思維導(dǎo)圖在相平衡教學(xué)過(guò)程的應(yīng)用

黃海燕+孟慶民+俞英

摘要：思維導(dǎo)圖作為可視化的思維線路，其重點(diǎn)突出、層次感強(qiáng)，適用于自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)。利用思維導(dǎo)圖的層次感，結(jié)合對(duì)相平衡知識(shí)的分析、歸類、總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生靈活分析并掌握相平衡知識(shí)。將思維導(dǎo)圖引入物理化學(xué)相平衡的教學(xué)中，探索將思維導(dǎo)圖融入教學(xué)過(guò)程的方式，以提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣和效果。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；相平衡；思維導(dǎo)圖；教學(xué)過(guò)程

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）03-0160-02

物理化學(xué)借助數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)的理論及其提供的實(shí)驗(yàn)手段，研究化學(xué)科學(xué)中的原理和方法，研究化學(xué)體系行為最一般的宏觀、微觀規(guī)律和理論，因而被學(xué)生認(rèn)為是最抽象難懂的學(xué)科之一。其中，將熱力學(xué)原理應(yīng)用于相平衡，研究多相系統(tǒng)達(dá)到相平衡時(shí)，溫度、壓力和各相組成間的關(guān)系，對(duì)學(xué)生而言是物理化學(xué)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)之一。相平衡中常用相圖將處于平衡系統(tǒng)的相態(tài)、相組成、總組成及系統(tǒng)的溫度、壓力的關(guān)系表示出來(lái)。同時(shí)相圖也是用圖解的方法研究由一種或數(shù)種物質(zhì)所構(gòu)成的相平衡系統(tǒng)的性質(zhì)（如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、蒸汽壓、溶解度等）與條件（如溫度、壓力及組成等）的函數(shù)關(guān)系。學(xué)生要將大量的信息點(diǎn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容、各種抽象的相圖和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有機(jī)地融和為一體，這一學(xué)習(xí)過(guò)程非常考驗(yàn)學(xué)生的邏輯思維能力及分析問(wèn)題、總結(jié)規(guī)律的能力。思維導(dǎo)圖是發(fā)散性思維的表達(dá)，也是人類思維的自然功能，可展示出可視化的思維線路，體現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念和靈活交互的特征，其清晰自由的線條能夠引導(dǎo)學(xué)習(xí)者帶著興趣深入記憶。思維導(dǎo)圖是一種有效組織思維的工具，它的創(chuàng)作結(jié)果是一個(gè)從中央出發(fā)、有多個(gè)分支的放射性圖形。思維導(dǎo)圖具有重點(diǎn)突出、層次感強(qiáng)、聯(lián)想和發(fā)散思維、個(gè)體獨(dú)創(chuàng)性等特點(diǎn)，適用于自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)。將思維導(dǎo)圖引入物理化學(xué)相平衡的教學(xué)中，探索學(xué)生預(yù)習(xí)、教師授課、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等諸多環(huán)節(jié)與思維導(dǎo)圖相結(jié)合，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣和效果。在利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行知識(shí)的組織過(guò)程其實(shí)就可以看作是圍繞相平衡內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)建構(gòu)的過(guò)程，思維導(dǎo)圖的網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)要素的相互關(guān)聯(lián)性。在前期的物理化學(xué)相平衡教學(xué)中，已為學(xué)生介紹過(guò)概念圖，學(xué)生能積極接受并利用概念圖引導(dǎo)學(xué)習(xí)，然后在此基礎(chǔ)上將聯(lián)想與發(fā)散、放射狀思維與個(gè)人創(chuàng)新相結(jié)合，具備了繪制思維導(dǎo)圖的前期基礎(chǔ)。因此將思維導(dǎo)圖引入相平衡的教學(xué)中，會(huì)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使其學(xué)習(xí)效果大有提升。本文利用思維導(dǎo)圖的特點(diǎn)，結(jié)合相平衡的具體內(nèi)容，將各種相圖有機(jī)整合為一體，提高學(xué)生的邏輯思維能力，讓其更好地靈活掌握相平衡的知識(shí)點(diǎn)。

此外，在教學(xué)過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生有效思考，體現(xiàn)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理念，將思考具體化，把握邏輯思維的線條，遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育教學(xué)理念，將思維導(dǎo)圖分三個(gè)階段應(yīng)用于理論教學(xué)。

