周晓荣 王又容 陈浩 费会 方华 徐玉玲

摘  要：大学物理化学是食品工程专业学生的学科基础课，是学生参与科研工作的理论基础，引导学生学好这门课程很有必要。笔者将思维导图以小组合作式测试作业的方式引入物化教学中，实践表明，思维导图可提高学生学习兴趣，培养学生的创新意识和创新思维能力。

关键词：思维导图  物理化学  教学  创新思维

中图分类号：G642   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（a）-0107-03

Abstract： As a basic course for students major in food engineering， college physical chemistry is the theoretical basis for students to participate in scientific research work. It is necessary to guide students to learn this course well. In this paper， Mindmap， which is a tool used to fulfill group cooperative testing， was brought into the teaching and learning of Physical Chemistry. It is indicated that the application of Mindmap can enhance students' interest in learning， cultivate students' innovative consciousness and ability of innovative thinking.

Key Words： Mindmap; Physical Chemistry; Teaching and Learning; Innovative thinking

物理化学是高校食品类专业本科生的一门学科基础课，是他们学习食品化学、生物化学、食品工程原理等专业课的基础，也是食品类专业的研究生参与科学研究工作的重要理论基础。在科研领域有一句流传的话语：“无物化、不科研”。如果要想将科研工作深入到理论分析的层次，就要用到物理化学的化学热力学、化学反应动力学理论。物理化学知识理论性強，概念多，学好这门课程有一定难度，需要教师们从学生角度出发，多采用以学生为中心的方式改革教学方法，提高学生学习的积极性，帮助学生打下扎实的理论知识基础，同时培养学生的创新思维能力。笔者长期为大学二年级本科生讲授物理化学，该文介绍笔者在以往教学改革的基础上，尝试将近年来教育界逐渐兴起的思维导图工具引入教学过程中的背景、设计及应用、效果，为同行们的工作提供一点经验作为参考。

1  思维导图的起源

思维导图（Mindmap），起源于20世纪60年代左右，其创始人为英国的东尼·博赞（Tony Buzan），是一种将思维和知识结合起来的工具，又称为思维地图[1]。还有学者认为可追溯到公元3世纪左右，古希腊哲学家波菲力（Porphyry）构建的波菲利之树（Tree of Porphyry）已经具备思维导图的雏形（见图1）[2]。

2  思维导图的特点

已经有科学研究证明，人类的大脑思维是放射性的，所有进入大脑的信息均作为思想分支表现出来。思维导图正是利用大脑思维的发散性构建图形，帮助学习者扩散思维。思维导图表现形式的共同点为以总知识点为核心，以一级分支和次级分支逐步向外发散，目前主要有圆圈图、气泡图、双重气泡图、树状图、括号图、流程图、多重流程图、桥状图8种形式[3]。不同点在于，根据知识点所属学科不同，其图形展示的画面感有所不同。总体来讲，思维导图尽可能运用图文并茂的方式，把各级主题之间的关系以层次感体现出来，并与图像、颜色等建立链接，充分运用和协调左右脑的机能，帮助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，开启人类大脑思维的潜能。

3  思维导图在教学中的应用

思维导图充分调动和平衡左右脑的思维，在增强记忆和提升思维方面有积极作用。Tony Buzan提出思维导图的概念之后，将这种方法用于帮助有学习障碍的学生，试验证明短时间内可提升学习效果[1]。之后，思维导图被推广到全世界，受到广泛关注。20世纪90年代，思维导图传入中国，最早应用于商业领域，2000年以后才在教育界逐渐受到重视[4]。笔者通过在中国知网查阅资料发现，近10年来，国内将思维导图作为一个新工具应用于化学教学中主要是在中学课堂，占75%左右;在大学教学中主要用于英语类课程，占65%左右。将思维导图用于大学化学教学中的报道为数尚少，且主要以教师设计思维导图帮助学生记忆的方式引入，表明在大学化学教学领域思维导图的应用还处于起步阶段，值得继续开展应用与研究。

4  思维导图在物理化学课程中的应用

4.1 可行性分析

物理化学是食品、化学及相关专业大学生的学科基础课之一，是科学研究的理论基础，其理论涉及物理、数学和化学这3个领域，以经典热力学和宏观动力学理论为基础，结合科学研究，归纳出理论公式。而其理论公式从一般到具体，层层递进，具有逻辑联系，是一个严谨且有用的知识体系[5]。从事科学研究，往往要探究物质变化的规律与机理，学好物化知识很重要。而大学生刚接触物理化学课程时，往往觉得物化概念和公式多，抽象，记不住。这是因为学生对物化知识不熟悉，不能从整体上认识物化公式之间的联系，因此只感觉云山雾罩，难以捉摸，产生畏惧情绪，更别说将理论与科研建立联系了。思维导图将概念、定律的一般形式和具体条件下的形式联系起来，在一个页面上展示它们之间的联系，能够帮助学生认识理论的系统性和应用条件，帮助学生理清思路，同时培养逻辑性思维和发散性思维，这些在科学研究工作中是非常重要的能力。而且，思维导图的形式灵活，既可以手工在一页纸上完成，也可以通过Office或者WPS软件完成，有条件的学生还可以用专门的思维导图软件，如XMind、Mindmap、Mindmaster、百度脑图等来完成。综合以上情况可知，思维导图在物理化学课程教学中的应用预估可以起到积极作用，具有可行性。

