思維導圖在儀器分析教學中的應用

李萍，汪海濱，唐雪娟，李俊文

中山市第一職業技術學校（中山 528400）

食品安全問題關系民生，食品種類繁多，組成復雜，對食品中各種組分進行分析與檢驗的過程就稱為食品分析檢驗。食品分析檢驗常用的方法有感官法、物理法、化學分析法、儀器分析法。

“儀器分析”是食品安全與檢測技術專業中職生的專業核心課程，在學生培養體系中占重要地位?！皟x器分析”課程是一門獨立性、綜合性學科，學習該課程需要“無機化學”“有機化學”“食品理化檢驗技術”“食品添加劑”等相關課程的知識基礎。課程設計重在學生掌握各類儀器分析方法的基本原理、基本操作及應用等，掌握儀器分析中數據處理的基本方法，了解儀器分析領域的最新發展動向及其趨勢，培養學生發現、分析和解決問題的能力，加強學生素質教育，激發學生的創新精神，把學生培養成為適應社會發展要求的新型人才。

“儀器分析”課程的任務是培養學生的查閱、動手、觀察、記憶、思維、想象和表達的能力。課程設置5個教學模塊，每個教學模塊分為若干個檢測項目，每一個檢測項目的完整流程包括解讀國標、制定實驗方案、樣品采集、樣品前處理、上機操作、數據記錄、出具報告等一系列的操作步驟，如果這些操作步驟和對應的理論知識能通過圖表的形式呈現，對于提高學生的理解度和學習效率將起到重要作用。

1 思維導圖的概念及特征

思維導圖又稱腦圖或心智圖，由英國著名心理學家巴贊在20世紀60年代初提出，是一種表達發散型的組織性思維工具，以中心問題為思考中心，向四周分層次發散成多級問題，采用不同顏色、圖形和詞語將多級問題相互關聯展現。思維導圖應用于教學，形成新穎的思維導圖教學法，并且與其他教學方法結合使用，該教學法越來越多地被應用于企業培訓、英語、語文、化學、中職專業課等學科的教學活動中。教學中運用思維導圖，學生逐漸學會抓住核心內容，篩選信息，理清知識脈絡，提煉關鍵詞，并對自己的思想進行梳理使之逐漸清晰，形成知識網絡，鍛煉學生的歸納總結及發散思維能力。研究表明，開展思維導圖應用，對提高學生的學習效率有重要研究價值。

2 思維導圖在儀器分析課程教學中的應用

儀器分析是食品檢測方法中應用較為廣泛的一類，儀器分析教學中任務復雜，需要根據中職學生的學情分析進行教學設計，思維導圖的使用可以幫助學習者快速理解學習知識體系和學習要點。食品儀器分析檢測常見分析方法的思維導圖如圖1所示。通過思維導圖清晰反映出食品儀器分析課程的學習重點。儀器分析檢測過程包括查找國標制定實驗方案、采集樣品和樣品處理、儀器檢測、數據處理與撰寫實驗報告等步驟。圖2是食品儀器分析基本流程的思維導圖。

圖1 儀器分析方法的思維導圖

圖2 儀器分析基本流程的思維導圖

以儀器分析檢測課程中的項目二：分光光度法測定臘腸中亞硝酸鹽含量為例探討思維導圖在儀器分析課程教學中的運用。

2.1 教學設計

課前教學設計是高效完成課堂教學過程的關鍵因素。項目基于企業檢測亞硝酸鹽的工作過程：臘腸的產品標準—亞硝酸鹽的限量標準—亞硝酸鹽的方法標準（圖3），是食品安全必檢項目、檢驗員崗位典型工作任務和1+X證書要求。

圖3 基于企業檢測亞硝酸鹽的工作過程思維導圖

教學內容分為7個學習任務：臘腸和亞硝酸鹽、光的吸收定律、分光光度計、樣品前處理、標準曲線法、亞硝酸鹽的測定及出具檢驗報告。如圖4所示。每個學習任務依據課程內容及學情分析，規劃課程，豐富知識點，標注重難點，如圖5所示。思維導圖可以幫助教師將教學活動的各環節聯系起來，形成一個完整的教學實施方案。首先，思維導圖可以展現各個知識點之間的邏輯關系，便于教師全局性把握每次教學內容；其次，思維導圖可以展現每次課程的教學重難點，便于引導學生學習的目的和方向。

