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摘要:作為一種發(fā)散性思維的可視化圖形表達工具，思維導(dǎo)圖所具有的直觀性、邏輯性、多層次性和可拓展性有助于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系的建構(gòu)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。該文基于認知心理學(xué)和有意義學(xué)習(xí)理論，從構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)體系的角度對化工技術(shù)經(jīng)濟課程教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖的教學(xué)設(shè)計方法進行了探討，以促進思維導(dǎo)圖在該課程教學(xué)中的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:思維導(dǎo)圖;教學(xué)方法;化工技術(shù)經(jīng)濟;發(fā)散思維

1化工技術(shù)經(jīng)濟課程教學(xué)現(xiàn)狀

化工技術(shù)經(jīng)濟是一門應(yīng)用性極強的交叉學(xué)科，是技術(shù)經(jīng)濟學(xué)的一個重要分支。它結(jié)合化學(xué)工業(yè)的特點，應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟學(xué)的基本原理和方法，研究化工工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中的設(shè)計規(guī)劃、建設(shè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等各階段和各方面的經(jīng)濟效益問題，目的是得到技術(shù)上先進、生產(chǎn)上適用、經(jīng)濟上合理的最優(yōu)方案，并為科學(xué)決策提供依據(jù)。為了滿足新時代新工科背景下培養(yǎng)新型復(fù)合型工程技術(shù)人才的要求，化工技術(shù)經(jīng)濟課程被越來越多的國內(nèi)外高校納入到化工類專業(yè)本科教學(xué)和研究生教學(xué)課程中，這也是教育部工程教育認證標準對化工專業(yè)的要求。目前，該課程已是我校化工類專業(yè)的主干必修課程，同時也是全校其它專業(yè)的選修課。目前，化工技術(shù)經(jīng)濟課程授課效果已經(jīng)滿足了工程教育認證中“理解并掌握工程管理原理和經(jīng)濟決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用”的基本要求。但筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏學(xué)習(xí)的熱情和主動性、缺乏知識整合能力和深度思考能力，主要原因分析如下:

1．1傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生缺乏求知欲和學(xué)習(xí)主動性

傳統(tǒng)的教學(xué)理念是“以教師為中心、以課堂為中心、以知識為中心”，以教師的課堂講授為基本教學(xué)形式，以讓學(xué)生理解和記住知識為最終目的。課堂上知識的單向輸出導(dǎo)致學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)，沒有問題意識。

1．2理論知識教學(xué)與具體實踐結(jié)合不夠緊密

因課程學(xué)時有限，教學(xué)任務(wù)重，該課程教學(xué)以教材內(nèi)容為主，主要講述經(jīng)濟學(xué)的基本理論和方法，涉及的基本概念和計算公式較多，知識點多，理論性較強，且教材中的例題與實際化工項目的相關(guān)度較低。學(xué)生接受孤立、割裂的課程知識，難以做到理論聯(lián)系實際，更談不上舉一反三。

1．3學(xué)生未能充分掌握課程知識內(nèi)容，獨立思考缺位，不能將所學(xué)運用于實踐

通過近幾年指導(dǎo)的大學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計的情況可知，多數(shù)學(xué)生在化工項目設(shè)計中未能很好地運用該課程學(xué)習(xí)的知識來綜合考慮化工項目各階段和各方面的經(jīng)濟效益問題，缺乏深度思考和創(chuàng)新思維能力。追根溯源，還是學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時只是單純的聽講、記憶，缺乏深入思考，缺少對獲取文獻資料和邏輯推理等科學(xué)方法的訓(xùn)練，未能有效理清知識脈絡(luò)和構(gòu)建完整的知識體系框架。因此，更新傳統(tǒng)教學(xué)理念、革新教學(xué)模式，讓化工技術(shù)經(jīng)濟課程的教學(xué)活動更富吸引力，使學(xué)生更加積極主動地融入到教學(xué)過程中，有意識地去培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，使其能夠運用科學(xué)的思維方式去分析問題和解決問題，成為當前該課程教學(xué)活動中必須要解決的問題。

