思維導圖助力“環境化學”課程的“教”與“學”

高樹梅 趙國華 劉娟

[摘 要] “環境化學”課程采用思維導圖的方法進行教學，將課程中復雜凌亂的知識點整理歸納在一張思維導圖上，在授課過程中，邏輯結構和知識內容一目了然，便于教學。同時通過學術沙龍、分組授課、小組作業等方式對學生進行強化訓練，學生在學習過程中，愿意采用思維導圖的方式進行學習和復習，提高了學習效率。思維導圖為“環境化學”課程的教與學提供了一種實用高效的工具和方法。

[關鍵詞] 思維導圖;環境化學;邏輯結構;教與學

[基金項目] 2018年度嘉興學院課程群建設項目“環境工程專業基礎實驗”（1089719103）;2018年度嘉興學院應用型特色教材建設項目“環境工程專業基礎實驗”（002CD1904-5-B61824）;2020年度嘉興學院重點SRT項目“高溫熱水解餐廚垃圾生產液體有機肥料的研究”（CD8517203263）

[作者簡介] 高樹梅（1981—），女，山東沂南人，博士，嘉興學院生物與化學工程學院講師，主要從事固廢資源化理論研究;趙國華（1980—），女，山西運城人，博士，嘉興學院生物與化學工程學院副教授，主要從事固體廢棄物資源化理論研究;劉 娟（1987—），女，山東臨朐人，博士，嘉興學院生物與化學工程學院講師，主要從事藻類資源化利用機理與技術研究。

[中圖分類號] X-4 ? [文獻標識碼] A ? [文章編號] 1674-9324（2021）11-0157-04 ? ?[收稿日期] 2020-12-20

思維導圖是由著名的英國學者東尼博贊發明的[1]，是一種表達發散性思維的有效圖形工具，通過運行一些線條、符號、詞匯和圖像把一長串枯燥的信息，變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖，具有圖文并茂、主題突出，并促進大腦開發等典型特征[2]。思維導圖法是運用圖文并茂的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接，其核心思想就是把形象思維與抽象思維很好地結合起來[3]。近年來，思維導圖在小學、中學及大學階段的教學過程均得到廣泛的應用。“環境化學”是環境學科各專業的重要專業基礎課，主要研究有害物質在環境介質中的存在方式、化學特性、行為和效應，及其控制的化學原理和方法，其核心是研究化學污染物在環境中的化學轉化和效應。因此“環境化學”教學過程中的改革和創新，有助于率先培養學生的專業興趣，有利于后續專業課程的教學，在環境類專業人才培養中有著十分重要的作用[4]。“環境化學”的教學，一直在不斷地改革和創新[5-8]。在前期的教學過程中，本教研組采取了各種手段提高教學質量，如案例式教學，互動式教學，體驗式教學等，均取得良好的教學效果，教學方法也得到了同學們的認可[4]。鑒于“環境化學”的特點，知識點零散，不同知識點在不同章節間有交叉。為了便于“教”與“學”，作者在“環境化學”教學中嘗試性地引入“思維導圖”的思想和方法，并在教學設計、課程作業、微課中進行積極的嘗試和探索。本文對“思維導圖”在“環境化學”中的應用進行了分析和總結，以期更好地促進“教”與“學”，提高教學質量，助力人才培養。

一、教師教學過程中的思維導圖

教師在教學過程中如何更有效地傳遞知識，啟發同學們如何實現知識點的融會貫通，從而在學業路上達到事半功倍的效果。思維導圖正是一個很好的方法，思維導圖能夠將知識進行結構化，幫助學生梳理抽象知識脈絡，便于學生深入理解并維持長期記憶。為了讓同學們更好地利用思維導圖并靈活應用，我們主要做了如下工作。