圖4 基于實際檢測過程的教學內容安排

圖5 分光光度計教學流程圖

2.2 課前預習

課前利用思維導圖進行預習，幫助學生理清思路，使學生總攬知識點，預習過程中發現問題，提出問題，帶著問題進行課堂學習并積極參與到課堂活動中，提高學習效率，實現預習目的。如第1次課“臘腸和亞硝酸鹽”中，學生根據圖6思維導圖，結合活頁教材進行自主預習，查閱資料，找出亞硝酸鹽作為食品添加劑在臘腸中的作用以及使用的限量標準，使學生帶著問題去預習，鍛煉學生發現問題、解決問題的能力，體現“以學生為中心”的教學理念。

圖6 臘腸和亞硝酸鹽教學流程圖

2.3 課堂教學

課堂教學中，培養學生根據模板繪制思維導圖，學生分小組討論梳理課程的主要學習內容，繪制思維導圖，并指派代表在課堂上分享展示，投票選出最簡潔明了的思維導圖。如在第4次課“樣品前處理”中，對國標中臘腸樣品的前處理實驗步驟用思維導圖進行梳理，最終將國標中復雜的試驗步驟分解為9個小步驟（圖7），方便學生理解和記憶。課堂教學中運用思維導圖軟件制作思維導圖，提高學生的邏輯思維能力和對知識的歸納總結能力，同時也鍛煉學生對信息技術手段的運用能力。

圖7 亞硝酸鹽的提取實驗步驟思維導圖

2.4 課后復習

課后學生復習過程：（1）學生在小組討論結果的基礎上，結合教師點評，對所學知識點進行梳理；（2）利用思維導圖，對上述知識點進行歸納整理，加深印象；（3）對照思維導圖中的重難點，分析知識掌握程度，查漏補缺，提高學習效果。學生通過繪制思維導圖進行復習，加深對知識的理解記憶，加深對項目的整體性認識。同時，教師可根據學生的復習作業反饋情況進行教學反思，完善后續課程的教學計劃。

3 思維導圖對“儀器分析”教學效果的改進與評價

3.1 幫助教師理清教學總思路，改進課程

利用思維導圖輔助“儀器分析”課程建設，幫助教師構建教學設計，劃分重難點。將每次課的授課內容都以思維導圖的形式呈現，可以幫助教師迅速理清授課思路，提高課堂教學效率。課后復習中，通過學生繪制的思維導圖，發現學生學習過程中存在的問題，進行教學反思，對后續授課計劃進行改進和完善。

3.2 幫助學生形成知識框架，強化重難點

“分光光度法測定臘腸中亞硝酸鹽的含量”項目共設計16課時，涉及食品添加劑、食品加工、食品檢測方法標準與限量標準、分光光度計原理及使用等相關知識，涉及范圍較廣。通過思維導圖，學生能將每個小的知識點串聯起來形成面，從而系統把握整個項目的知識框架。在第4次課“樣品前處理”中，通過思維導圖引導學生進行實驗步驟的梳理講解和學習，加深對重難點的認知程度，快速掌握知識構架。

3.3 培養學生邏輯思維能力，增強團隊意識

如何將16課時的教學項目簡化成一張張思維導圖，這就是思維導圖在培養學生的邏輯思維能力中所起到的作用。學生通過學習、構建和繪制思維導圖，梳理實驗步驟，邏輯思維能力得到提升。傳統的講授型教學方式不利于中職生的專業課學習，會降低學生參與課程的積極性，弱化學生分析問題和解決問題的能力。思維導圖教學法使學生通過小組討論及展示的方式參與課堂，不僅激發學生學習興趣，同時也增強團隊合作的意識和能力。

4 結語

思維導圖在儀器分析課程“分光光度法測定臘腸中亞硝酸鹽含量”的教學環節中的應用表明，該方法增強了師生間的交流，提升學生學習的積極主動性，取得良好的教學效果。學生認為運用思維導圖有助于梳理知識和系統復習。通過思維導圖輔助教學，學生的思維更加活躍，表達能力顯著提升。然而，在創新教學中，思維導圖作為一種新興的教學方法，要與案例教學、情景教學等教學方法相結合，才能更好地提升教學質量。