杨铭、刘哲林、王天奇、田乐成、殷端端
长春理工大学 化学与环境工程学院 130022
摘要：众所周知，物理化学是理工科院校的重点学科之一，涵盖大量的数学专业知识、物理专业知识、化学专业知识，并且主要以公式、定理以及概念性知识为主，需要高度严密的学科知识体系，对学生的思维能力以及理解能力、计算能力都有着一定的要求。而思维导图则与高校物理化学课程高度契合，可以帮助学生理解其中的概念性知识以及公式定理，提升物理化学课程教学效率。基于此，本文深度分析在高校物理化学课程教学环节引入思维导图的实践策略，供广大教育界同仁参考。
关键词：高校教育；物理化学课程；实践策略分析；思维导图
引言：受到高校学生知识储备以及思维能力差异的影响与制约，目前高等院校物理化学课程教学效率没有达到理想状态。学生成绩分化严重，这需要教育人员在展开分层教学以及差异化教学的基础上，对原有的教学体系以及教学模式展开优化与调整，将思维导图引入到高校物理化学课程教学环节，将物理化学的所学知识点，以图形的方式串联并且呈现出来，帮助学生构建完善的物理化学专业知识体系。
一、思维导图概念分析
思维导图是一种极为简单、极为高效的思维模式，图形是整个思维导图的核心要素，相较于语言、词汇，图形更加容易被大脑所接受。与此同时，关键词使用也是思维导图的应用特点，每个简单的关键词都是思维导图的重要衔接，而并不是简单的短语或句子，目的在于简化知识点内容，突出其中的核心内容与重点内容。色彩的使用也是思维导图的核心特点，通常在思维导图的各个分支，会采用不同类型的颜色来进行绘制，运用颜色以及字体差异来凸显内容的重要性，因此思维导图可以帮助学生梳理知识脉络，提升学生对知识点的理解与掌握。单就物理化学课程而言，这是一门注重知识点积累、前后呼应的综合性学科，在解决一个问题时，通常要同时运用到多种公式与多种概念，并且公式与公式之间具有一定的关联性，可以实现正向推导与反向推导，通过思维导图的引入，学生的思维能力被有效激发，可以在学习环节从基础概念、简单概念或者基础定律出发，通过创设必要条件来进行公式推导。为此，思维导图与物理化学有一定的契合性，可以帮助高校学生提升问题理解能力以及解决问题的能力[1]。
二、物理化学课程传统教学模式存在的问题
众所周知，物理化学课程是一门专业性较强的综合性基础课程，在多个学科、多个领域当中都有着极为广泛的应用，这也使得物理化学课程涉及范围较广，概念性知识较多，传统理论灌输模式无法有效激发学生的思维能力与个人潜能，使得学生的能力发展受到严重制约。具体而言，由于物理化学课程当中的知识点相对繁杂、公式较多，且多为晦涩难懂的概念性知识，教学过程相对枯燥，学生的学习兴趣普遍不高，部分成绩较差的学生甚至存在抗拒心理与畏难情绪。传统教学模式主要以教师讲解为主，学生处于被动接受状态，而面临纷乱复杂的公式推导，学生难以集中注意力，无法深入了解其中的公式表达，更无法将其合理应用到实践当中解决问题。而在思维导图引入后，主要可以通过以下方式提升物理化学课程教学效率：首先是帮助学生培养良好的学习兴趣，由被动学习转化为主动学习，更好的领会物理化学知识的深度内涵；其次是建立在知识学习的基础上，不断对学生的创新能力以及思维能力展开培养，为学生核心素养发展提供助力。
三、在高等院校物理化学课程教学环节引入思维导图的实践策略
（一）在单元总结环节引入思维导图
在高校物理化学课程学习环节，由于抽象化知识点偏多，学生无法在课堂当中完全吸收，而在课后的自主复习或者自主预习环节，学生自身缺少归纳知识点的能力，单元总结学习效率普遍偏低，这也是由于物理化学课程的核心特点所决定[2]。鉴于此，专业教师在教学环节就可以合理运用思维导图帮助学生进行知识点归纳，将原本纷乱复杂的知识点用不同线条、不同色彩图形展示出来，帮助学生进行知识点总结、知识点归纳，从而形成完善的知识体系，对相关知识展开精准提炼，并且在教师的引导下自主开展思维导图制作，提升课后复习效率[3]。
