思维导图在物理化学微课教学中的应用

彭淑静　周迎春　郭洁　周艳军　高杰

摘 要：针对环工类专业物理化学教学中存在的问题，将思维导图嵌入到物理化学微课设计与制作环节中，结合思维导图与微课二者优势，探索思维导图结合微课的教学新模式，并以热力学第一定律章节为例，采用不同层级的主题词为中心点，构建知识网络体系，使教和学更具针对性，在提高教学效果的同时，培养学生的思维能力。

关键词：思维导图；微课；物理化学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）20-0077-03

Abstract： With regard to problems existing in physics and chemistry teaching for environmental engineering majors， mind mapping is introduced into micro-lecture teaching process. The new teaching model is investigated with the advantages of micro-lecture and mind mapping. Meanwhile， a knowledge network is formed based on different levels of keywords by a practical exploration of the first law of thermodynamics. Both teaching and learning are much more targeted， thus the teaching efficiency and the thinking ability of students are improved as well.

Keywords： mind mapping； micro-lecture； physics and chemistry

物理化學是我校环境科学与工程专业的一门专业基础课程，是环境生物学、环境化学、水污染控制工程等后续专业课程的基础[1]。与无机、有机等其他化学课程相比，物理化学具有内容逻辑性强、概念抽象、公式多且应用条件严格、学科交叉明显等特点[2]，另外该专业物理化学理论学时较少，只有48学时，这对于化学功底相对薄弱的环工专业学生而言，在该课程的学习过程中，往往会因为教学内容繁多、思维方式不适应而对该课程失去兴趣，而且根据许多平时学习不错的学生反映，在教师课堂讲解时，似乎大部分内容都能听懂，但是课后做题时容易出现公式胡乱套用，甚至面对问题无从下手的感觉。在这种形势下，如何帮助学生就杂乱无序的知识点之间建立关联、形成知识网络，以此提高学习效率，是教师亟待解决的问题。

近年来，随着教学信息技术的实施，微课逐渐步入了高校教学课堂，并极大地促进了物理化学教学的发展，作为“翻转课堂”的一个子环节，它打破了传统的教学模式，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源[3]，微课以其灵活的教学设计，使得枯燥的理论知识变得生动有趣，极大地激发了学生学习的主观能动性。但是，微课一般是针对典型的知识点来进行设计，这就使得原本逻辑性、完整性非常强的物理化学知识体系碎片化，导致学生心中无主线、引起思维混乱、理解不够深入等问题，而思维导图不仅可以实现知识点的整合，还可以培养学生的逻辑思维能力，正好弥补微课教学的不足[4][5]。因此，本文从微课教学设计入手，尝试将思维导图嵌入微课视频教学，旨在提高物理化学的教学效果的同时，培养学生的思维创新能力。

一、思维导图在物理化学课前预习中的应用

课前预习是一个以学生为中心的教学过程，为了提高课堂教学效果，教师可以把各章节的知识点事先做成微课，供学生自主学习，考虑到物理化学自身的学科特点，微课起始部分，可以采用思维导图给出本章节的知识点框架简图，使学生对本章节知识点有个基本的了解，形成概念地图，并通过图中的层级关系建立知识点之间的内在联系。以热力学第一定律章节为例，图1是热力学第一定律所设计的知识点框架简图，将该图嵌入到微课视频的开头，有助于学生熟悉本章节的主要知识点，在头脑中构建出完整的知识框架体系。

二、思维导图在物理化学单元总结中的应用

“课上能听懂，课后遇到实际问题不会解决”的主要原因之一就在于学生课后没有及时总结，没有构建出完整的知识框架，思维导图是放射性思维的具体化，它以问题或者某一主题（关键词）为中心，向外发散出分支，然后又以每一个分支为子主题，再发散出低一级的分支…，以此形成有条理的思维模式。可见，思维导图是一种很好的帮助学生梳理知识脉络、便于理解并維持长期记忆的工具。以前面的热力学第一定律框架总图为例，对本章节里面第3个主题关键词“数学表达式”为中心节点，根据认知顺序，进一步绘制出该分支下的知识网络图，如图2和图3所示。每一个主分支都是按照知识的逻辑顺序展开，后一个单元是前一个单元的子单元，层次分明，几十页的书本内容被精加工成几张图片，非常直观地阐述了知识点的脉络结构和彼此间的层次关系，学生在零散知识点的微课视频学习之后，再通过思维导图下的这种文字和图片结合的方式进行复习总结，有助于加深理解和记忆，达到很好的复习效果，同时学生也可以利用思维导图，自行尝试其他子单元的总结，无形中也锻炼了学生的逻辑思维和创新思维能力。

三、结束语

物理化学是环境工程专业一门非常重要的专业基础课程，对学生后续专业课程的学习以及今后的科学研究都有重要的指导作用，本文针对教师在教学过程中存在的实际问题，提出了微课教学与思维导图相结合的教学新模式，并且以热力学第一定律为例，阐述了思维导图在微课教学中各层级单元知识网络的构建过程，该教学模式在提高教学效果的同时，还可以培养学生的自学能力、逻辑思维能力以及创新思维能力。

参考文献：

[1]刘文婷，韦志敏.金属材料工程专业物理化学课程的教学改革探索[J].广州化工，2012，40（21）：178-179.

[2]朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索[J].教育与教学研究， 2011，25（12）：90-92.

[3]胡铁生，周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术，2014，24（2）：5-13.

[4]曹奇志，肖利群，李小英，等.思维导图结合微课的物理教学模式探索[J].广西师范学院学报，2017，34（2）：137-141.

[5]陈亚芍，宁清茹.思维导图在物理化学教学中的应用[J].大学化学，2017，32（3）：24-29.

[6]张建新，李建雄，张志利.思维导图在高职《液压传动》课程中的应用研究[J].高教学刊，2017（04）：175-176.

[7]王向华.通过思维导图实现高职生态化教学的研究[J].高教学刊，2015（24）：161+163.