一、引入—接受階段

課程初期教師以一名引導(dǎo)者的身份向?qū)W生介紹引入的學(xué)習(xí)工具—思維導(dǎo)圖，介紹并列舉思維導(dǎo)圖的兩種繪制模式—手繪模式和計(jì)算機(jī)模式，并用思維導(dǎo)圖的方式介紹整個(gè)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。前期工作為教學(xué)中滲透思維導(dǎo)圖的應(yīng)用做鋪墊，同時(shí)讓學(xué)生自主收集資料，利用各種信息平臺(tái)加深對(duì)思維導(dǎo)圖的認(rèn)識(shí)及了解，進(jìn)行自學(xué)補(bǔ)充。

二、引導(dǎo)—學(xué)習(xí)階段

教師帶領(lǐng)學(xué)生繪制部分章節(jié)的思維導(dǎo)圖，激發(fā)學(xué)生的參與熱情并促使學(xué)生掌握思維導(dǎo)圖的使用要點(diǎn)，并對(duì)學(xué)生面臨的問(wèn)題進(jìn)行答疑。同時(shí)，以化學(xué)平衡的內(nèi)容為例與學(xué)生共同手繪思維導(dǎo)圖。首先，確定化學(xué)平衡的重要知識(shí)點(diǎn)，確定表達(dá)在思維導(dǎo)圖中所用的概念；其次，分級(jí)、分層進(jìn)行具體的活動(dòng)，同時(shí)考慮思維導(dǎo)圖的頁(yè)面布局，爭(zhēng)取將思維邏輯完整地表現(xiàn)出來(lái)，最后修改初稿，得到完整的思維導(dǎo)圖。

三、分析—?jiǎng)?chuàng)新階段

在相平衡的預(yù)習(xí)階段，讓學(xué)生依據(jù)自己的理解思考本章的知識(shí)重點(diǎn)，將概念分層，可以手繪思維導(dǎo)圖的草圖，通過(guò)自學(xué)、小組討論、答疑等學(xué)習(xí)方式掌握相平衡的基本要點(diǎn)，提出預(yù)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)。同時(shí)，在理論課上講明知識(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)，有針對(duì)性地解答質(zhì)疑點(diǎn)，加深對(duì)相平衡學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，學(xué)生將理解后的知識(shí)在思維導(dǎo)圖的草圖上進(jìn)行增減修改，從而提高學(xué)生分析、解決處理問(wèn)題的能力。而在習(xí)題及復(fù)習(xí)階段，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理和回顧，選擇手繪或計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制，完善布局，清晰邏輯線條，通過(guò)前后對(duì)比加深理解，可以更為靈活地掌握所學(xué)內(nèi)容。

學(xué)生通過(guò)分組合作完成思維導(dǎo)圖，創(chuàng)造出屬于學(xué)生自己的思維線條，借此幫助學(xué)生提高解決問(wèn)題的效率，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的能力，更好地理解課程內(nèi)容。如圖1所示，該圖為學(xué)生利用計(jì)算機(jī)模式所繪相平衡內(nèi)容的思維導(dǎo)圖（其中兩組分相圖沒(méi)有完全展開(kāi)）。圖2以兩組分相圖中液態(tài)完全互溶雙液系為例，繪制了此小節(jié)的思維導(dǎo)圖。

將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于物理化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中查漏補(bǔ)缺，形成良好的邏輯思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)模式。同時(shí)，學(xué)生在利用思維導(dǎo)圖自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，也會(huì)加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，建立所學(xué)課程知識(shí)體系的框架，便于學(xué)生前后聯(lián)系，融會(huì)貫通，靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]天津大學(xué)物理化學(xué)教研室.物理化學(xué)[M]第五版.北京：高等教育出版社，2009.

[2][英]東尼·博贊.思維導(dǎo)圖——大腦使用說(shuō)明書[M].北京：外語(yǔ)教學(xué)與研究出版社，2005.

[3]博贊.思維導(dǎo)圖使用手冊(cè)[M].丁大剛，張斌，譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[4]陳博，陳凱，薛蒙偉，宋怡.思維導(dǎo)圖應(yīng)用于大學(xué)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)[J].大學(xué)化學(xué)，2009，24（2）：66-70.

Application of Mind Map in the Teaching Process of Phase Equilibrium

HUANG Hai-yan，MENG Qing-min，YU Ying

（College of Science，Chinese University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China）

Abstract：Mind map with clear，hierarchical folder structure can highlight major points，and it is suitable for active learning and classroom teaching. Students will be guided to acquire more knowledge of the phase equilibrium by using mind map and the methods of analysis，classification and summary. The mind map is introduced into the physical chemistry teaching about phase equilibrium in order to improve the learning interest and effect of physical chemistry.

Key words：physical chemistry；phase equilibrium；mind map；teaching process