思维导图在“岩石学”课程教学中的应用

马艳萍 李政旭 李庆本 吴少波

[摘 要] 基于“岩石学”课程专业性强、知识点繁杂、各章节结合不紧密的特点，在课堂教学过程中，引入思维导图的教学方法。探讨了教学过程中如何从某一中心主题出发，分阶段构建课程知识网络体系，帮助学生掌握课程整体框架，厘清知识点之间的有机联系和逻辑关系，引导学生主动参与绘制，构建适合学生理解把握的思维导图。该教学方法对学生地质思维的培养、知识网络的构建、学习兴趣的激发、复习效率的提高，都发挥着重要的作用。

[关键词] 矿物岩石;思维导图;教学方法

[基金项目] 2019年度西安石油大学重点教改项目“基于创新人才培养的岩石学系列课程教学改革与实践”（地科〔2019〕5号）;2019年度大学生创新创业训练计划项目“矿物岩石3D化识别系统”（S201910705005）;2020年度西安石油大学校级示范性虚拟仿真实习实训项目“基础地质虚拟仿真实习实训项目”（西石大教〔2020〕132号）;2010年度国家自然基金项目“烃类逸散过程中的流-岩相互作用研究”（40902042）;2019年度陕西高等教育教学改革重点攻关项目“基于石油石化虚拟仿真实践平台的实践教学模式创新与实践”（19BG019）

[作者简介] 马艳萍（1976—），女（回族），新疆米泉人，博士，西安石油大学地球科学与工程学院讲师，主要从事岩石学与天然气地质学研究;李政旭（1990—），男，陕西西安人，西安石油大学地球科学与工程学院2017级地质工程专业本科生，研究方向为岩石学与工程地质学;李庆本（1979—），男，安徽淮南人，硕士，西安石油大学地球科学与工程学院讲师，主要从事实践教学管理研究。

[中图分类号] G642.4   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）37-0117-04    [收稿日期] 2021-03-27

一、引言

“岩石学”课程是石油地质类院校教学体系中非常重要的专业基础课[1-3]，其作为地球科学的中心枢纽，与地质学相关学科存在密切的联系[2]。岩石按三大岩类划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩，并开设相应的课程。不同的院校针对不同的专业方向开设不同的“岩石学”课程，教学环节包括基础理论学习、手标本鉴定和显微薄片观察、野外实习等，其是一门实践性很强的课程[4，5]。笔者所在院校“岩石学”系列课程包括“结晶学与矿物学”“岩浆岩岩石学”“变质岩岩石学”“沉积岩岩石学”“岩浆岩与变质岩”“岩石学”“矿物岩石鉴定”等系列课程的理论课和实践课，针对地质学、资源勘查工程、地质工程专业开设不同的课程体系。

“岩石学”系列课程是我校本科生的专业基础必修课，该课程的核心目的是使学生掌握矿物岩石方面的基础知识和岩矿鉴定地质技能，培养基础扎实、专业面不断拓宽、具有较强创新能力的学生，从而更好地为基础地质及油气勘探服务。教学过程包括基础理论教学、实验实践教学和创新能力培养三个方面。通过基本理论学习，使学生熟悉三大类岩石的岩相学特征、分类命名原则与方法，通过实践教学，立足详细的野外及室内观察描述，掌握不同岩石类型手标本和薄片鉴定技能，能够通过岩石的颜色、结构构造、矿物组成、野外产状的研究，对各类岩石做出分类和命名。创新能力的培养从创新教育入手，优化教学内容，创新教学方法，切实把学生从“填鸭式”的被动学习中解放出来，让学生在快乐、自觉、探索中接受教育。通过参加各类创新创业训练项目、地质技能大赛、挑战杯竞赛等，加深学生对理论知识的理解和运用，将岩相学知识与实验研究和理论分析相结合，通过归纳和演绎对各类岩石的成因、形成演化及构造背景的分析，培养学生的地质思维，提高其分析问题和解决实际问题的综合能力。然而，“岩石学”系列课程理论知识繁多、实践操作性强，我校面向大二学生开设，学生在教学过程中多次反映该课程专业性强、涉及的知识点庞杂、各章节或课程之间的有机联系难以把握。另外，我校“岩石学”系列课程课时紧缩，要想在有限的时间内让学生把握知识体系，理解重点、难点，留出更多的时间投入实验及实践教学环节，采取有效的教学方法显得尤为重要。

通过教学改革与尝试，笔者在“岩石学”课程教学过程中引入了思维导图的教学方法，其对于课程知识点的梳理、知识网络体系的构建，各个知识点的对比分析及相互关联都发挥着重要作用，脉络清晰，便于学生对课程整体框架的把握，厘清知识点之间的有机联系和逻辑关系，从而使得“岩石学”课程的教学更加高效，让学生能快速深入教学内容中，获得了良好的教学效果。本文主要谈谈思维导图在“岩浆岩岩石学”教学环节中的应用，以期为相关课程的教学提供借鉴。

二、思维导图概述

思维导图是表达发散性思维的有效图形工具[5-10 ]，其运用图文结合将思维形象化，通过一个中心主题不断向外扩展，形成若干个分支，每一个分支与中心主题通过一个节点链接，该节点又成为次一级主题，继而再向外扩展出若干个分支，把各级主题用相互关联的层级图表现出来，将传统的单向思维变成多向发散思维模式[ 11 ]。与思维导图配套的多款制作软件已经成熟運用，如MindManager、Xmind、FreeMind、MindMapper等[5-13 ]，其形象而高效地实现了发散思维的具体化和可视化，部分软件中不但可以插入图像、表格、PPT等，而且可以加入视频等多媒体超级链接，还可以将制作的思维导图以多种格式文件输出，内容组织灵活，并能充分发挥使用者的创造性[7，10 ]。思维导图软件是实现思维可视化的一种工具，绘制思维导图的过程，本身就是一个创造性的过程，绘制者要考虑如何设计主干、分支，将不易掌握的、碎片化的知识组合起来，以逻辑化、系统化的方式呈现出来[ 14 ]。要想在大脑中构建知识框架体系，使各分支建立关联才是关键。因此，建立有效的思维链接，把复杂零散的知识有序地组织起来，构建适合的知识网络体系，发现各个知识点间的内在联系，以思维导图形式表达，实现对中心主题的理解和逻辑解剖。