思維導圖在儀器分析教學中的應用

于湛+劉麗艷+王瑩+陳慶陽+蘇桂田

[摘 要]儀器分析是一門知識龐雜、系統性強的化學及相關專業基礎必修課。思維導圖作為新型思維工具，廣泛應用于創意開發、會議管理等各個方面。實踐證明其也是一種十分有效的教學工具，特別是對于自主學習能力特別強的大學生來說。采用思維導圖方式進行儀器分析教學不但能破除思維定式，還能把新思維與舊形式有機地結合起來，極大地提高了學生的學習效率。

[關鍵詞]思維導圖；儀器分析；教學應用

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0011-02

儀器分析是一門利用各種儀器的物理學方法，測量反映物質物理、化學性質的各種參數，由此判斷其化學組成、元素含量以及化學結構的集成科學。隨著科技的發展，分析儀器的不斷更新進步與儀器分析方法的不斷創新，儀器分析在國計民生的各個領域中所處的地位也日趨重要。在高等教育階段，儀器分析是化學、化工、藥學等專業大學生必修的專業基礎課之一。

儀器分析作為一門知識結構龐雜、知識點多且不便于理解記憶的專業基礎課，在教學上存在許多難以規避的教學困境。舊思維模式教學中的“滿堂灌”，對于知識的傳授與學習興趣的提高都沒有明顯的效果，因此需要一種新的教學方法。

“思維導圖”是由英國“記憶之父”東尼·博贊（Tony Buzan）發明的思維工具。思維導圖又稱為心智圖，是一種有效的圖形化工具，主要用來表達發散性思維。圖文并重是思維導圖的一個重要特點，依此可以把不同級別主題間的相互隸屬關系用相關層級圖表現出來，將主題詞與圖像、顏色等因素建立記憶鏈接，充分運用左右腦的技能，利用記憶、閱讀、思維規律，協助人們在科學與藝術、邏輯與想象之間平衡發展。[1]

一、儀器分析在教學中面臨的問題

儀器分析作為一門分析工具學科，主要與藥物學、醫學、生物學、土壤學等相關學科結合使用，因此更注重于對其分析方法原理與分析儀器原理的教學。但長期以來，儀器分析的教學效果并不理想，學生并不能把儀器原理與所學理論相結合。在儀器分析教學中主要存在如下問題：首先，學生的化學基礎各不相同。分析化學是儀器分析的基礎，對于分析化學基礎較差的學生來說，接受儀器分析的知識可能會顯得較為困難；隨著課程難度的增加，其與基礎好的學生的差距也會越拉越大，更失去了學習的興趣。其次，儀器分析是一門知識龐雜的學科，它包含分析化學、大學物理、計算機等知識，既需要了解其檢測原理，會對數據進行分析處理，又需要知道分析儀器的原理并且學會使用。但是儀器分析的教學學時相對較少，教師不能把全部的知識在規定教學時間內傳授給學生。再次，上課過程中，大多數教師選擇使用幻燈片進行教學，雖然達到了吸引學生注意力的目的，但學生記錄的速度往往趕不上幻燈片播放的速度，這使得大多數學生只是盲目記筆記而忽略了教師的講解。此外，傳統的教學方法注重講授，教學手段單一，學生學習熱情不足，當學生失去學習興趣后容易對該門課程產生厭倦與抵觸心理。此外，講授式教學在實踐中往往偏重理論知識內容而缺乏對概念、定理的實驗驗證，這也導致概念蒼白，晦澀難懂，難以理解。上述問題均導致了儀器分析教學效果不理想，因此急需融入新的教學元素來改變其存在的問題。

二、思維導圖的功能與繪制方法

思維導圖作為一種革命性的學習工具，它的核心思想就是把形象思維與抽象思維很好地結合起來，讓左右腦同時運作，將思維痕跡在紙上用圖畫和線條構成發散性的圖形。它可以極大地提高智力技能與智慧水準，并且在全世界范圍內已經得到了廣泛認可。澳大利亞、新西蘭等國家的部分學校已經將思維導圖設為必修課。[2]將思維導圖融入儀器分析教學中可以提高學生的學習興趣，讓學生積極思考，還能在繪制思維導圖過程中找到知識關聯性，從而加深記憶，提高學習效率。

思維導圖的繪制簡單易學。繪制時，首先要將主題畫在紙的中央，并用關鍵詞和圖像表示；其次要考慮次主題，即上一層主題下的延伸；在次主題之后，羅列更為細致的要點，并且把每個要點與最相關的次主題連接起來。[2]在繪制導圖時要盡可能用圖像表示每一個關鍵詞，且不同的層級可以用不同的顏色來表達。以儀器分析教材中色譜分析法的思維導圖（圖1）為例，其主要核心關鍵詞為色譜分析法，由色譜分析法可以引出次主題，如色譜分析法的分類、塔板理論、基本術語等知識點，由次主題還可以向下延伸到相關知識點，直到把色譜分析法的知識點都建立起關系為止。思維導圖繪制方法主要有三種，其中最常用的是白紙與彩色筆的結合，這種方法實施起來比較容易；也可以用電腦軟件進行繪制，如常用的MindManager、XMind等；手機中思維導圖相關的APP也是一種繪制選擇，其具有便于記錄與修改等特點。在繪制思維導圖的過程中，會涉及如何快速閱讀和整理信息，通過整理和繪制思維導圖的關鍵詞和核心內容以及它們之間的聯系，可以更好地幫助學生加強對所學知識的理解，實現學習的意義。[4]

