基于思维导图的分析化学教学实践与探讨*

杨 静，胡 琴，魏芳弟，许贯虹，蔡 政，何广武，罗 俊 (南京医科大学药学院化学系， 南京 66;南京医科大学康达学院)

分析化学是一门研究物质化学组成、成分含量、化学结构等信息的分析方法和有关理论的综合性、实用性学科。作为一门重要的药学专业基础课，分析化学所涉及的理论知识和实验技能贯穿各门药学专业课(药物分析、药物化学、天然药物化学、药物制剂、药理学)中，是一种不可或缺的工具，相当于“自然科学技术的眼睛”［1］。掌握和应用分析化学的基本理论和实验方法直接关系到药物研制、药物质量评价、药物生产过程监控、药物临床监控、药物临床实验、药物作用机理探讨等各阶段的工作。

因此，分析化学教学的目的不仅要教给学生每一种分析方法的基本原理，而且要让学生能根据实际目标，灵活选用合适的分析方法，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，实现学生由学习知识到进行科学研究的初步转变，进而增强学生的创新意识。

在我校分析化学的教学过程中，我们采用了案例教学法、问题式教学法来调动学生的学习兴趣和主动性［1，2］，但在后续药学专业课学习时，学生经常会遇到这类问题:①在分析化学的实际应用时，不知从何下手去选择合适的分析方法;②遇到具体问题时，总表现出知识点的遗忘或混淆。究其原因，我们发现，学生只是将所学的每种分析方法简单杂乱地堆砌在头脑中，没有将相关知识点进行有效的归纳和总结，无法形成自己的知识体系。所以在后续知识的提取应用过程中，容易遗忘和混淆，也因此失去了正确选用分析方法的能力。如果把人的大脑比喻为电脑中的CPU，知识点比喻为文件，那么这种文件储存易形成单个孤立的文件碎片，在后续的文件提取过程中CPU的使用效率必然不高。

思维导图(mind-map)是由英国著名心理学家、教育家托尼·巴赞(Tony Buzan)于20世纪60年代初提出并创立一种新的笔记方式，现在已经发展成为一种组织性思维工具或思维方式。像人的神经网络图，思维导图以节点来代表一个概念、主题或想法，以线段或弧线来连接节点，从而表示出概念、主题、事实、或想法之间的关系。当我们通过“画图”的方式把自己的放射性思维表现出来后，即可呈现出“可视化”的信息，这就相当于在电脑中创建了整合的文件夹系统，构建了个人独有的知识数据库。

“思维导图”的理念被引入教育领域以后，对教学研究已经产生了积极的影响。国内外大量研究表明［3－10］，在教学过程中引入思维导图，通过视觉感官刺激的关键词、符号、颜色和联想意象等，使得记忆力增强，教学和学习效率得以提高，同时可培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。

从分析化学学科性质和内容来看，分析化学所涵盖分析方法的范围广(化学分析和仪器分析)，知识点繁多而庞杂，学科的特点决定了掌握分析化学知识绝不能单靠生硬的“死记硬背”。另一方面，分析化学的知识点虽然多而杂，但各个知识点之间是纵横交叉、相互联系，点、线、面联系交织，能形成一个立体网状的整合知识体系，零星、细碎的分析化学知识在其中变得有序化、网络化。本文旨在探讨如何将思维导图引入分析化学教学中，引导学生进行有效学习，增强学生自主学习能力，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。

1 基于思维导图的分析化学教学设计

1.1 课堂准备，引导学生记“有效笔记” 目前的多媒体教学主要使用PPT教学，这种讲授方式提供给学生给大量的知识点和信息量，但学生的思维很难跟得上PPT的翻页速度，学习者还未用大脑进行有效信息提取和整合，新的PPT已经“登场”，因此课堂教学的效果并不是很理想。

引入思维导图教学法后，教师在新授课中首先用 Mind manager、Inspiration、XMind 等“思维导图”软件建构知识点框架结构准备教案;学生在课堂上准备笔和空白纸，先确定中心主题，建立学习的第一个知识网络。随着教师讲授的深入，学生积极“检索构建关键词”，步步深入，把教师单纯的“教”转变为“教”与“学”并举，教师用思维导图来对学生进行启发、辅导，在教学过程中引导学生在课堂上进行知识点发散性的记录，做“有效笔记”以帮助学生加深对知识点的理解和记忆。

1.2 具体教学方案设计 针对分析化学每一个章是一种分析方法的介绍，涉及一个基本概念，一个基本原理及一个基本应用等教学内容，教学过程借助“思维导图”，建立“思维导图、设问－关键词扩充、设问－多级知识网络－设问”4步走的教学方案。下面以沉淀滴定法为例，来阐明这种基于思维导图的教学模式。

