升初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。它以學(xué)生為主體，通過直觀的形式，將抽象的化學(xué)知識(shí)、思維過程或邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)化為可見的視覺表征，能幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率和解題能力?；诖?，文章以人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”的教學(xué)為例，闡述思維可視化的應(yīng)用意義與原則，分析其在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用困境，并提出有效的應(yīng)用策略，旨在為初中化學(xué)教學(xué)提供新的思路與方法。

［關(guān)鍵詞］思維可視化；初中化學(xué)；酸和堿

［中圖分類號(hào)］" " G633.8" " " " " " " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號(hào)］" " 1674-6058（2025）05-0062-05

隨著教育改革的推進(jìn)，初中化學(xué)教學(xué)越來越注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。化學(xué)思維模型是指學(xué)生從化學(xué)角度認(rèn)識(shí)事物、探索現(xiàn)象、解決問題的思維模式。思維可視化則是指借助符號(hào)、模型、圖表等工具，將原本不可視的思維過程可視化[1]。在初中化學(xué)教學(xué)中，教師運(yùn)用思維可視化工具，構(gòu)建可視化思維模型，可以提高思維的直觀化水平，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣與積極性，幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)的思維方式[2]。下面，本文以人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”為例，探討思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用意義

（一）使抽象內(nèi)容直觀化

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，涉及許多抽象的概念和變化過程。對(duì)于初中階段的學(xué)生而言，化學(xué)學(xué)科作為一門全新的課程，激發(fā)了他們較高的知識(shí)探索敏感度。在實(shí)際的教學(xué)過程中，如果教師僅采用傳統(tǒng)的文字描述方式開展教學(xué)，往往難以讓學(xué)生全面、直觀地理解相關(guān)概念和過程，從而制約學(xué)生的思維發(fā)展。而思維可視化教學(xué)則通過將抽象的化學(xué)變化過程以圖像、圖表等形式直觀地展現(xiàn)出來，使學(xué)生能更直觀地看到反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化、化學(xué)鍵的形成與斷裂等過程。這種直觀化的教學(xué)方式不僅降低了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)和解決化學(xué)問題的難度，還有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們更好地理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律[3]。

（二）使復(fù)雜內(nèi)容簡(jiǎn)單化

初中化學(xué)中涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，且有些內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，學(xué)生在遇到包含多個(gè)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)雜內(nèi)容時(shí)，往往因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)技巧而感到學(xué)習(xí)困難。而思維可視化通過將復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解和重構(gòu)，并以簡(jiǎn)潔明了的方式呈現(xiàn)出來，能夠有效降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。例如，在教學(xué)原子結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)成等內(nèi)容時(shí)，教師可以通過繪制結(jié)構(gòu)圖、流程圖等方式，將復(fù)雜的內(nèi)容簡(jiǎn)單化，使學(xué)生更容易掌握這些知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生能夠在對(duì)物象的感性與直觀了解中找到突破口，提高學(xué)習(xí)和解題效率[4]。

（三）使學(xué)習(xí)思路清晰化

化學(xué)學(xué)習(xí)需要具備一定的邏輯思維和問題解決能力。但在實(shí)際學(xué)習(xí)中，許多學(xué)生往往缺乏邏輯思維，不知道如何思考問題和學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助思維導(dǎo)圖、流程圖等思維可視化工具，幫助他們厘清學(xué)習(xí)思路，明確解題步驟。這樣不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力，還能使他們?cè)诿鎸?duì)復(fù)雜問題時(shí)迅速找到切入點(diǎn)并有序地進(jìn)行解決。通過不斷的練習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生就能夠逐漸掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的規(guī)律和方法，真正做到學(xué)以致用。

