思維導圖在催化原理微課教學中的應用

彭淑靜+張啟儉+周艷軍+郭潔+齊平

摘要：針對《催化原理》教學過程中存在的問題，將思維導圖嵌入到《催化原理》微課設計與制作環節中，結合思維導圖與微課二者優勢，探索思維導圖結合微課的教學新模式，并以催化劑與催化作用基礎章節為例，采用不同層級的主題詞為中心點，構建知識網絡體系，使教和學更具針對性，在提高教學效果的同時，培養學生的思維能力。

關鍵詞：思維導圖；微課；催化原理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）52-0171-02

《催化原理》是化學工程與工藝專業的一門必修課程，是系統地研究工業催化劑的應用、研制和開發的學科[1，2]。作為一名化工工藝類專業的學生，尤其是要想今后從事催化工藝開發方面的工作，系統地掌握有關催化方面的知識是十分重要的。由于《催化原理》的理論性和應用性較強，基礎面寬，而且學科交叉明顯，尤其是催化原理部分，為了弄清楚催化過程的化學本質，要求學生必須具備結構化學、化學工程學比如傳質、傳熱對化學反應的影響等方面的知識，知識信息量很大，學生普遍反映學起來難度較大，而且存在教師課堂講解時，大部分內容似乎都能聽懂，但是課后分析實際問題時卻無從下手的局面。在這種形勢下，如何幫助學生就雜亂無序的知識點之間建立關聯、形成知識網絡，以此提高學習效率，是教師亟待解決的問題。

近年來，隨著教學信息技術的實施，微課逐漸步入了高校教學課堂，并極大地促進了催化原理教學的發展，作為“翻轉課堂”的一個子環節，它打破了傳統的教學模式，是傳統課堂學習的一種重要補充和拓展資源[3]，微課以其靈活的教學設計，使得枯燥的理論知識變得生動有趣，極大地激發了學生學習的主觀能動性。但是，微課一般是針對典型的知識點來進行設計，知識點之間彼此孤立、零碎，這就使得原本系統性、完整性非常強的催化原理知識體系碎片化，導致學生心中無主線，引起思維混亂、理解不夠深入等問題，同時也不利于學生創新思維能力的培養，而思維導圖以教學目標為中心點，向四周進行放射性思維，采用分支節點的形式，把知識點之間的層級關系明確地闡述出來，這不僅可以實現知識點的整合，還可以培養學生的邏輯思維能力，正好彌補了微課教學的不足[4，5]。因此，本文從微課教學設計入手，嘗試將思維導圖嵌入微課視頻教學，旨在提高教學效果的同時，培養學生的思維創新能力。

一、思維導圖在催化原理課前預習中的應用

課前預習是一個以學生為中心的教學過程，為了提高課堂教學效果，教師可以把各章節的知識點事先做成微課，供學生自主學習，考慮到催化原理課程自身的學科特點，微課起始部分，可以采用思維導圖給出本章節的知識點框架簡圖，使學生對本章節知識點有個基本的了解，明確該章節的重點難點，頭腦中形成概念地圖，并通過圖中的層級關系建立知識點之間的內在聯系。以催化劑與催化作用基礎部分為例，圖1是針對該章節所設計的知識點框架簡圖，整幅圖片由六大主分支和一系列小分支組成，其中分支2是本章節的難點，分支6是本章節的重點，而且該分支的相關子分支將進一步展開，將該圖嵌入到微課視頻的開頭，有助于學生熟悉本章節的主要知識點，在頭腦中構建出完整的知識框架體系。

二、思維導圖在物理化學單元總結中的應用

“課上能聽懂，課后遇到實際問題不會解決”的主要原因之一就在于學生課后沒有及時總結，沒有構建出完整的知識框架。思維導圖是放射性思維的具體化，它以問題或者某一主題（關鍵詞）為中心，向外發散出分支，然后又以每一個分支為子主題，再發散出低一級的分支……以此形成有條理的思維模式。可見，思維導圖是一種很好的幫助學生梳理知識脈絡、便于理解并維持長期記憶的工具。以前面的催化劑與催化作用基礎框架總圖為例，對本章節里面第6個主題關鍵詞“多相催化反應過程分析”為中心節點，根據認知順序，進一步繪制出該分支下的知識網絡圖，如圖2和圖3所示。每一個主分支都是按照知識的邏輯順序展開，后一個單元是前一個單元的子單元，層次分明，關系明確，幾十頁的書本內容被精加工成幾張圖片，非常直觀地闡述了知識點的脈絡結構和彼此間的層次關系，學生在零散知識點的微課視頻學習之后，再通過思維導圖下的這種文字和圖片結合的方式進行復習總結，進一步熟悉了各知識點之間的聯系，知識點之間形成了很好的融會貫通，使得學生能夠靈活運用知識點進行分析、解決實際問題，同時有助于學生對知識點的長久記憶，達到很好的復習效果，同時學生也可以利用思維導圖，自行嘗試其他子單元的總結，在繪制思維導圖的過程中，學生不斷回顧所學的知識，反復對信息進行比較歸類，加工整理并進一步濃縮提煉，這不僅加深了學生對各個知識點的理解，無形中也鍛煉了他們的邏輯思維和創新思維能力。

三、結束語

《催化原理》是環境工程專業一門非常重要的專業基礎課程，對學生后續專業課程的學習以及今后的科學研究都有重要的指導作用。本文針對教師在教學過程中存在的實際問題，提出了微課教學與思維導圖相結合的教學新模式，并且以催化劑與催化作用基礎為例，闡述了思維導圖在微課教學中各層級單元知識網絡的構建過程，該教學模式在提高教學效果的同時，還可以培養學生的自學能力、邏輯思維能力以及創新思維能力。

參考文獻：

[1]高海燕.催化原理教學的探索與實踐[J].化工高等教育，2011，（4）：81-83.

[2]楊胥微，王振旅.催化化學課程教學改革的思路與實踐[J].寧夏大學學報：自然科學版，2007，28（5）：191-193.

[3]郭紹青，楊濱.高校微課“趨同進化”教學設計促進翻轉課堂教學策略研究[J].中國電化教育，2014，（327）：98-103.

[4]孫鶴立，黃健斌，王鵬，顧新.微課在工科本科課堂教學中的應用初探[J].計算機教育，2014，（21）：17-20.

[5]陳亞芍，寧清茹.思維導圖在物理化學教學中的應用[J].大學化學，2017，32（3）：24-29.