4.2 应用实例

笔者近年来在教学中坚持采用多媒体课件和板书相结合的形式，课件PPT力求简洁，以大纲式为主，在重要内容的讲解上采用板书，引导学生思考，取得较好的教学效果。时代在发展，教学方式也应与时俱进，既要考虑到传统教学方式的优点，也要结合新时代的要求，让学生适应新时代的学习和思维要求，尤其是训练学生的创新思维能力。基于此想法，笔者考虑将思维导图引入教学中，以培养学生创新思维能力为主要目标，作为一个教学环节而存在，并且是以学生自主的方式完成思维导图来达到教学目标。

笔者所教授的食品工程1701班，大学第四学期学习物理化学（2019年2～5月）。笔者将全班同学按照3个人一组的方式分成多个小组，小组成员由学生自主决定。除了平时的教学互动按照小组抢答问题的方式之外，在课程接近尾声时，指定热力学理论和动力学理论的内容，按照3个小组完成相同内容的思维导图的形式开展一次创新能力训练测试。测试要求所有小组在指定时间（笔者定为一周）内完成，完成形式不限制，学生可根据查阅与思维导图有关的资料，选择用软件或者是手工的方式完成。其次，要求小组成员必须都有效参与，上交思维导图成果的同时，要写明每位小组成员所承担的任务内容。小组得分即为成员得分，按照完成情况评为一等奖（95～100分）、二等奖（85～90分）、三等奖（75～80分），折合总成绩的5%，在期末总评时加分。

学生如期上交作业，完成率100%，完成情况统计如表1所示。从表1中可知，有78%的学生选择手工完成思维导图;56%的小组分工明确;采用气泡图、括号图和树形图的小组占多数，有一个小组采用了流程图;89%的小组采用了两种图结合的方式。根据各个小组的思维导图的完成方式和内容是否完整、重点是否突出进行评价，分别给予一、二、三等奖的评价。

4.3 效果分析

筆者在食品工程1701班的物化教学过程中，首次将思维导图作为训练学生创新思维能力的工具引入，鼓励学生以小组分工、合作的方式，灵活选择绘图方式完成。从学生反馈的情况得知，学生在大一学年和大二上学期均未使用过思维导图完成作业或者测试，对于笔者布置的思维导图作业均感到新奇，愿意积极参与。学生通过查阅思维导图的资料后，自主选择绘图模式，但他们使用电脑软件制作思维导图的能力不足，大部分学生均采用手绘的方式完成。表1中的分工情况也表明，接近一半的学生更愿意一起完成任务（未明确分工），独立承担任务的能力还需要培养。另有部分学生反映，将大家分成小组的方式来完成用思维导图整理物化知识的工作，方式新颖。因为“团结力量大”，所以既促进了学生的学习积极性，又减轻了学生学习时的畏惧情绪，而且产生团队（小组）竞争意识，组员互相督促，学习效果明显提高。团队合作意识、竞争意识、独立承担任务的能力都是进行科学创新研究所需要的重要能力。从笔者的这次教学改革的实践结果可知，思维导图在帮助学生提高学习物化课程效果的同时，也锻炼了学生的创新能力，并且受到学生的肯定。学期末总结发现，食品工程1701班学生的物化总成绩较同期其他同层次班级成绩更好，成绩优良（总成绩达80分）率达到81.5%，学生对笔者的评教等级为“优”，形成“教学相长”的双赢局面。

5  结语

大学教育的目的不仅在于传授学生书本上的知识，更应该注意培养学生获取知识的能力，训练学生具备创新研究的能力。创新研究需要学生有发散性思维，还需要有团队合作意识与竞争意识，教师们若能从大学生入校开始，积极在教学过程中向学生渗透创新意识和训练学生的发散性思维能力，我国的大学生们的创新能力必定能得到有效促进。因此，笔者建议大学教师们在教学过程中，在不影响教学质量的情况下，尽可能采取有效措施培养学生的创新意识和创新能力，使学生尽早加入创新研究的队伍，为国家发展自主产业发挥潜力。

参考文献

[1] 毕宏伟.思维导图在大学公共英语教学中的应用[J].现代交际，2018（23）：156.

[2] 简书.思维导图起源[EB/OL].[2016-09-08].https：//www.jianshu.com/p/47206651970f.html .

[3] 360doc.com.思维导图的八种基本类型[EB/OL].[2017-06-04].https：//www.360doc.com/ontent/17/0604/23c/34717728_660038213.shtml.

[4] 余小英，李凡生.思维导图在大学物理实验中的应用[J]. 河池学院学报，2014（5）：118-122.

[5] 沈文霞，王喜章，许波连.物理化学核心教程[M].3版.北京：科学出版社，2016.