二、思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用困境

（一）學(xué)生知識(shí)理解不夠透徹

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要掌握大量的化學(xué)概念和原理，并具備較高的抽象思維能力、邏輯推理能力以及實(shí)證觀察能力等。然而，由于化學(xué)知識(shí)的抽象性和復(fù)雜性，如原子、分子、離子等概念，學(xué)生往往難以深入理解這些知識(shí)點(diǎn)。思維可視化雖然可以通過圖表、圖像等方式將知識(shí)以直觀的形式呈現(xiàn)出來，但如果學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，仍然難以全面理解思維可視化所呈現(xiàn)的內(nèi)容。例如，在學(xué)習(xí)“酸和堿”時(shí)，學(xué)生需要理解酸和堿的定義、性質(zhì)以及它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。如果學(xué)生對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)理解不夠透徹，即使教師利用思維可視化工具進(jìn)行詳細(xì)的講解和演示，也難以使學(xué)生真正理解其中的化學(xué)原理。久而久之，學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心就會(huì)下降，學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)效果也會(huì)受到影響。

（二）學(xué)生解題思維不夠全面

化學(xué)題往往涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和概念的綜合運(yùn)用。在解題過程中，學(xué)生需要具備全面的解題思維，同時(shí)能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來分析和解決問題。然而，由于學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中缺乏系統(tǒng)的思維訓(xùn)練和有效的解題方法指導(dǎo)，往往難以形成全面的解題思維。這種思維的不全面性會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在理解和掌握化學(xué)基本概念和原理時(shí)存在困難，并在解決相關(guān)問題時(shí)感到困惑無力，難以制訂科學(xué)合理的解題策略。雖然思維可視化可以通過展示解題思路和步驟來幫助學(xué)生理解解題過程，但如果學(xué)生本身缺乏全面的解題思維，即使看到了直觀呈現(xiàn)的解題過程，也難以真正掌握其中的解題方法和技巧。這將導(dǎo)致學(xué)生在遇到類似問題時(shí)仍然無法獨(dú)立解決，甚至可能產(chǎn)生畏難情緒，阻礙思維可視化在化學(xué)解題中的有效應(yīng)用。

三、思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用原則

（一）主體性原則

主體性原則要求教師在教學(xué)過程中注重學(xué)生的課堂主體性。在思維可視化的應(yīng)用中，教師需引導(dǎo)學(xué)生積極參與思維構(gòu)建過程，鼓勵(lì)學(xué)生自主思考、提出問題、探究答案，并主動(dòng)構(gòu)建化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，以增強(qiáng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。

（二）開放性原則

開放性原則要求教師在教學(xué)過程中保持開放的心態(tài)，允許學(xué)生暢所欲言，鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的見解和想法。在思維可視化的應(yīng)用中，教師應(yīng)為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，通過設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和認(rèn)知水平選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式。在這些活動(dòng)中，學(xué)生將親手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并通過思維可視化工具記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而豐富課堂內(nèi)容，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維。

（三）簡(jiǎn)約性原則

簡(jiǎn)約性原則要求教師在思維可視化教學(xué)過程中盡量簡(jiǎn)化復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)和概念，使其更加直觀易懂。為此，教師應(yīng)確保教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及思維訓(xùn)練能夠深入淺出、通俗易懂，形式簡(jiǎn)潔而不失表現(xiàn)力。同時(shí)，通過提煉關(guān)鍵信息和核心概念，幫助學(xué)生快速掌握化學(xué)知識(shí)的精髓，提高學(xué)習(xí)效率。

（四）過程性原則

過程性原則注重思維可視化的動(dòng)態(tài)性和生成性，強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)過程中應(yīng)關(guān)注學(xué)生的思維過程，引導(dǎo)他們逐步構(gòu)建和完善化學(xué)知識(shí)體系。它要求教學(xué)應(yīng)以知識(shí)的發(fā)生發(fā)展和認(rèn)知形成的內(nèi)在聯(lián)系為線索，充分展現(xiàn)其中的思維活動(dòng)，使學(xué)生能夠真正參與知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程。為此，教師應(yīng)深度思考教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，確保其對(duì)學(xué)生的思維有所啟發(fā)和培養(yǎng)，進(jìn)而提高學(xué)生的思考能力和思維水平。同時(shí)，通過過程性原則的實(shí)施，讓學(xué)生可以清晰地看到自己的思維過程，學(xué)會(huì)反思，從而更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)[5]。

四、思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）利用思維導(dǎo)圖發(fā)展整體性和建構(gòu)性思維

