思维导图在《冶金传输原理》教学中的应用

２０１７年第４期93科教论坛

一、《冶金传输原理》“教与学”面临的问题

１．学生的困惑

冶金传输原理的理论性比较强，数理解析比较多，对于课程涉及的有些概念、定理、数学物理模型以及解析方法，学生是初次接触，若是数学和大学物理基础不够扎实，接受起来有一定的困难，特别是要求对三传过程建立数学模型，以及对数学模型的解析等，是知识的综合应用，而且数理解析过程枯燥乏味，所以学生学习缺乏主动性。

２．老师的困难

《冶金传输原理》每一部分的知识连贯性是非常强的，学生预习、复习效果不好，老师在上新的内容之前，至少要花５－１０分钟左右的时间来复习上堂课内容，这使得老师的时间安排非常紧张，为了完成教学任务，就不可能在教学过程中面面俱到，根据每个学生的差异来调整教学进度，这种困境，造成学生两极分化严重，一部分学生能跟着老师的节奏思路走，并积极和老师互动；少部分同学因为一个问题没听懂，导致雪球越滚越大，最后对该课程失去兴趣。

二、思维导图概述

１．思维导图的特点

思维导图是使用图画、颜色等信息，采用关键词、自然曲线等技法，从一个主题开始，对相关联的信息进行分层、分类管理，逐步建立一个有序的发散思维图。学习者通过思维导图大大增强了知识的梳理和记忆，能迅速形成自己的知识框架，促进知识的消化。

２．思维导图的绘制方法

思维导图要主题突出、层次分明、逻辑性强，绘制思维导图主要包括以下三个个步骤：（１）确定主题关键词，并将主题摆在中央最显著的位置上；（２）使用图像、数字、颜色等视觉化符号通过整理不断向外扩展分支；（３）尽量深层次挖掘知识要点，不断扩展思维导图。

思维导图的绘制比较简单，且个性化较强、可随性发挥。常用方法有手绘和计算机绘制两种，最常用的就是ＭｉｎｄＭａｎａｇｅｒ思维导图绘制软件、其他软件如Ｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ、Ｐｅｒｓｏｎａｌｂｒａｉｎ、ｂｒａｉｎｓｔｏｒｍ，ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＯｆｆｉｃｅ中的Ｗｏｒｄ、ＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔ　和金山公司的ＷＰＳ　软件，也都可以绘制。

三、思维导图在《冶金传输原理》教学中的应用

１．教师使用思维导图

（１）优化教学设计

教师在新授课前进行教学设计时，可使用思维导图，开拓新思路，对教学目标、教学重难点、教学过程的设计中使用思维导图，不仅可以加强教师对所教内容的整体把握，而且便于教师根据教学内容的实际情况做出及时调整，使得整个教学流程更加系统有效。

以“动量传输基本方程的教学”为例，其包含Ｎ－Ｓ方程、欧拉方程、伯努利方程的推导，内容涉及很多的数学解析过程，其中个别公式的推导所占篇幅很长，导

致学生抓

不住重

点，得不

到结论性

的公式，

影响了整

个方程的

推导，而

且传统的

教学方法

不能直接

体现三者

的联系，

运用思维

导图可以

很好的解

决这两个问题，如图１所示。

图１　动量传输基本方程教学的思维导图设计

思维导图在《冶金传输原理》教学中的应用

张淑英　罗晓春　陈 滨　唐娴敏

（湖南工业大学冶金与材料工程学院，湖南 株洲 ４１２００７）

摘　要：简要介绍了思维导图的基本知识，从实际教学所面临的困难出发将“思维导图法”引入冶金传输原理课程的教学，详细阐述了思维导图在冶金传输原理课程教学中的应用。通过引入“思维导图”这个工具转变教学模式，从强调教师知识灌输转为强调学生自主学习。

关键词：冶金传输原理；思维导图；教学

文章编号：

ＩＳＳＮ２０９６－０７４３／２０１７－０４－００９３

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（２）调控教学进度

利用思维导图完成教学设计后，教师就可在教学过程中利用思维导图引导学生将知识点逐步展开，教师亦可根据思维导图的开展情况引导教学进程。传统教学过程中，教学日历是教师掌控教学进度的主要依据，教学效果不是很理想。引入思维导图后，教师可以要求学生按照思维导图的指引在Ｎ－Ｓ方程的推导过程中举一反三，这样一方面可以大大节省时间，另一方面加强了学生的主动性，学习效果更佳，老师也因此可以合理调控教学进度，不会因为赶时间而忽略教学效果。

