关键词：
物理化学
思维导图
热力学
教学
摘要：
在新一轮课程改革的浪潮中,越来越多的教育工作者意识到教学不单是教给学生知识,而应着眼于教会学生如何思考、如何学习,换言之,学习方法、学习策略的探究成为了许多教育一线老师的关注点,他们希望学生收获的不止是“鱼”,而是“渔”。思维导图(Mind Mapping)作为一种将发散性思维具体化的图式思维工具,由于它具有中心突出、层次分明、易于理解、可操作性强等优点,尽管最初博赞发明思维导图仅是为了改变线性笔记,提高记忆,但随着研究的深入与推广,思维导图的应用范围不断辐射扩展,从制作个人计划、到总体复习,从辅助演讲到公司团队管理,它的应用被不断推广。作为大学化工专业学生的必修课程,物理化学是物理学和化学相互渗透的一门交叉学科,由于它的概念多、公式应用条件严格、记忆量大,所以令很多教师认为它难教、同时,不少学生也反映它难学。本论文试图在前人研究的基础上通过文献研究、理论分析、案例研究、实验实施以及问卷调查等手段,多角度去探究思维导图在大学物理化学教学中应用,旨在为进一步提高本校物理化学课程教学水平提供新方法,同时,为思维导图在大学化学类课程中的有效运用提供实践参考。论文包括四部分内容:第一部分,通过对现有文献的研究,了解思维导图在我国化学类课程中的研究成效,并以现代脑科学理论、建构主义学习理论、认知负荷理论为依据,介绍思维导图用于教学的可行性。第二部分,借助XMind软件,以物理化学热力学内容为例,探究将思维导图引入大学物理化学教学中,构建思维导图。分别做了以下尝试:首先,以热力学第一定律和第二定律为代表,从一级主题的选取、扩充知识的安排、内容的宏微放缩等角度分析思维导图在梳理知识脉络,建立逻辑层级关系方面的突出特点;其次,选取重要知识点——可逆过程和熵增加原理,探究思维导图将零碎知识整体化,减少认知负荷等方面的优势;最后,选取典型计算题,通过分析、构图、总结的形式,呈现解题思路,用思维导图呈现已知量和待求量之间的逻辑关系,层级关系,使得思维可视化,有利于激发和引导学生深入思考。第三部分,选取陕西师范大学化学A班40名学生为实验对象,以物理化学课程中热力学第一定律、第二定律、多组分系统、相平衡、化学平衡等单元内容为例,开展基于Blackboard平台的混合式思维导图的教学活动,经过十周的培训学习,学生以基本掌握思维导图的绘图要领,能够较为准确的选取关键词,独立绘图。为探究不同的绘图方式对学生学习效果的影响,开展分组实验,对学生作品从节点个数、深度以及个案作品比较三个方面分析,发现节点个数逐渐增多,其中,前四级节点总数中纸笔绘图节点数更多,但在五级及其之后的节点数目中软件绘图要比纸笔绘图节点总数、深度、关联度要多。另外,为促进学生高级认知水平的发展,选取最后一次的学生作品,让他们在Bb平台上对同伴以及自己的导图作品进行互评和自评,让学生间可相互学习,加深思维导图学习法的认识。最后,为了解学生学习成效,以问卷的形式了解学生对思维导图学习的评价以及课程建议,研究发现,思维导图在理解知识、多维度思考问题、增强记忆等方面作用比较明显。第四部分,总结分析研究的成果与不足,并对今后的研究方向提出见解。总之,本论文在改善大学生思维方式,促进物理化学学习理解方面做了一些初步的尝试,并为思维导图在大学化学类课程中的应用研究提供参考。
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