孔小紅 秦 華 楊春霞 江傳力 徐 巖

(黑龍江科技大學(xué) 環(huán)境與化工學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

工程化學(xué)是非化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生的一門重要公共基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)觀點分析和解決相關(guān)學(xué)科交叉問題，讓學(xué)生學(xué)會從化學(xué)的角度看待和解決問題，拓寬知識面，提高科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及分析和解決問題的能力，在實際工作中解決跨學(xué)科的問題，在化學(xué)和工程之間起著橋梁作用[1]。目前，隨著工科院校專業(yè)認(rèn)證的進(jìn)行，越來越多的工程專業(yè)開設(shè)不同類型的化學(xué)課。

1 工程化學(xué)教學(xué)存在的問題

然而，目前工程化學(xué)課程教學(xué)中卻存在著幾個不容忽視的問題。一：工程化學(xué)課程雖與數(shù)學(xué)、物理等課程同設(shè)為公共基礎(chǔ)課，但一般把工程化學(xué)設(shè)為考查課，導(dǎo)致學(xué)生重視的程度不同。二：工程化學(xué)隨各專業(yè)要求不同，培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱一再修訂，課時也隨之一再壓縮，導(dǎo)致知識點零散不連貫，教學(xué)效果不理想。三：學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)水平相對較低且差距較大，在該課程的學(xué)習(xí)過程中往往會因為教學(xué)內(nèi)容多而繁而對該課程失去興趣，普遍出現(xiàn)課堂講解能聽懂而作業(yè)不會做的情況。作業(yè)中往往出現(xiàn)公式用錯、概念不清等問題。針對以上情況，如何幫助學(xué)生理清思路，提高學(xué)習(xí)效率是亟待解決的問題。

目前，課堂教學(xué)和作業(yè)練習(xí)是提升教學(xué)質(zhì)量的重要途徑?，F(xiàn)實中，課堂教學(xué)被廣泛關(guān)注并深入研究，作業(yè)內(nèi)容的設(shè)計卻常常被忽視。作業(yè)布置大多以課后教材的思考題或習(xí)題作為作業(yè)題。因為各道題只是零散地反映某一個教學(xué)知識點，基本針對某一個章節(jié)或內(nèi)容，全部布置雖能達(dá)到鞏固各知識點的目的，但無疑增加了教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，若挑選布置，則達(dá)不到難點、重點的覆蓋，對學(xué)生掌握知識的程度掌握不好。如何設(shè)計作業(yè)，關(guān)注作業(yè)的整體性、精準(zhǔn)實用性、作業(yè)考核點的多樣性，作業(yè)設(shè)計能否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，作業(yè)題是否體現(xiàn)化學(xué)能力培養(yǎng)，可使用問題導(dǎo)向式的思維導(dǎo)圖。這樣，既可以讓教師快速進(jìn)行學(xué)情分析，查明學(xué)生原有的認(rèn)知水平，從而知道從哪個角度進(jìn)行先行組織以搭建有效地學(xué)習(xí)支架，大大提高了“教”的效率；也可以讓學(xué)生能更直觀地明白概念之間、問題之間、操作之間等相互關(guān)系和邏輯順序，快捷地發(fā)現(xiàn)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(xué)”的效率[2]。因此以發(fā)展適度的思維性為目標(biāo)設(shè)計作業(yè)，達(dá)到量少而精、重點突出、難點易破、知識點全覆蓋式的作業(yè)，大大減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，同時避免相互抄襲，督促學(xué)生獨立做作業(yè)，有利于提高學(xué)習(xí)效率、增強(qiáng)時效性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和邏輯思維的縝密性。

作業(yè)屬于中間環(huán)節(jié)，它上承教師備課、講課，下關(guān)系到學(xué)生的復(fù)習(xí)考試。作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要組成部分，學(xué)生通過課后作業(yè)鞏固課上學(xué)到的知識，老師通過檢查作業(yè)得知課堂教學(xué)的效果。學(xué)生只有通過作業(yè)練習(xí)這一環(huán)節(jié)，真正地參與到知識的建構(gòu)中，才能內(nèi)化知識，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為自身的能力，實現(xiàn)教學(xué)的最終目標(biāo)，習(xí)得知識，獲得能力。因此，如何發(fā)揮作業(yè)的功能 ，制定出符合學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的作業(yè)設(shè)計關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)效率及教師的教學(xué)質(zhì)量。

