指向思维可视化的微探究活动在高中化学教学中的实践研究

引言

随着教育理念的不断革新和教学方法的持续优化，高中化学教学正迎来新的挑战与机遇。传统“填鸭式”教学模式已难以满足学生多样化的学习需求，而指向思维可视化的微探究活动凭借其直观性、互动性和探究性等特质，逐渐成为高中化学教学的重要方式。这种教学模式不仅能帮助学生更好地理解和掌握化学知识，还能培养他们的探究能力、思维能力和创新能力，让化学学习更具活力。

1、指向思维可视化的微探究活动的理论依据

1.1 思维可视化理论

思维可视化是将抽象思维过程通过具体、形象的方式呈现的教学方法。它借助图形、图像、模型等直观手段，把复杂的思维过程和知识结构以简洁明了的形式展现出来，助力学生更好地理解和掌握知识。在高中化学教学中，思维可视化策略能帮助学生看透化学概念的本质、理清化学反应的脉络、解读化学现象的奥秘，从而提高学习效果和思维能力，让抽象的化学知识变得清晰可触。

1.2 探究式学习理论

探究式学习是以学生为中心，通过自主探究和合作交流获取知识的学习方式。它强调学生的主动参与和亲身体验，鼓励学生通过提出问题、设计实验、收集数据、分析结果等步骤解决问题。指向思维可视化的微探究活动正是植根于探究式学习理论，通过设计微型探究任务，引导学生在探究过程中实现思维可视化，进而培养他们的探究能力和科学素养，让学习过程充满探索的乐趣。

2、指向思维可视化的微探究活动的实践价值

2.1 提高学生的学习效果

通过指向思维可视化的微探究活动，学生能将抽象的化学知识以直观形式呈现，从而加深理解和掌握。比如讲解“化学平衡”概念时，教师利用图表法绘制化学反应流程图和平衡常数计算表，帮助学生直观理解反应过程和平衡条件。这种直观教学方式能显著提升学习效果，让学生在考试中更有信心，取得更理想的成绩。

2.2 培养学生的思维能力

指向思维可视化的微探究活动注重学生的主动参与和亲身体验，鼓励他们在探究中提出问题、分析问题和解决问题。这种教学方式能锻炼学生的分析、归纳、推理等思维能力，让他们的思维更敏捷、更缜密，从而提高综合素质，为未来的学习和发展积蓄力量。

3、指向思维可视化的微探究活动在高中化学教学中的实践策略

3.1 活动设计原则

针对性原则：微探究活动的设计要紧密围绕教学目标和教学内容，针对学生在学习中存在的困惑和问题，选择具有代表性的探究主题，确保活动的有效性和针对性。

启发性原则：活动设计要具有一定的启发性，能够激发学生的思维兴趣，引导学生主动思考和探究。通过设置悬念、提出问题等方式，激发学生的好奇心和求知欲，促使学生在探究过程中积极寻找答案。

可视化原则：在活动过程中，要注重运用思维可视化工具，将探究的思路、方法和过程清晰地呈现出来。引导学生学会用概念图、思维导图等形式整理和归纳知识，培养学生的思维可视化能力。

合作性原则：鼓励学生以小组合作的形式开展探究活动，培养学生的合作意识和团队精神。在小组合作中，学生可以相互交流、相互启发，共同解决问题，提高探究效果。

3.2 具体实施步骤

确定探究主题：教师根据教学内容和学生的实际情况，选择合适的探究主题。探究主题要具有明确的目标和可操作性，能够引发学生的思考和探究欲望。例如，在学习“化学反应速率和化学平衡”时，可以设置“探究温度、浓度对化学反应速率的影响”这一主题。

设计探究方案：引导学生根据探究主题，设计探究方案。探究方案要包括探究的目的、方法、步骤、所需仪器和药品等内容。在设计过程中，教师要给予适当的指导和帮助，确保探究方案的科学性和可行性。

开展探究活动：学生按照探究方案进行实验探究或资料收集等活动。在探究过程中，教师要巡视指导，及时解决学生遇到的问题，引导学生做好实验记录和观察。

思维可视化呈现：探究活动结束后，学生运用思维可视化工具，如思维导图、概念图等，将探究的过程和结果进行整理和呈现。通过绘制思维导图，学生可以清晰地展示探究的思路、方法和步骤，以及得出的结论。

交流与评价：组织学生开展小组交流和全班汇报活动，让学生分享自己的探究成果和思维可视化作品。在交流过程中，学生可以相互学习、相互借鉴，拓宽思维视野。同时，教师要对学生的探究活动和思维可视化作品进行评价，肯定学生的优点和进步，指出存在的问题和不足，并提出改进建议。

3.3 教学案例分析

以“原电池的工作原理”为例，开展指向思维可视化的微探究活动。

确定探究主题：“探究不同电极材料、电解质溶液对原电池电流的影响”。

设计探究方案：学生分组讨论，设计实验方案，确定实验所需的电极材料（如铜、锌、铁等）、电解质溶液（如稀硫酸、硫酸铜溶液等）以及测量电流的仪器（如电流表）。

开展探究活动：学生按照实验方案进行实验操作，记录不同条件下原电池的电流大小。

思维可视化呈现：学生以小组为单位，绘制思维导图，展示原电池的构成、工作原理以及实验探究的过程和结果。在思维导图中，学生用不同的颜色和符号标注出关键信息，使整个探究过程一目了然。

交流与评价：各小组派代表进行汇报交流，展示自己的思维导图和实验成果。其他小组的同学进行提问和评价，教师进行总结和点评，引导学生深入理解原电池的工作原理，同时对学生的思维可视化能力进行培养和提高。

4、教学案例分析

4.1 案例背景

以“金属钠的性质”为例，设计指向思维可视化的微探究活动：通过观察金属钠与水的反应实验，探究金属钠的物理性质和化学性质，让学生近距离感受金属钠的“个性”。

4.2 实施过程

引入阶段：教师展示金属钠的图片和实物，引导学生观察其外观和状态，一下子抓住学生的注意力，激发学习兴趣。

探究阶段：组织学生进行金属钠与水的反应实验，让他们仔细观察实验现象并记录。同时，引导学生用思维导图梳理实验步骤和反应产物，让思维过程清晰可见。

分析阶段：组织学生讨论实验现象和反应产物，引导他们分析金属钠的物理性质和化学性质。比如，通过观察金属钠在水中的游动和熔化，学生能推断出其密度比水小、熔点低等物理性质；通过分析反应产物氢气和氢氧化钠，理解金属钠与水反应的化学本质，让知识在分析中内化。

总结阶段：引导学生总结金属钠的性质，并鼓励他们将所学知识应用到实际生活中。例如提问：“金属钠在工业生产中有哪些应用？”引导学生思考其用途和价值，让化学知识与生活紧密相连。

结语

指向思维可视化的微探究活动在高中化学教学中具有重要应用价值，它能显著提升学生的学习效果、思维能力，培养探究与创新能力。未来，可进一步探索完善这种教学模式，比如结合人工智能、虚拟现实等现代信息技术，为学生提供更生动直观的学习体验。同时，加强教师培训，提高其教育教学能力和信息技术应用能力，为活动实施提供有力保障，让高中化学教学焕发更多光彩。

参考文献：

[1] 基于情境教学法的高中化学教学“亮点”探究 . 黄红艳 . 考试周刊 ,2025(19)

[2] 绿色化学理念融入高中化学教学的实践路径 . 靳正娟 . 文教资料 ,2025(10)