思維導(dǎo)圖助力“環(huán)境化學(xué)”課程的“教”與“學(xué)”

高樹梅 趙國華 劉娟

[摘 要] “環(huán)境化學(xué)”課程采用思維導(dǎo)圖的方法進行教學(xué)，將課程中復(fù)雜凌亂的知識點整理歸納在一張思維導(dǎo)圖上，在授課過程中，邏輯結(jié)構(gòu)和知識內(nèi)容一目了然，便于教學(xué)。同時通過學(xué)術(shù)沙龍、分組授課、小組作業(yè)等方式對學(xué)生進行強化訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，愿意采用思維導(dǎo)圖的方式進行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。思維導(dǎo)圖為“環(huán)境化學(xué)”課程的教與學(xué)提供了一種實用高效的工具和方法。

[關(guān)鍵詞] 思維導(dǎo)圖;環(huán)境化學(xué);邏輯結(jié)構(gòu);教與學(xué)

[基金項目] 2018年度嘉興學(xué)院課程群建設(shè)項目“環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗”（1089719103）;2018年度嘉興學(xué)院應(yīng)用型特色教材建設(shè)項目“環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗”（002CD1904-5-B61824）;2020年度嘉興學(xué)院重點SRT項目“高溫?zé)崴獠蛷N垃圾生產(chǎn)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(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)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(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)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(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院講師，主要從事藻類資源化利用機理與技術(shù)研究。

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

思維導(dǎo)圖是由著名的英國學(xué)者東尼博贊發(fā)明的[1]，是一種表達發(fā)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(fā)等典型特征[2]。思維導(dǎo)圖法是運用圖文并茂的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)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(jié)合起來[3]。近年來，思維導(dǎo)圖在小學(xué)、中學(xué)及大學(xué)階段的教學(xué)過程均得到廣泛的應(yīng)用?！碍h(huán)境化學(xué)”是環(huán)境學(xué)科各專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在方式、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)，及其控制的化學(xué)原理和方法，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。因此“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)過程中的改革和創(chuàng)新，有助于率先培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，有利于后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)，在環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)中有著十分重要的作用[4]?！碍h(huán)境化學(xué)”的教學(xué)，一直在不斷地改革和創(chuàng)新[5-8]。在前期的教學(xué)過程中，本教研組采取了各種手段提高教學(xué)質(zhì)量，如案例式教學(xué)，互動式教學(xué)，體驗式教學(xué)等，均取得良好的教學(xué)效果，教學(xué)方法也得到了同學(xué)們的認(rèn)可[4]。鑒于“環(huán)境化學(xué)”的特點，知識點零散，不同知識點在不同章節(jié)間有交叉。為了便于“教”與“學(xué)”，作者在“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)中嘗試性地引入“思維導(dǎo)圖”的思想和方法，并在教學(xué)設(shè)計、課程作業(yè)、微課中進行積極的嘗試和探索。本文對“思維導(dǎo)圖”在“環(huán)境化學(xué)”中的應(yīng)用進行了分析和總結(jié)，以期更好地促進“教”與“學(xué)”，提高教學(xué)質(zhì)量，助力人才培養(yǎng)。

一、教師教學(xué)過程中的思維導(dǎo)圖

教師在教學(xué)過程中如何更有效地傳遞知識，啟發(fā)同學(xué)們?nèi)绾螌崿F(xiàn)知識點的融會貫通，從而在學(xué)業(yè)路上達到事半功倍的效果。思維導(dǎo)圖正是一個很好的方法，思維導(dǎo)圖能夠?qū)⒅R進行結(jié)構(gòu)化，幫助學(xué)生梳理抽象知識脈絡(luò)，便于學(xué)生深入理解并維持長期記憶。為了讓同學(xué)們更好地利用思維導(dǎo)圖并靈活應(yīng)用，我們主要做了如下工作。

1.借助學(xué)術(shù)沙龍，擴大推廣和利用。通過學(xué)術(shù)沙龍的形式，教大家認(rèn)識思維導(dǎo)圖，并學(xué)會如何制作思維導(dǎo)圖，從而擴大推廣和利用。2020年11月12日在嘉興學(xué)院生化學(xué)院，開展了一場學(xué)術(shù)沙龍，主題是“思維導(dǎo)圖助你學(xué)業(yè)路上事半功倍”，參加的學(xué)生共有24人。根據(jù)課堂調(diào)查顯示，大部分同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中仍采用傳統(tǒng)做筆記的方法，如線性筆記。大學(xué)里，很多同學(xué)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(dǎo)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(guī)的線性筆記，思維導(dǎo)圖模式更加符合大腦的運作模式。調(diào)查問卷的統(tǒng)計結(jié)果顯示，62.5%的同學(xué)評價本次沙龍的主題很滿意，37.5%的同學(xué)認(rèn)為滿意;對于教師的授課方式，70.83%的同學(xué)評價是很滿意，29.17%的同學(xué)評價是滿意。