陶行知先生說過：“與其把學(xué)生當(dāng)天津鴨兒添入一些零碎知識(shí)，不如給他們幾把鎖匙，使他們可以自動(dòng)去開發(fā)文化的金庫和宇宙之寶藏?！盵6]思維導(dǎo)圖是一種將思維過程以圖形化的方式呈現(xiàn)出來的工具，能夠幫助學(xué)生將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，形成完整的知識(shí)體系。例如，在教學(xué)“酸和堿”時(shí)，教師可以利用思維導(dǎo)圖來幫助學(xué)生發(fā)展整體性、建構(gòu)性思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展。通過引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式等，并以“酸、堿”為核心概念構(gòu)建思維導(dǎo)圖。在構(gòu)建思維導(dǎo)圖時(shí)，應(yīng)包括酸和堿的定義、性質(zhì)、分類、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用等內(nèi)容，確保學(xué)生能夠直觀地看到酸、堿之間的聯(lián)系和區(qū)別，從而更好地理解和掌握這些知識(shí)點(diǎn)。具體來說，在構(gòu)建關(guān)于酸的思維導(dǎo)圖時(shí)，教師可以先列出酸的定義和性質(zhì)，然后引導(dǎo)學(xué)生思考酸的分類（如強(qiáng)酸、弱酸）、酸的通性（如與鹽反應(yīng)、與堿反應(yīng)、與金屬氧化物反應(yīng)等）、濃硫酸的性質(zhì)（吸水性、脫水性、腐蝕性）、酸在實(shí)際生活中的應(yīng)用（如胃酸幫助消化、醋酸用于調(diào)味等）。“常見的酸”思維導(dǎo)圖如圖1所示。

同時(shí)，教師還可以將酸與堿、鹽之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以分支的形式呈現(xiàn)在思維導(dǎo)圖中，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。為了進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高他們的參與度，教師可以利用多媒體技術(shù)將思維導(dǎo)圖以動(dòng)態(tài)的形式呈現(xiàn)出來。此外，還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手繪制思維導(dǎo)圖，通過動(dòng)手操作來加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。

（二）借助流程圖發(fā)展化學(xué)觀念和科學(xué)思維

流程圖也是一種圖形化的表示方法，用于展示流程中的活動(dòng)、節(jié)點(diǎn)、步驟或信息傳遞過程。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師可以圍繞學(xué)生的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，巧妙地借助流程圖來幫助學(xué)生構(gòu)建和發(fā)展化學(xué)觀念及科學(xué)思維，使抽象的化學(xué)思維可視化。例如，在教學(xué)“酸和堿”時(shí)，教師可以利用流程圖來描述化學(xué)反應(yīng)的過程和機(jī)理。特別是在講述酸堿中和反應(yīng)這一難點(diǎn)時(shí)，教師可以通過繪制流程圖（如圖2）來清晰地展示反應(yīng)物、反應(yīng)條件、反應(yīng)過程以及生成物等關(guān)鍵信息。通過流程圖的引導(dǎo)，學(xué)生能夠更加直觀地理解酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和過程。

教師同樣可以利用流程圖來幫助學(xué)生分析化學(xué)問題。如在解決關(guān)于酸、堿的計(jì)算問題時(shí)，可以通過繪制流程圖來展示解題步驟和思路。在流程圖的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠更加直觀地看到解題過程中的關(guān)鍵點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，從而提高解題能力和答題準(zhǔn)確率。此外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)流程圖來描述化學(xué)過程和解決具體問題。通過動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生能夠更深入地理解和記憶化學(xué)概念和原理，顯著增強(qiáng)自己的科學(xué)思維和解決問題的能力。

（三）以問題為導(dǎo)向確定思維可視化目標(biāo)

教師想要在化學(xué)教學(xué)中充分發(fā)揮思維可視化的作用，還需以問題為導(dǎo)向來確定思維可視化的目標(biāo)，確保學(xué)生能夠清晰理解待解決的問題，并掌握所需的知識(shí)和技巧。以“酸和堿”為例，教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)一系列啟發(fā)性問題（如圖3），并利用思維可視化工具來幫助學(xué)生解決這些問題，引導(dǎo)學(xué)生思考酸、堿的通性及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

