思维导图在仪器分析教学中的应用

李萍，汪海滨，唐雪娟，李俊文

中山市第一职业技术学校（中山 528400）

食品安全问题关系民生，食品种类繁多，组成复杂，对食品中各种组分进行分析与检验的过程就称为食品分析检验。食品分析检验常用的方法有感官法、物理法、化学分析法、仪器分析法。

“仪器分析”是食品安全与检测技术专业中职生的专业核心课程，在学生培养体系中占重要地位。“仪器分析”课程是一门独立性、综合性学科，学习该课程需要“无机化学”“有机化学”“食品理化检验技术”“食品添加剂”等相关课程的知识基础。课程设计重在学生掌握各类仪器分析方法的基本原理、基本操作及应用等，掌握仪器分析中数据处理的基本方法，了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势，培养学生发现、分析和解决问题的能力，加强学生素质教育，激发学生的创新精神，把学生培养成为适应社会发展要求的新型人才。

“仪器分析”课程的任务是培养学生的查阅、动手、观察、记忆、思维、想象和表达的能力。课程设置5个教学模块，每个教学模块分为若干个检测项目，每一个检测项目的完整流程包括解读国标、制定实验方案、样品采集、样品前处理、上机操作、数据记录、出具报告等一系列的操作步骤，如果这些操作步骤和对应的理论知识能通过图表的形式呈现，对于提高学生的理解度和学习效率将起到重要作用。

1 思维导图的概念及特征

思维导图又称脑图或心智图，由英国著名心理学家巴赞在20世纪60年代初提出，是一种表达发散型的组织性思维工具，以中心问题为思考中心，向四周分层次发散成多级问题，采用不同颜色、图形和词语将多级问题相互关联展现。思维导图应用于教学，形成新颖的思维导图教学法，并且与其他教学方法结合使用，该教学法越来越多地被应用于企业培训、英语、语文、化学、中职专业课等学科的教学活动中。教学中运用思维导图，学生逐渐学会抓住核心内容，筛选信息，理清知识脉络，提炼关键词，并对自己的思想进行梳理使之逐渐清晰，形成知识网络，锻炼学生的归纳总结及发散思维能力。研究表明，开展思维导图应用，对提高学生的学习效率有重要研究价值。

2 思维导图在仪器分析课程教学中的应用

仪器分析是食品检测方法中应用较为广泛的一类，仪器分析教学中任务复杂，需要根据中职学生的学情分析进行教学设计，思维导图的使用可以帮助学习者快速理解学习知识体系和学习要点。食品仪器分析检测常见分析方法的思维导图如图1所示。通过思维导图清晰反映出食品仪器分析课程的学习重点。仪器分析检测过程包括查找国标制定实验方案、采集样品和样品处理、仪器检测、数据处理与撰写实验报告等步骤。图2是食品仪器分析基本流程的思维导图。

图1 仪器分析方法的思维导图

图2 仪器分析基本流程的思维导图

以仪器分析检测课程中的项目二：分光光度法测定腊肠中亚硝酸盐含量为例探讨思维导图在仪器分析课程教学中的运用。

2.1 教学设计

课前教学设计是高效完成课堂教学过程的关键因素。项目基于企业检测亚硝酸盐的工作过程：腊肠的产品标准—亚硝酸盐的限量标准—亚硝酸盐的方法标准（图3），是食品安全必检项目、检验员岗位典型工作任务和1+X证书要求。

图3 基于企业检测亚硝酸盐的工作过程思维导图

教学内容分为7个学习任务：腊肠和亚硝酸盐、光的吸收定律、分光光度计、样品前处理、标准曲线法、亚硝酸盐的测定及出具检验报告。如图4所示。每个学习任务依据课程内容及学情分析，规划课程，丰富知识点，标注重难点，如图5所示。思维导图可以帮助教师将教学活动的各环节联系起来，形成一个完整的教学实施方案。首先，思维导图可以展现各个知识点之间的逻辑关系，便于教师全局性把握每次教学内容；其次，思维导图可以展现每次课程的教学重难点，便于引导学生学习的目的和方向。