本文針對目前我校工程化學(xué)課程的教學(xué)特點，學(xué)時少，知識點多而雜，所以，以往的“題海戰(zhàn)術(shù)”不僅加重了學(xué)生和老師的負(fù)擔(dān)，而且遏制了學(xué)生的創(chuàng)新性思維和發(fā)散性思維，使學(xué)生對工程化學(xué)的學(xué)習(xí)感到厭煩。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，工程化學(xué)作業(yè)設(shè)計的改革迫在眉睫。

從學(xué)生的水平和特性出發(fā)，脫離題海戰(zhàn)術(shù)，發(fā)展每一個學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和化學(xué)思維，暴露出學(xué)生思維誤區(qū)，及時抓住機(jī)會進(jìn)行糾正教學(xué)。

針對作業(yè)，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象是“課上能聽懂，課后作業(yè)不會做”。其主要原因之一就在于學(xué)生課后沒有及時復(fù)習(xí)總結(jié)，沒有構(gòu)建出重要的知識框架。

2 思維導(dǎo)圖簡介

1971年，英國教育學(xué)家東尼·博贊(Tony Buzan)首次提出了思維導(dǎo)圖(mind-mapping)這一劃時代的學(xué)習(xí)和思考方法。思維導(dǎo)圖通過運(yùn)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(dǎo)入的方法串聯(lián)起來，達(dá)到思維記憶一體化的作用[3]。

思維導(dǎo)圖能夠在諸多概念之間建立聯(lián)結(jié)，從而加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解，提升學(xué)生精準(zhǔn)有效、獨立主動地思考能力和發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。在倡導(dǎo)“終身學(xué)習(xí)”“學(xué)習(xí)力即是競爭力和發(fā)展力”的當(dāng)今社會，越來越多的教育工作者開始運(yùn)用思維導(dǎo)圖，這一智力的“終極思維工具”來提升教學(xué)和學(xué)習(xí)的效果，然而在國內(nèi)化學(xué)教育界，思維導(dǎo)圖的教學(xué)實踐研究主要在課前、課中和課后復(fù)習(xí)總結(jié)方面，思維導(dǎo)圖在作業(yè)設(shè)計方面的應(yīng)用研究較少。筆者嘗試將思維導(dǎo)圖作為一種工具引入到工程化學(xué)作業(yè)設(shè)計教學(xué)中，給學(xué)生提供一種學(xué)習(xí)方法，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3 思維導(dǎo)圖在工程化學(xué)作業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用

結(jié)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(yè)，這就意味著死記硬背不能起到很好的教學(xué)效果。本文以化學(xué)反應(yīng)速率一章為例，以反應(yīng)速率的影響因素為中心，向外發(fā)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(jù)分析，定量從質(zhì)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(dǎo)圖工具，將零碎的知識整體化，設(shè)計典型習(xí)題，通過分析、構(gòu)圖、總結(jié)的形式呈現(xiàn)解題思路，用思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)已知量、待求量之間的邏輯關(guān)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，賦予知識層次感，邏輯性強(qiáng)，使得思維可視化，有利于激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生深入思考，提高學(xué)習(xí)效率。作業(yè)內(nèi)容如下：

思維導(dǎo)圖如下頁圖1所示。

圖1 化學(xué)反應(yīng)速率作業(yè)思維導(dǎo)圖

4 結(jié)語

本文首先指明了工科非化學(xué)專業(yè)的工程化學(xué)課程特點，接著分析了目前思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后嘗試將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于工科非化學(xué)專業(yè)工程化學(xué)的作業(yè)設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)中。教學(xué)實踐表明，采用思維導(dǎo)圖這種關(guān)聯(lián)記憶的方法，將思維可視化，不僅可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)工程化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生明確知識點間的相互邏輯關(guān)系，降低知識鏈接和理解學(xué)習(xí)的難度，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，促使記憶更持久，而且還能更好地達(dá)到工程認(rèn)證對工科學(xué)生提出的應(yīng)具備的能力要求[4]。