2.通過微課+思維導(dǎo)圖，傳遞知識。本文以“環(huán)境化學(xué)”課程第二章大氣環(huán)境化學(xué)為例[ 10 ]，介紹教學(xué)過程中采用的思維導(dǎo)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(zhuǎn)化（自由基反應(yīng)、碳氫化合物的轉(zhuǎn)化，氮氧化物的轉(zhuǎn)化）及典型的大氣環(huán)境問題，如溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、酸雨、光化學(xué)煙霧、霧霾等。其特點是知識點零散，又前后交叉，錯綜復(fù)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(fù)雜的關(guān)系。我們通過思維導(dǎo)圖的方法，將知識點總結(jié)歸納，便于教師講解，也便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。如大氣中的主要污染物及其主要環(huán)境效應(yīng)我們總結(jié)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(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.依托小組作業(yè)，強化訓(xùn)練。針對嘉興學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)2017級、2018級的學(xué)生，均采用了思維導(dǎo)圖提交作業(yè)的方式進行一定程度的考核。2018級的學(xué)生，我們還采用了分組授課的方式。新課程理論認(rèn)為，教師的職責(zé)不應(yīng)滿足于學(xué)生“學(xué)會”，更要引導(dǎo)學(xué)生“會學(xué)”。分組教學(xué)過程中，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，形成良好的思維品質(zhì)，達到提升素質(zhì)的目的。教師以指導(dǎo)者、協(xié)助者的身份幫助學(xué)生解決問題;可以培養(yǎng)小組成員的團結(jié)協(xié)作能力，與人溝通能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，促進全班同學(xué)的共同進步。我們以小組為單位，讓大家對“環(huán)境化學(xué)”課程第二章大氣環(huán)境化學(xué)的知識點進行總結(jié)。“以環(huán)保之名”小組同學(xué)提交的作業(yè)如圖2。其他組的作品未一一展示。

通過強化訓(xùn)練，合作小組提交的作業(yè)都比較有特色。這些知識點的梳理，能夠?qū)崿F(xiàn)所學(xué)知識融會貫通，便于同學(xué)們清晰快捷地組建結(jié)構(gòu)化知識體系。經(jīng)過上述訓(xùn)練之后，同學(xué)們在日常的學(xué)習(xí)過程中，已經(jīng)開始將思維導(dǎo)圖的方法融入日常的學(xué)習(xí)記筆記過程當(dāng)中，在其他科目的學(xué)習(xí)過程中也有使用和應(yīng)用。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的思維導(dǎo)圖

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

從思維導(dǎo)圖可以看到，同學(xué)們已經(jīng)將思維導(dǎo)圖的方法融入日常的學(xué)習(xí)記筆記過程當(dāng)中。當(dāng)然，上述同學(xué)的作品（圖3），并沒有嚴(yán)格按照思維導(dǎo)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(dǎo)圖的利用，不僅是知識點的總結(jié)，更能夠體現(xiàn)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(xiàn)個體思考的多樣性。另外，思維導(dǎo)圖的關(guān)鍵點在于能夠體現(xiàn)制作者自己的思考特征和制作目標(biāo)，并發(fā)展其思考能力和提高其思考水平，通過運用“思維導(dǎo)圖”的方法可以大大提高人的思考能力。課堂教學(xué)過程中，作者針對同學(xué)們的作品進行了點評，并適當(dāng)?shù)卦u獎評優(yōu)，這種方式，樹立了同學(xué)們的自信心，活躍了課堂氣氛，也有利于同學(xué)們在日常的學(xué)習(xí)生活過程中繼續(xù)使用思維導(dǎo)圖。

三、調(diào)查與評價

本文針對嘉興學(xué)院環(huán)境工程181、182班同學(xué)開展了一次問卷調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，100%的同學(xué)認(rèn)為思維導(dǎo)圖有利于知識點的梳理和融會貫通;97.8%的同學(xué)認(rèn)為思維導(dǎo)圖有利于幫助記憶;17.4%的同學(xué)會在以后做筆記或復(fù)習(xí)過程中經(jīng)常采用思維導(dǎo)圖的方式，80.4%同學(xué)會偶爾使用;65.2%的同學(xué)認(rèn)為自己的繪畫太“丑”了，從而一定程度上限制了應(yīng)用。

通過調(diào)查問卷顯示，所有同學(xué)都認(rèn)為思維導(dǎo)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(xué)認(rèn)為自己的繪畫太“丑”了，從而一定程度上限制了應(yīng)用。我們一再強調(diào)，思維導(dǎo)圖的關(guān)鍵在“思維”，而非“導(dǎo)圖”，這一理念應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷地強化，思維導(dǎo)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(chuàng)意思考。另外，大部分同學(xué)愿意在其他科目的學(xué)習(xí)過程中使用思維導(dǎo)圖的方法，但是也有17.4%的同學(xué)抱有無所謂的態(tài)度，他們并非不愿意，而是相對處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對于這一部分同學(xué)要在以后的學(xué)習(xí)過程中加以引導(dǎo)和幫助，以提高自主學(xué)習(xí)的動力。

四、結(jié)語

利用思維導(dǎo)圖梳理歸納知識點，將復(fù)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(guān)鍵詞和層次關(guān)系，濃縮成為一張圖。教師在講解或者學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，就能夠?qū)壿嫿Y(jié)構(gòu)和知識內(nèi)容一目了然，既方便教師教學(xué)，又方便學(xué)生學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖為“環(huán)境化學(xué)”課程的“教”與“學(xué)”提供了一種具有事半功倍效果的工具。有助于提高學(xué)習(xí)者包括教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，有助于使學(xué)習(xí)者真正實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)和學(xué)會學(xué)習(xí)。

（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

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[10]戴樹桂.環(huán)境化學(xué)[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