（３）反思教学实践活动

思维导图能够直观化、多元化、结构化及层次化地将教师的教学设计和教学过程展示出来，并将教师的自我知识体系显性化，促进教师不断反思教学实践活动。依靠思维导图的教学呈现出来的最终结果，教师可不断积累自我教学经验和实践心得，促进教师综合能力提高，改进教学实践能力。除此之外，描绘系统完整且内容多样的思维导图，需要教师全方面、多层次考虑该课程的背景知识、基础知识、教学内容等多方面因素，明确教师知识广度、深度以及精确性，能够让教师不断意识到自己的不足之处。

２．学生使用思维导图

（１）提高学习效率

近年来，为了丰富教学内容，开拓学生视野，多媒体教学已逐渐取代了传统教学手段，但学生往往觉得信息量大、杂，抓不住重点，难以建立知识框架，而且记笔记的效率和效果不佳。使用思维导图进行学习，可以增进理解和记忆能力，提高学习效率。思维导图有主题关键词，有有层次的知识网络关联，这能让他们一眼识别出重点是什么，知识点之间的内在联系怎样，从而集中他们的精力，仔细倾听教师对各要点的讲解。　图１的“动量传输基本方程思维导图”能让学生一眼就明确这部分内容就是进行Ｎ－Ｓ方程的推导和简化，最终得到实际流体的伯努利方程，这样学生在枯燥的数学推导过程中就不容易失去兴趣，因为他知道自己的目是什么，知道繁多复杂的公式之间有什么联系，这些都能使他集中注意力仔细倾听老师的讲解，大大提高学习效率。

（２）增强学习自主性

在冶金传输原理的教学过程中，教师一般会要求学生进行预习，但大部分学生也就是完成任务似的看完相关内容而已，并没有认真思考，如果在学生预习时要求其绘制思维导图的主线及主要分支，他就要对预习内容进行整理、归纳、思考，并探究如何去对思维导图布局，这样就会督促学生达到较好的预习效果。

学生复习时可以利用思维导图进行主动思考，快速、系统地整合知识，把主要精力集中在关键的知识点上，并把各个关键要点通过连线连接起来，为各知识点之间的融会贯通创造极其有利的条件。

（３）构建知识框架

冶金传输原理涉及的内容非常多，有动量传输、热量传输、质量传输三大块，而且每一块都包含有各自的基本概念、基本方程等，提高复习效率的关键是将碎片化的知识点结构化、直观化并整合成一个整体。因此，在复习时学生通过自身对知识点的理解和加工，自主构建思维导图，将一部分知识或者全部所学知识建立成网

络结构　

，　从而

加深他

们对知

识体系

的理解，

在头脑

中形成

一个可

以运用

的知识网络。当他们在复习时，每一个定理、概念、公式都能从中找到它所处的位置和发挥的作用，这样实际上就形成了学生自己的知识框架。下图是学生制作的“冶金传输原理复习思维导图”。

图２　冶金传输原理总复习思维导图

四、总结

思维导图以学生的自主学习为出发点，让学生打破被动接受的局面。教师要致力于引导学生学会制作思维导图，并利用思维导图高效地学习，比如如何记笔记、如何复习，如何形成知识体系，以及如何充分发挥自己的思维能力等。通过引入“思维导图”这个工具转变教学模式，从强调教师知识灌输转为强调学生自主学习，知识不再是“被教”或“被填塞”，学生主动学习思考学习的内容，用思维导图呈现所学的知识和理解，并在此基础上构建自己的知识框架。

参考文献：

［１］叶梓．思维导图在科学教学中的应用［Ｄ］．浙江：浙江师范大学，２０１１：４、７

［２］谢慧珍．浅析思维导图在中学历史教学中的运用［Ｊ］．新课程，２０１５，（８）：１０－１２

本文系：湖南工业大学校级教改项目（２０１４Ｂ０６），《冶金

传输原理》课程及实验的教学改革与实践。

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