利用思維導圖 提高作業質量
——以化學反應速率為例

孔小紅 秦 華 楊春霞 江傳力 徐 巖

(黑龍江科技大學 環境與化工學院，黑龍江 哈爾濱 150022)

工程化學是非化學化工類專業學生的一門重要公共基礎課程，培養學生用化學觀點分析和解決相關學科交叉問題，讓學生學會從化學的角度看待和解決問題，拓寬知識面，提高科學素質，培養學生嚴謹的科學態度及分析和解決問題的能力，在實際工作中解決跨學科的問題，在化學和工程之間起著橋梁作用[1]。目前，隨著工科院校專業認證的進行，越來越多的工程專業開設不同類型的化學課。

1 工程化學教學存在的問題

然而，目前工程化學課程教學中卻存在著幾個不容忽視的問題。一：工程化學課程雖與數學、物理等課程同設為公共基礎課，但一般把工程化學設為考查課，導致學生重視的程度不同。二：工程化學隨各專業要求不同，培養方案、教學大綱一再修訂，課時也隨之一再壓縮，導致知識點零散不連貫，教學效果不理想。三：學生的化學學業水平相對較低且差距較大，在該課程的學習過程中往往會因為教學內容多而繁而對該課程失去興趣，普遍出現課堂講解能聽懂而作業不會做的情況。作業中往往出現公式用錯、概念不清等問題。針對以上情況，如何幫助學生理清思路，提高學習效率是亟待解決的問題。

目前，課堂教學和作業練習是提升教學質量的重要途徑。現實中，課堂教學被廣泛關注并深入研究，作業內容的設計卻常常被忽視。作業布置大多以課后教材的思考題或習題作為作業題。因為各道題只是零散地反映某一個教學知識點，基本針對某一個章節或內容，全部布置雖能達到鞏固各知識點的目的，但無疑增加了教師和學生的負擔，若挑選布置，則達不到難點、重點的覆蓋，對學生掌握知識的程度掌握不好。如何設計作業，關注作業的整體性、精準實用性、作業考核點的多樣性，作業設計能否達到教學目標，作業題是否體現化學能力培養，可使用問題導向式的思維導圖。這樣，既可以讓教師快速進行學情分析，查明學生原有的認知水平，從而知道從哪個角度進行先行組織以搭建有效地學習支架，大大提高了“教”的效率；也可以讓學生能更直觀地明白概念之間、問題之間、操作之間等相互關系和邏輯順序，快捷地發現問題中有用的條件和信息，從而做到觸類旁通，大大提高了“學”的效率[2]。因此以發展適度的思維性為目標設計作業，達到量少而精、重點突出、難點易破、知識點全覆蓋式的作業，大大減輕學生的負擔，同時避免相互抄襲，督促學生獨立做作業，有利于提高學習效率、增強時效性，培養學習興趣和邏輯思維的縝密性。

作業屬于中間環節，它上承教師備課、講課，下關系到學生的復習考試。作業是學生學習的重要組成部分，學生通過課后作業鞏固課上學到的知識，老師通過檢查作業得知課堂教學的效果。學生只有通過作業練習這一環節，真正地參與到知識的建構中，才能內化知識，進而轉化為自身的能力，實現教學的最終目標，習得知識，獲得能力。因此，如何發揮作業的功能 ，制定出符合學生培養目標的作業設計關系到學生學習效率及教師的教學質量。

本文針對目前我校工程化學課程的教學特點，學時少，知識點多而雜，所以，以往的“題海戰術”不僅加重了學生和老師的負擔，而且遏制了學生的創新性思維和發散性思維，使學生對工程化學的學習感到厭煩。為了激發學生學習的積極性，提高教學質量，工程化學作業設計的改革迫在眉睫。

從學生的水平和特性出發，脫離題海戰術，發展每一個學生的化學素養和化學思維，暴露出學生思維誤區，及時抓住機會進行糾正教學。

針對作業，學生經常出現的現象是“課上能聽懂，課后作業不會做”。其主要原因之一就在于學生課后沒有及時復習總結，沒有構建出重要的知識框架。

2 思維導圖簡介

1971年，英國教育學家東尼·博贊(Tony Buzan)首次提出了思維導圖(mind-mapping)這一劃時代的學習和思考方法。思維導圖通過運用文字和圖片相融合的方法，把各個層次的圖文主題通過相互連接和導入的方法串聯起來，達到思維記憶一體化的作用[3]。

思維導圖能夠在諸多概念之間建立聯結，從而加強學生對知識的理解，提升學生精準有效、獨立主動地思考能力和發現問題與解決問題的能力。在倡導“終身學習”“學習力即是競爭力和發展力”的當今社會，越來越多的教育工作者開始運用思維導圖，這一智力的“終極思維工具”來提升教學和學習的效果，然而在國內化學教育界，思維導圖的教學實踐研究主要在課前、課中和課后復習總結方面，思維導圖在作業設計方面的應用研究較少。筆者嘗試將思維導圖作為一種工具引入到工程化學作業設計教學中，給學生提供一種學習方法，調動學生的學習興趣和積極性。

3 思維導圖在工程化學作業設計中的應用

結合課程特點，基本概念、基本原理、基本公式及基本定律較多，采用零散的知識點布置作業，這就意味著死記硬背不能起到很好的教學效果。本文以化學反應速率一章為例，以反應速率的影響因素為中心，向外發散出分支，包括7個知識點：影響因素從定性和定量兩方面分析，定性以碰撞理論為依據分析，定量從質量作用定律和阿倫尼吾斯公式兩方面分析，阿倫尼吾斯公式從溫度和催化劑(活化能)兩方面分析。利用思維導圖工具，將零碎的知識整體化，設計典型習題，通過分析、構圖、總結的形式呈現解題思路，用思維導圖呈現已知量、待求量之間的邏輯關系，形成知識網絡，賦予知識層次感，邏輯性強，使得思維可視化，有利于激發和引導學生深入思考，提高學習效率。作業內容如下：

思維導圖如下頁圖1所示。

圖1 化學反應速率作業思維導圖

4 結語

本文首先指明了工科非化學專業的工程化學課程特點，接著分析了目前思維導圖在教學中的應用現狀，最后嘗試將思維導圖應用于工科非化學專業工程化學的作業設計的教學環節中。教學實踐表明，采用思維導圖這種關聯記憶的方法，將思維可視化，不僅可以調動學生學習工程化學的興趣，幫助學生明確知識點間的相互邏輯關系，降低知識鏈接和理解學習的難度，培養學生的邏輯思維能力，學生提高學習效率，促使記憶更持久，而且還能更好地達到工程認證對工科學生提出的應具備的能力要求[4]。