1.借助學術沙龍，擴大推廣和利用。通過學術沙龍的形式，教大家認識思維導圖，并學會如何制作思維導圖，從而擴大推廣和利用。2020年11月12日在嘉興學院生化學院，開展了一場學術沙龍，主題是“思維導圖助你學業路上事半功倍”，參加的學生共有24人。根據課堂調查顯示，大部分同學在學習過程中仍采用傳統做筆記的方法，如線性筆記。大學里，很多同學喜歡打印老師的PPT或者課堂手機拍照，這些方法不方便檢索，效率低下，更不利于知識管理[9]，僅適合考試前的短期記憶。而思維導圖借助視覺刺激、多重色彩等手段，更便于長時間記憶，較常規的線性筆記，思維導圖模式更加符合大腦的運作模式。調查問卷的統計結果顯示，62.5%的同學評價本次沙龍的主題很滿意，37.5%的同學認為滿意;對于教師的授課方式，70.83%的同學評價是很滿意，29.17%的同學評價是滿意。

2.通過微課+思維導圖，傳遞知識。本文以“環境化學”課程第二章大氣環境化學為例[ 10 ]，介紹教學過程中采用的思維導圖。這一章涉及的知識點主要包括大氣中的主要污染物（來源、種類、危害）、污染物的遷移轉化（自由基反應、碳氫化合物的轉化，氮氧化物的轉化）及典型的大氣環境問題，如溫室效應、臭氧層空洞、酸雨、光化學煙霧、霧霾等。其特點是知識點零散，又前后交叉，錯綜復雜。比如大氣污染物種類繁多，分類方法多樣，危害各不相同，彼此之間有著錯綜復雜的關系。我們通過思維導圖的方法，將知識點總結歸納，便于教師講解，也便于學生學習和理解。如大氣中的主要污染物及其主要環境效應我們總結為圖1。這是知識點的梳理，既有利授課教師本身對知識點的理解，也有利于課堂講解、提高學生的學習效率。

3.依托小組作業，強化訓練。針對嘉興學院環境工程專業2017級、2018級的學生，均采用了思維導圖提交作業的方式進行一定程度的考核。2018級的學生，我們還采用了分組授課的方式。新課程理論認為，教師的職責不應滿足于學生“學會”，更要引導學生“會學”。分組教學過程中，學生為主體，教師為主導，通過創設問題情境，引導學生主動思考，充分發揮學生的主觀能動性，形成良好的思維品質，達到提升素質的目的。教師以指導者、協助者的身份幫助學生解決問題;可以培養小組成員的團結協作能力，與人溝通能力，提高學生分析問題和解決問題的能力，促進全班同學的共同進步。我們以小組為單位，讓大家對“環境化學”課程第二章大氣環境化學的知識點進行總結。“以環保之名”小組同學提交的作業如圖2。其他組的作品未一一展示。

通過強化訓練，合作小組提交的作業都比較有特色。這些知識點的梳理，能夠實現所學知識融會貫通，便于同學們清晰快捷地組建結構化知識體系。經過上述訓練之后，同學們在日常的學習過程中，已經開始將思維導圖的方法融入日常的學習記筆記過程當中，在其他科目的學習過程中也有使用和應用。

二、學生學習過程中的思維導圖

作者讓同學們利用思維導圖工具對大氣環境化學章節的知識點進行總結和整理，如楊柳青同學采用XMind軟件制作的思維導圖，從課堂手繪到靈活地使用軟件，學生對知識點的理解也更加深入，記憶也更加深刻。思維導圖常用的軟件包括百度腦圖、iMindmap、Mindmanager和XMind等。這些軟件，同學們可以根據軟件的特點及自身的喜好，靈活選擇，并推廣使用，分享經驗。

從思維導圖可以看到，同學們已經將思維導圖的方法融入日常的學習記筆記過程當中。當然，上述同學的作品（圖3），并沒有嚴格按照思維導圖的制作原則來完成，而是具有非常強的個性化特征。因而思維導圖的利用，不僅是知識點的總結，更能夠體現一個人的思考特點，因而具有有利于個性的張揚和充分體現個體思考的多樣性。另外，思維導圖的關鍵點在于能夠體現制作者自己的思考特征和制作目標，并發展其思考能力和提高其思考水平，通過運用“思維導圖”的方法可以大大提高人的思考能力。課堂教學過程中，作者針對同學們的作品進行了點評，并適當地評獎評優，這種方式，樹立了同學們的自信心，活躍了課堂氣氛，也有利于同學們在日常的學習生活過程中繼續使用思維導圖。