2思維導(dǎo)圖的概念與優(yōu)點

1971年，英國心理學(xué)家TonyBuzan首先提出了一種圖像式思維工具———思維導(dǎo)圖(MindMap)。與傳統(tǒng)的直線記錄方式不同，思維導(dǎo)圖是一種強大的圖形技術(shù)，它以多層次的圖形結(jié)構(gòu)動態(tài)地記錄信息和思維脈絡(luò)，可以更加直觀形象地將各種概念有機地聯(lián)系在一起。思維導(dǎo)圖為開發(fā)大腦潛能提供了一種新的通用型工具，可以全方位地激活大腦皮層，將文字、數(shù)字、圖像、顏色、節(jié)奏、邏輯和空間意識等有機組合起來［1］。根據(jù)奧蘇伯爾(DavidP．Ausubel)提出的有意義學(xué)習(xí)論點，學(xué)生已有的知識內(nèi)容是學(xué)習(xí)新知識最重要的基礎(chǔ)，只有當學(xué)生能夠具有可以將新學(xué)知識內(nèi)容與其已有的知識內(nèi)容建立其聯(lián)系時，學(xué)習(xí)才是有意義的;影響學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中是否為有意義學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已有的認知結(jié)構(gòu)，即學(xué)習(xí)是基于已有知識體系漸進性拓展的過程，學(xué)生已有的知識儲備和思維方式，表現(xiàn)為學(xué)生當前能夠回想起的概念、事實、命題、理論等。因此，要促進學(xué)生掌握新知識，就要增強學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中舊知識與新學(xué)知識之間的互動關(guān)聯(lián)［2］。在教學(xué)內(nèi)容的安排上要盡可能地先講授學(xué)科中包容性最大、概括性最強和最具有說服力的概念和原理，以漸進加深的方式組織、加工、深化學(xué)習(xí)內(nèi)容。按照認知心理學(xué)的觀點，人的短時記憶容量是比較有限的，僅為7±2個組塊，這極大地限制了人的信息加工能力，而思維導(dǎo)圖可以將概念分層處理，在容量有限的情況下，增加知識的組塊和豐富度，增加可供加工的信息。思維導(dǎo)圖的實質(zhì)是按照發(fā)散性思維的方式將客體信息與主題經(jīng)驗進行聯(lián)結(jié)，形成一個符合主體記憶模式的圖形網(wǎng)絡(luò)體系。首先，思維導(dǎo)圖是一種圖形化的表達工具。作為“圖”，它可以形象地表達人的認知和思維過程，將線型的語言、邏輯思維方式、方法和概念轉(zhuǎn)化為以強調(diào)一個核心概念的空間圖形，彌補了語言文字在思考表達上單一性和線性的不足;作為“工具”，思維導(dǎo)圖則具有很高的實用價值，可以廣泛應(yīng)用于人們需要思考決策的領(lǐng)域。從思維導(dǎo)圖產(chǎn)生至今，它已不僅限于是一種學(xué)習(xí)方法，更成為了交流寫作、頭腦風(fēng)暴、教學(xué)設(shè)計與評價、課堂教學(xué)、知識組織與管理、遠程學(xué)習(xí)等多個領(lǐng)域的重要工具。其次，思維導(dǎo)圖的核心理念是發(fā)散性的思維表達方式，思維導(dǎo)圖強大的圖形技術(shù)清晰地表達大腦的思維方式。利用思維導(dǎo)圖的直觀性、形象性、關(guān)系型、層次性和可拓展性等特點，能夠構(gòu)建一個清晰地知識網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生掌握整個知識結(jié)構(gòu)體系，形成直覺思維，促進知識遷移，從而直觀快速地掌握新知識內(nèi)容，有助于提高學(xué)生的記憶力和發(fā)散思維能力［3］。