图4 基于实际检测过程的教学内容安排

图5 分光光度计教学流程图

2.2 课前预习

课前利用思维导图进行预习，帮助学生理清思路，使学生总揽知识点，预习过程中发现问题，提出问题，带着问题进行课堂学习并积极参与到课堂活动中，提高学习效率，实现预习目的。如第1次课“腊肠和亚硝酸盐”中，学生根据图6思维导图，结合活页教材进行自主预习，查阅资料，找出亚硝酸盐作为食品添加剂在腊肠中的作用以及使用的限量标准，使学生带着问题去预习，锻炼学生发现问题、解决问题的能力，体现“以学生为中心”的教学理念。

图6 腊肠和亚硝酸盐教学流程图

2.3 课堂教学

课堂教学中，培养学生根据模板绘制思维导图，学生分小组讨论梳理课程的主要学习内容，绘制思维导图，并指派代表在课堂上分享展示，投票选出最简洁明了的思维导图。如在第4次课“样品前处理”中，对国标中腊肠样品的前处理实验步骤用思维导图进行梳理，最终将国标中复杂的试验步骤分解为9个小步骤（图7），方便学生理解和记忆。课堂教学中运用思维导图软件制作思维导图，提高学生的逻辑思维能力和对知识的归纳总结能力，同时也锻炼学生对信息技术手段的运用能力。

图7 亚硝酸盐的提取实验步骤思维导图

2.4 课后复习

课后学生复习过程：（1）学生在小组讨论结果的基础上，结合教师点评，对所学知识点进行梳理；（2）利用思维导图，对上述知识点进行归纳整理，加深印象；（3）对照思维导图中的重难点，分析知识掌握程度，查漏补缺，提高学习效果。学生通过绘制思维导图进行复习，加深对知识的理解记忆，加深对项目的整体性认识。同时，教师可根据学生的复习作业反馈情况进行教学反思，完善后续课程的教学计划。

3 思维导图对“仪器分析”教学效果的改进与评价

3.1 帮助教师理清教学总思路，改进课程

利用思维导图辅助“仪器分析”课程建设，帮助教师构建教学设计，划分重难点。将每次课的授课内容都以思维导图的形式呈现，可以帮助教师迅速理清授课思路，提高课堂教学效率。课后复习中，通过学生绘制的思维导图，发现学生学习过程中存在的问题，进行教学反思，对后续授课计划进行改进和完善。

3.2 帮助学生形成知识框架，强化重难点

“分光光度法测定腊肠中亚硝酸盐的含量”项目共设计16课时，涉及食品添加剂、食品加工、食品检测方法标准与限量标准、分光光度计原理及使用等相关知识，涉及范围较广。通过思维导图，学生能将每个小的知识点串联起来形成面，从而系统把握整个项目的知识框架。在第4次课“样品前处理”中，通过思维导图引导学生进行实验步骤的梳理讲解和学习，加深对重难点的认知程度，快速掌握知识构架。

3.3 培养学生逻辑思维能力，增强团队意识

如何将16课时的教学项目简化成一张张思维导图，这就是思维导图在培养学生的逻辑思维能力中所起到的作用。学生通过学习、构建和绘制思维导图，梳理实验步骤，逻辑思维能力得到提升。传统的讲授型教学方式不利于中职生的专业课学习，会降低学生参与课程的积极性，弱化学生分析问题和解决问题的能力。思维导图教学法使学生通过小组讨论及展示的方式参与课堂，不仅激发学生学习兴趣，同时也增强团队合作的意识和能力。

4 结语

思维导图在仪器分析课程“分光光度法测定腊肠中亚硝酸盐含量”的教学环节中的应用表明，该方法增强了师生间的交流，提升学生学习的积极主动性，取得良好的教学效果。学生认为运用思维导图有助于梳理知识和系统复习。通过思维导图辅助教学，学生的思维更加活跃，表达能力显著提升。然而，在创新教学中，思维导图作为一种新兴的教学方法，要与案例教学、情景教学等教学方法相结合，才能更好地提升教学质量。