三、思維導圖在儀器分析教學中的應用

（一）課前應用，抓住重、難點

儀器分析這門課程涉及的內容與章節較多，不僅每一章是一個獨立的知識單元，而且每一章的內容以及信息量都很大。教師在進行每章講解之前都應該繪制一幅思維導圖，這樣既可以預習教學內容，教學重點及難點，又能夠前瞻性地預定教學效果。此外，借助思維導圖還能使教案變得更有彈性、容易修改和更新，教案的篇幅也會大幅度減小。在制作課件過程中運用思維導圖，不僅能使幻燈片繼續保持其簡潔明了、圖文并茂的優點，還能克服其整體性較差、重點與難點不夠突出的缺點，也解決了學生上課只記筆記不思考的教學弊端。[3]

（二）課堂應用，提高學習效率

傳統的儀器分析教學以教師講授為主體，學生基本處于被動接受課程信息的地位。如果將思維導圖引入儀器分析教學中，可大大增加課程的趣味性以及學生學習的主動性與積極參與性。[5]其不但能夠充分發揮思維導圖在課堂教學中的優勢，而且對儀器分析課堂教學質量的提高有很大幫助。采用思維導圖方式能讓學生更直觀地了解到本學期或者本章所學的知識，使其對知識整體有所掌握，這樣便不會排斥和恐懼未接觸過的知識，能大大增加學生的學習信心。部分學生就算課堂上學會了，也往往會出現學了就忘的現象，教學效果不理想。而利用思維導圖方式進行課堂教學，則能使整個教學過程變得更加系統、科學、有效。首先它能幫助師生形成整體概念，在頭腦中構建出全景圖，進一步加強師生對所學和所教內容的整體把握。其次，思維導圖可以幫助師生掌握正確有效的學習方法以及學習策略，使其更快、更有效地進行學習，從而促進教學效率的提升和質量的提高。還在某種程度上緩解了“內容多、學時少”的教學弊端。[3][4]

（三）課后應用，加強記憶效果

儀器分析是一門知識容量較大，需要課后及時復習與鞏固的課程。傳統死記硬背的復習方式不利于對知識點的歸納與記憶，常常還會造成知識的混淆，產生反效果。而采用思維導圖方式進行復習能大大提高復習效率，使學生對所學知識印象更為深刻，記憶時間更長久。課后，學生應該根據所學知識自己繪制思維導圖，繪制過程也是對所學知識的回顧、整理、聯想的過程。教師要對學生所做的思維導圖進行反饋，查看學生對所學內容的掌握情況，及時糾正思維導圖中的錯誤。[6]學生應對教師反饋的錯誤進行修正，再進一步強化薄弱的知識點，并將這些思維導圖與課堂上教師所呈現的思維導圖進行對比，找出其中差別，然后再進一步做整理和修正，加強對未掌握的知識的記憶。[7]這種教師與學生課后之間的互動能大大提高學生對儀器分析知識的掌握水平。

三、結語

思維導圖作為新型思維工具，廣泛應用于創意開發、會議管理等各個方面。實踐證明其也是一種十分有效的教學工具，特別是對于自主學習能力特別強的大學生來說。采用思維導圖方式進行儀器分析教學不但能破除思維定式，還能把新思維與舊形式有機地結合起來，極大地提高了學生的學習效率，使學習更加輕松。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 東尼·博贊.思維導圖大腦使用說明書[M].北京：外語教學與研究出版社，2005.

[2] 惠岑懌，周宜君，王文蜀，等.淺析思維導圖在高校有機化學實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2013（3）：153-157.

[3] 杜金會，張娜，徐筠，等.將思維導圖引入大學化學課程課堂教學的探索與實踐[J].軍事交通學院學報，2014（2）：73-77.

[4] 王華琴.思維導圖在分析化學有關PH計算教學中的運用 [J].廣西教育學院學報，2014（2）：134-136.

[5] 賈佩云，張志民，周志強，等.思維導圖在無機及分析化學教學中的應用研究 [J].教育教學論壇，2012（S1）：116-117.

[6] 宋威，鄭玉娟.思維導圖在生物化學教學實踐中的應用價值 [J].教育教學論壇，2014（28）：258-259.

[7] 祝世發，王新兵.“思維導圖”在有機化學中的教學探索 [J].石河子大學學報：哲學社會科學版，2011（S1）：82-83.

[責任編輯：劉鳳華]