例如：在《热力学第一定律》单元课程教学环节，教师就可以引导学生开展思维导图，将热力学第一定律转化为定律实践应用、热力学核心概念、热力学基本概念以及热力学核心定律，核心定律又可以细致划分为热力学发展历史、热力学发展依据、热力学核心表达以及热力学适用条件、热力学相关概念以及热力学基本应用。通过简单的示范与讲解提升学生对思维导图的理解，并且试着运用思维导图来进行知识点总结学习，学生结合教师的思维导图来进行拓展学习，掌握思维导图的应用特点与应用原则，并且针对热力学的基本概念展开更深层次的探索。
（二）借助思维导图来进行知识体系简化
物理化学课程作为化工专业主修课程，是物理学科与化学学科相互穿插的 综合信用学科，汇集数学知识、物理知识以及化学知识于一体，不仅教学内容纷乱复杂，体系结构也相对混乱，概念性知识讲求规范性学习，极大程度分散了课程教学中心，学生在知识点理解与知识点记忆环节都会遇到一定的阻碍，不利于学生的理论知识学习以及专业素养提升[4]。基于此，教师应当结合思维导图来进行知识点归纳、知识点总结，帮助学生梳理知识点结构，从而降低物理化学课程学习难度与理解难度，提升高校学生的知识点掌握程度与知识转化能力、知识应用能力，使学生的创新意识与创新能力同时得到有效培养[5]。与此同时，高校时期的学生注意力难以集中，自我控制力较差，缺少专业知识学习热情与学习兴趣，导致高等院校物理化学教学效率始终达不到理想状态。教师应当借助思维导图来开展区域化教学活动，通过现代化教学设备的引入，提升物理化学教学活动的趣味性，增添趣味性教学视频以及动画效果，深度讲解物理化学课程知识点，将原本抽象化知识转化成趣味性内容[6]。
例如：在高等院校物理化学《熵》这一知识点学习环节，学生就会受到熵为什么会被隔离在系统当中、自发环节的熵为什么总是单调增加等问题困扰，这些问题既是学习难点，同时也是学习重点，需要学生拥有良好的理解能力以及思维能力。为保证教学效率，教师可以将熵增加原理这一知识展开思维导图制作，将其中涉及到的知识以图像文字的形式呈现给学生，帮助学生在直观的接触下，掌握熵的增加原理，并且将此知识点合理运用到问题解决环节，以此提升学生的理论知识储备，促进学生的专业素质提升。
结语：
总而言之，高等院校物理化学课程与思维导图高度契合，二者之间具有诸多互通之处。高校物理化学课程教师可以通过在单元总结环节引入思维导图、借助思维导图来进行知识体系简化等方式来开展思维导图教学，为理工院校化工专业学生核心素养发展、综合素质发展奠定坚实而稳固的基础。
参考文献：
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[2]罗冬梅，刘艳华，靳瑞发，等.高校专业课程思政的探讨与实践 ——以物理化学课程为例[J].赤峰学院学报（自然科学版）,2021,37(2):102-105.
[3]王霞，杨凯旭，舒亚非，等.以培养应用型人才为目标的物理化学教学改革——以铜仁学院制药工程专业为例[J].山西青年，2021(7):10-11.
[4]雷雪峰，马军现.基于提升数字化自主学习能力的两翼翻转混合式在线教学实践——以《物理化学》课程为例[J].高教论坛，2021(3):23-28.
[5]张树永，戚明颖，宋爱新，等.化学类专业一流课程建设的思路与重点——以山东大学物理化学一流课程建设为例[J].大学化学，2021,36(1):22-28.
[6]郭丽莉.多平台搭配的在线课程教学模式研究与实践——以基于"雨课堂+QQ群直播"的物理化学课程教学为例[J].造纸装备及材料，2020,49(3):178-179.
作者：杨铭、刘哲林、王天奇、田乐成、殷端端
长春理工大学 化学与环境工程学院 130022
第一作者：杨铭，女，天津，1982年10月，博士，讲师，研究方向：物理化学及无机化学
带项目发表：项目级别：2019年长春理工大学校级一般课题，
项目名称：基于思维导图法智慧课堂在物理化学教学改革中的应用研究