3思維導(dǎo)圖教學(xué)方法設(shè)計

目前，計算機繪制和手動繪制思維導(dǎo)圖的方法都已經(jīng)比較成熟，常用的商業(yè)化軟件有MindMaster、MindManager、Xmind、iMindMap、MindMapper、Nova-Mind等。思維導(dǎo)圖教學(xué)的基本流程是介紹導(dǎo)圖概念、導(dǎo)圖制作、導(dǎo)圖課程設(shè)計、應(yīng)用效果評價。但是不同領(lǐng)域的知識和方法往往具有不同的屬性，所以要有針對性地構(gòu)建思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖建構(gòu)的基本步驟包括確定中心概念、概念拓展、確定概念性質(zhì)、添加資源實體、設(shè)置關(guān)系和可視化6個步驟。圖1是將化工技術(shù)經(jīng)濟課程內(nèi)容繪制的思維導(dǎo)圖，該圖清晰地說明了思維導(dǎo)圖的幾個典型特征:①突出重點。強調(diào)重點，是強化記憶和提升創(chuàng)造力的重要影響因素，采用以關(guān)鍵詞“化工技術(shù)經(jīng)濟”為核心的中央圖，將注意力的焦點集中在中央圖形上;②層次性和可拓展性。使用層次和分類來組織思維，可以提高大腦的發(fā)散思維能力，由中央關(guān)鍵詞向四周放射形成分支，分支是發(fā)散性思維延伸出的新的關(guān)鍵詞或者關(guān)鍵內(nèi)容，然后依次拓展到三級分支，四級分支……各分支形成一個連接的節(jié)點結(jié)構(gòu);③關(guān)系型。在分支模式的內(nèi)外要進行連接時，可使用箭頭的鏈接、一致的色彩，或有序的數(shù)字代碼，加上層次和間隔，配合圖像，有助于提高大腦的聯(lián)想能力。基于有意義學(xué)習(xí)理論，在思維導(dǎo)圖教學(xué)設(shè)計時應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生在已有知識結(jié)構(gòu)的思維發(fā)散過程。因此，在引入思維導(dǎo)圖前，教師首先要摸清授課對象的基本學(xué)情，掌握學(xué)生已有的知識背景情況。目前，問卷調(diào)查法和個案研究法是最常用的研究方法，但這兩種方法多適用于開課之前，此時學(xué)生仍處在對課程教材內(nèi)容的模糊理解階段，調(diào)查結(jié)果的指導(dǎo)意義不大。教學(xué)活動中采用思維導(dǎo)圖方法主要涉及三個階段:學(xué)習(xí)準備階段、學(xué)習(xí)階段、協(xié)作繪制思維導(dǎo)圖階段。在學(xué)習(xí)準備階段，教師根據(jù)具體的教學(xué)問題，設(shè)計相應(yīng)的情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思考，適時引入思維導(dǎo)圖。創(chuàng)制思維導(dǎo)圖的過程體現(xiàn)了人腦進行發(fā)散性思維的過程，手繪制圖更能體現(xiàn)其價值意義。在學(xué)習(xí)階段，教師圍繞中心關(guān)鍵詞，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進行導(dǎo)圖的繪制，使其發(fā)散思維從中心關(guān)鍵詞出發(fā)逐步拓展到所學(xué)的分支節(jié)點，然后對分支知識點進行教授，然后繼續(xù)思維發(fā)散。通過繪制思維導(dǎo)圖，實現(xiàn)由關(guān)鍵詞的概念向其本質(zhì)的深入，由舊知識向新知識的遷移，由理論知識向具體實踐的延伸。以化工技術(shù)經(jīng)濟學(xué)中資金的時間價值為例介紹思維導(dǎo)圖的建構(gòu)方法。在講解資金的時間價值之前，以“曼哈頓島的三百年來的價值增值”和“浙江靈溪是全國最大的參茸市場”為情景案例，引導(dǎo)學(xué)生思考兩個事件背后的原因是什么?然后讓學(xué)生思考日常生活中人們向銀行存錢的原因是什么?如何實現(xiàn)貨幣的保值和增值?貨幣的增值和哪些因素有關(guān)?通過一系列的啟發(fā)式提問，讓學(xué)生深刻理解資金時間價值的概念和意義。在此基礎(chǔ)上，介紹如何更加直觀地表示不同時間節(jié)點現(xiàn)金的流入和流出情況，即現(xiàn)金流量圖的概念、構(gòu)成要素和繪制方法。在掌握現(xiàn)金流量圖這個工具的基礎(chǔ)上，介紹六種不同的資金等效值計算方法，并讓學(xué)生舉例說明這些計算類型的可能應(yīng)用場合，做到書本理論知識與具體實踐的緊密關(guān)聯(lián)。在思維導(dǎo)圖的使用時盡可能地多引入與使用有利于解決具體問題的情景，可以引發(fā)學(xué)生更多的聯(lián)想、思考、溝通、表達，促進學(xué)生學(xué)習(xí)能力、表達能力、思維能力的訓(xùn)練與提高。從建構(gòu)知識和創(chuàng)造集體智慧的角度，鼓勵學(xué)生分小組協(xié)作學(xué)習(xí)共同構(gòu)建思維導(dǎo)圖，促進合作學(xué)習(xí)，不斷拓寬思維導(dǎo)圖在化工技術(shù)經(jīng)濟課堂教學(xué)的應(yīng)用范圍。思維導(dǎo)圖的建立并不是一次就能完成的，通常需要經(jīng)過幾次反復(fù)修改，因此強調(diào)學(xué)生能夠借助計算機軟件來構(gòu)建思維導(dǎo)圖。以資金的時間價值為中心繪制的思維導(dǎo)圖如圖2所示。