三、調查與評價

本文針對嘉興學院環境工程181、182班同學開展了一次問卷調查。根據調查結果顯示，100%的同學認為思維導圖有利于知識點的梳理和融會貫通;97.8%的同學認為思維導圖有利于幫助記憶;17.4%的同學會在以后做筆記或復習過程中經常采用思維導圖的方式，80.4%同學會偶爾使用;65.2%的同學認為自己的繪畫太“丑”了，從而一定程度上限制了應用。

通過調查問卷顯示，所有同學都認為思維導圖方法確實有利于知識點的梳理和融會貫通，但是很多同學認為自己的繪畫太“丑”了，從而一定程度上限制了應用。我們一再強調，思維導圖的關鍵在“思維”，而非“導圖”，這一理念應該在教學過程中不斷地強化，思維導圖并非畫畫比賽，它只是一種輔助的工具，借助這種工具，我們可以提高記憶，整合信息及創意思考。另外，大部分同學愿意在其他科目的學習過程中使用思維導圖的方法，但是也有17.4%的同學抱有無所謂的態度，他們并非不愿意，而是相對處于被動的學習狀態，對于這一部分同學要在以后的學習過程中加以引導和幫助，以提高自主學習的動力。

四、結語

利用思維導圖梳理歸納知識點，將復雜的知識點圖形化和直觀化，將大量的凌亂的知識點，通過關鍵詞和層次關系，濃縮成為一張圖。教師在講解或者學生在學習過程中，就能夠對邏輯結構和知識內容一目了然，既方便教師教學，又方便學生學習。思維導圖為“環境化學”課程的“教”與“學”提供了一種具有事半功倍效果的工具。有助于提高學習者包括教師和學生的學習能力，有助于使學習者真正實現終身學習和學會學習。

（課題組成員：高樹梅，趙國華，劉娟，雷馨雨，鄭陽，周琦，黃智超，黃沈諾）

參考文獻

[1]東尼博贊.思維導圖[M].北京：中信出版社，2009.

[2]曲建華，趙佳悅.基于思維導圖的大學數學課程學習效果實證研究[J].山東師范大學學報（自然科學版），2020，35（2）：242-247.

[3]嚴祥輝，李東，薛同，等.思維導圖在工科基礎化學中的教學效果分析[J].教育教學論壇，2020（42）：316-317.

[4]翟志才，高樹梅.“環境化學”課程多樣式教學改革實踐[J].中國電力教育，2011（32）：118-119.

[5]王茜，陳以芹，尹杰，等.環境化學課程建設與教學改革探討[J].實驗科學與技術，2019，17（3）：82-83.

[6]密叢叢，魏田升.信息化推動“環境化學”教學模式改革[J].教育教學論壇，2019（42）：121-122.

[7]劉春麗，趙歐，韋萬麗，等.“雨課堂”在環境化學教學改革中的應用[J].化學教育，2020，41（20）：81-85.

[8]魏惠榮，牛騰，展惠英.基于OBE理念的教學模式研究——以環境化學課程為例[J].蘭州文理學院學報（自然科學版），2020，34（5）：122-125.

[9]紀燕玲.思維導圖在大學本科課程教學中的實踐與應用——以微生物學科課程為例[J].微生物學通報，2020，47（12）.

[10]戴樹桂.環境化學[M].北京：高等教育出版社，2006.

On the Teaching and Learning in the Course of Environmental Chemistry Assisted by Mind Map

GAO Shu-mei， ZHAO Guo-hua， LIU Juan

（College of Biological， Chemical Sciences and Engineering， Jiaxing University， Jiaxing， Zhejiang 314001， China）

Abstract： Mind map is applied during the teaching of Environmental Chemistry course. The complex knowledge points are summarized on a mind map. During teaching， the logical structure and knowledge points are clear at a glance on a mind map， which is very convenient to teaching. Meanwhile， intensive training for students is carried out via academic salon， group teaching， group work， etc. After the training， most students would like to use mind map to learn and review in order to improve learning efficiency. Mind map proves to be a practical and efficient tool for teaching and learning in the course of Environmental Chemistry.

Key words： mind map; Environmental Chemistry; logical structure; teaching and learning