步骤1:教师首先利用Mind manager软件绘制出“沉淀滴定法框架式”思维导图(第一级知识点)，展现这一章节的学习内容，一目了然地给出本章学习的重点和难点(见图1)，按知识点重要性以1和2标明。

步骤2:教师通过积极启疑导思，借助设问引导学生对知识点进行发散性“关键词”扩充，形成自己的知识节点，帮助形成学生自有的思维导图。

图1 “沉淀滴定法”框架式思维导图

①从沉淀滴定法所利用的化学反应出发，Ag+与X－反应生成难溶性银盐这一方程式中，引导学生分析沉淀滴定主要适合于哪些物质的含量测定(教学设计:建立起化学反应与实际应用知识点之间的联系)，继续追问在配位滴定法中用EDYA测定Ag+含量的可行性(KAgY=7.69)(教学设计:架起沉淀滴定和配位滴定之间的连接点)。②分析沉淀滴定的可行性:如果用0.1 mol/L AgNO3滴定等浓度的 NaCl，NaBr，NaI，哪个滴定体系的滴定突跃最大，为什么?哪些因素会影响沉淀滴定的突跃范围?③“诱敌深入“阶段:沉淀滴定和酸碱、配位和氧化还原滴定一样，存在着滴定突跃，那么当测定对象是X－阴离子如何指示滴定终点，测定对象是Ag+时，又如何选择指示剂呢?(引出本章教学重点)

在步骤2的讲授过程中，通过教师的设问，引导学生对知识点进行发散性“关键词”扩充，形成自己的知识节点，在课堂上帮助形成学生自有的二级思维导图(图2)。

步骤3:在沉淀滴定“指示剂的选择”这一重点内容的学习过程中，教师针对X－及Ag+的测定分别加以展开。教学过程中重点对铬酸钾法、吸附指示剂法及铁铵矾指示剂法的原理、实验条件、适用对象展开学习，扩充“关键词”，实现多级网络知识的建立，最终形成沉淀滴定的拓扑结构思维导图(图3)。

步骤4:形成“沉淀滴定法”拓扑结构思维导图后，教师对本章内容进行总结，并对知识点进行延伸，培养学生解决问题、分析问题的能力。请学生根据自己创建的思维导图回答以下问题:①沉淀滴定法解决了什么物质的测定问题?②如果需要测定葡糖糖氯化钠的注射液含量，怎样设计实验方法?选择哪种指示剂?③如果某一试样中Ag+或者Cl－含量只有ppm数据级，需要选用什么分析方法进行测定(给学习者留下一个想象的空间，与后续所学的仪器分析分析法建立关联)?

图2 “沉淀滴定法”二级思维导图

图3 “沉淀滴定法”拓扑结构思维导图

2 结语

在分析化学教学过程中构建“思维导图”教学模式展开教学，一方面促使“教”与“学”的有机结合，学生在听课过程中主动、积极地对“关键字”进行加工、分析和整理，使学习内容符合自己的认知规律，并积极地和教师对话，极大地提高了理解能力和记忆能力，使得所学知识直观化、立体化、可视化。另一方面，用思维导图作笔记有利于开发学生的空间智能，提高学习效率，在培养逻辑思维和创造性思维的同时，也增加了学习的趣味性和有效性。

［1］杨静，胡琴，魏芳弟，等.案例教学法在药学专业分析化学教学中的应用探讨［J］.基础医学教育，2011，13(11):989.

［2］魏芳弟，胡琴，杨静，等.案例版《分析化学》教材使用体会［J］.山西医科大学学报:基础医学教育版，2010，12(12):1160.

［3］Abi-El-Mona I.The influence of mind mapping on eighth graders’science achievement［J］.School Science and Mathematics，2008，108(7):298.

［4］Mento AJ.Mind mapping in executive education:applications and outcomes［J］.J Management Development，1999，18(4):390.

［5］Farrand P，Hussain F，Hennessy E.The efficacy of the‘mind map’study technique［J］.Medl Educ，2002，36(5):426.

［6］Willis CL，Miertschin SL.Mind maps as active learing tools［J］.J Computing Sciences in Colleges，2006，21(4):266.

［7］何露.利用思维导图提高化学教学有效性［J］.教育导刊，2009，(12):47.

［8］王竹萍，王文英.思维导图:高校课程创新的有效途径［J］.黑龙江高教研究，2011，(5):175.

［9］吉顺育.思维导图在大学生自主学习中的应用研究［J］.软件导刊·教育技术，2011，(10):79.

［10］成凌飞，高娜.培养本科生创新思维的知识可视化教学法［J］.教育教学论坛，2012，(36):53.