4思維導(dǎo)圖教學(xué)的注意事項

當前，思維導(dǎo)圖也存在一定的局限性，現(xiàn)有的思維導(dǎo)圖多以概念圖為核心，在此基礎(chǔ)上進行啟發(fā)式教學(xué)理論、知識體系構(gòu)建以及教學(xué)評價，不利于拓寬思維導(dǎo)圖的應(yīng)用領(lǐng)域。此外，思維導(dǎo)圖多是作為現(xiàn)有教學(xué)框架中的一個重要補充工具或替代形式存在，其表達力有限。思維導(dǎo)圖作為一個幫助學(xué)生理清思路、強化理解和記憶的有效工具，能夠描述體現(xiàn)的東西是有限的，不能認為可以畫完一張思維導(dǎo)圖就認為已經(jīng)掌握了所學(xué)內(nèi)容。實際上，思維導(dǎo)圖忽視了實際化工項目的復(fù)雜性，低估了系統(tǒng)工程的艱巨程度，現(xiàn)實中的化工技術(shù)經(jīng)濟問題是高度復(fù)雜和集成化的，是多種因素疊加和相互影響的。如果凡事都用思維導(dǎo)圖，反而是曲解和簡化了原本的系統(tǒng)。思維導(dǎo)圖通常只有一個以主要概念為中心的節(jié)點，然后隨著思維發(fā)散和深入形成一個有序的圖。但實際教學(xué)中，知識體系是由多個概念節(jié)點構(gòu)成的，在表現(xiàn)形式上是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的。因此，在教學(xué)中應(yīng)注重建立不同概念之間的關(guān)系，而避免簡單地羅列概念。創(chuàng)建思維導(dǎo)圖應(yīng)該秉承的原則是:通過將知識點建構(gòu)成知識塊，再把知識塊聯(lián)結(jié)成直觀的、立體化、可視化的知識網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生“把厚書讀薄”。只有符合人的知識心理特征將新舊知識聯(lián)系起來的思維導(dǎo)圖，才能有利于學(xué)生將繁雜的知識信息簡化為大腦易于接受和記憶的、緊湊有序的知識結(jié)構(gòu)。在繪制思維導(dǎo)圖時，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生正確建構(gòu)由關(guān)鍵詞發(fā)散的主干信息。注重思考知識內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，找出知識點之間的并列關(guān)系或延伸關(guān)系，避免只是將信息的排列序列由線性或列單式變成環(huán)繞型的“偽放射”;注重研究對象的分類、層次和情境范圍，避免缺乏無意識和無序混亂的“亂放射”［3］。

5結(jié)論與探討

本文從認知心理學(xué)和有意義學(xué)習(xí)理論的角度出發(fā)，探討了思維導(dǎo)圖在化工技術(shù)經(jīng)濟課程教學(xué)中的應(yīng)用可行性，并在教學(xué)實踐中檢驗了思維導(dǎo)圖的教學(xué)效果。研究表明，化工技術(shù)經(jīng)濟課程教學(xué)活動中融入思維導(dǎo)圖提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度，有助于增強學(xué)生的理解記憶能力、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力。但思維導(dǎo)圖教學(xué)也有一定的局限性，如在使用思維導(dǎo)圖時，學(xué)生容易過度思維發(fā)散而忽略了學(xué)習(xí)的重點和深度，學(xué)生在提取關(guān)鍵信息方面表現(xiàn)出一定的困難，如此就失去了使用思維導(dǎo)圖的真正意義。另外，本課程化工技術(shù)經(jīng)濟課程具有特定的情境特征和一定的局限性，該方法的可遷移性和可推廣性仍有待探究。

參考文獻:

［1］李艷霞，挺，黃露．元認知教學(xué)法在《化工技術(shù)經(jīng)濟》課程中的實踐運用［J］．教育教學(xué)論壇，2016(19):149－150．

［2］趙佳娜．思維導(dǎo)圖在認知結(jié)構(gòu)建構(gòu)中應(yīng)用模式研究－以大學(xué)基礎(chǔ)英語實踐課為例［J］．中國電化教育，2014(6):121－126．

［3］楊昌周，范蔚．試析思維導(dǎo)圖的“偽放射”和“亂放射”［J］．中國電化教育，2011(9):110－112，116．

作者：馮銳 王宏 秦志宏 孟獻梁 單位：中國礦業(yè)大學(xué)