同時(shí)，教師也可以利用思維導(dǎo)圖或流程圖等思維可視化工具來展示這些問題的答案和解答過程，使學(xué)生能夠更深入地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。此外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己提出問題，并嘗試?yán)盟季S可視化工具來解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和解決問題的能力，加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。在此過程中，教師需要注意以下幾點(diǎn)：一是要精心設(shè)計(jì)具有針對(duì)性、啟發(fā)性和層次性，能夠引導(dǎo)學(xué)生深入思考和理解化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的問題；二是要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，選擇合適的思維可視化工具；三是要注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并及時(shí)給予學(xué)生反饋和評(píng)價(jià)，幫助他們發(fā)現(xiàn)自身的不足并及時(shí)改進(jìn)[7]。

（四）依托課堂實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)思維可視化練習(xí)

在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是不可或缺的一部分。實(shí)驗(yàn)不僅能夠幫助學(xué)生直觀地觀察到化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象，還能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。在思維可視化課堂教學(xué)中，教師應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為依托，加強(qiáng)思維可視化練習(xí)，為學(xué)生呈現(xiàn)直觀、具體、生動(dòng)、形象的化學(xué)過程，從而給學(xué)生留下深刻的印象，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。以“酸和堿”為例，首先，在進(jìn)行“常見酸、堿的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)酸、堿的定義和性質(zhì)，再利用思維導(dǎo)圖或流程圖等思維可視化工具，將實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論以圖形的形式呈現(xiàn)出來。這樣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中就可以參照這些圖示進(jìn)行操作和觀察，更加清晰地理解實(shí)驗(yàn)的目的和原理。“溶液的酸堿性”思維導(dǎo)圖如圖4所示。

其次，在進(jìn)行“鹽酸與氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以繪制流程圖，展示反應(yīng)物的加入順序、反應(yīng)過程中的溫度變化、溶液的顏色變化以及最終產(chǎn)物的生成等。這樣，學(xué)生可以通過觀察流程圖，更加直觀地理解中和反應(yīng)的過程和實(shí)質(zhì)。

最后，在進(jìn)行“碳酸鈉與澄清石灰水反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以采用圖示、動(dòng)態(tài)畫面等思維可視化工具進(jìn)行呈現(xiàn)，構(gòu)建直觀的化學(xué)反應(yīng)模型，讓學(xué)生通過直觀生動(dòng)的畫面，加深對(duì)微粒交換的印象，深刻理解復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，并能夠從微觀角度分析化學(xué)變化過程[8]。

（五）針對(duì)思維可視化教學(xué)創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式

評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展具有重要作用。教師在教學(xué)過程中需關(guān)注學(xué)生差異，開展多元評(píng)價(jià)，及時(shí)反饋學(xué)生存在的問題，并創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式，以充分發(fā)揮過程性評(píng)價(jià)的育人功能，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。以“酸和堿”為例，教師可以結(jié)合思維可視化的應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括學(xué)生對(duì)思維可視化工具的運(yùn)用能力、對(duì)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度、實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究精神等。同時(shí)，教師還應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫質(zhì)量等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并鼓勵(lì)學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)彼此的不足和優(yōu)點(diǎn)，激勵(lì)學(xué)生不斷追求發(fā)展和進(jìn)步。

綜上所述，思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用前景。雖然當(dāng)前思維可視化在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用存在學(xué)生知識(shí)理解不夠透徹、學(xué)生解題思維不夠全面等問題，但教師可通過利用思維導(dǎo)圖發(fā)展學(xué)生的整體性和建構(gòu)性思維，借助流程圖發(fā)展學(xué)生的化學(xué)觀念和科學(xué)思維，以問題為導(dǎo)向確定思維可視化目標(biāo)，依托課堂實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)思維可視化練習(xí)，創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式等策略有效推進(jìn)思維可視化教學(xué)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究精神，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新精神，提高他們的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，從而為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "］

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