摘要：本文探讨了在中职教育中使用思维导图配合问题导向学习（PBL）模式进行有机化学教学的实践与效果。思维导图作为一种有效的视觉工具，能帮助学生清晰地构建和整理复杂的化学知识体系。通过具体案例分析，如从茶叶中提取咖啡因，本研究展示了如何结合PBL模式和思维导图来提高学生的实际操作能力和理解深度。研究发现，这种教学方法不仅增强了学生的学习兴趣，还提升了他们的综合应用能力。

关键词：中职教育、有机化学、思维导图、PBL

引言

在中职有机化学教学中，传统的教育模式常因理论与实践脱节而难以满足学生和行业的需求。本文通过引入思维导图和问题导向学习（PBL）教学模式，旨在探索一种更有效的教育方法来提高学生的理解力和应用能力。思维导图作为一种极具视觉化的工具，能够帮助学生系统化地理解和记忆复杂的化学概念，而PBL模式通过案例教学激发学生的学习兴趣和解决问题的能力。本研究聚焦于这种教学结合的实际应用与成效评估。

一、思维导图与PBL教学

在中职有机化学的PBL（问题导向学习）教学中，思维导图作为一种结构化的思维工具，极大地促进了学生的发散性和集中性思考。该工具通过图形、颜色和文字的综合运用，从一个中心主题辐射出多个子主题，依次展开，形成一个层次分明的节点网络。这种从中心向外拓展的形式不仅揭示了思维的层级关系，还通过各个分支的连接，逐步深入探讨了复杂的问题，从而使学生能够将隐形的思维过程转换为可视化的图形表示。[1]

PBL教育模式强调以学生为中心，通过小组讨论和面对真实情境的案例分析，深化学生对理论知识的掌握并提高其实际应用能力。这种方法在国际上已成为许多学科教育的主流模式。[2]

在中职教育中，有机化学由于其知识的广泛性和概念的抽象性，学生往往面临理解和应用的挑战。例如，氨基酸、多肽和蛋白质的学习不仅涉及有机化学本身，还与生物化学、药物化学等领域紧密相关。为了提高学生的学习兴趣和综合应用能力，采用PBL教学模式，结合具体如茶多酚提取咖啡因这样的案例，运用思维导图帮助学生构建整体的知识框架，从而促进他们对复杂内容的理解与运用。

二、中职“有机化学”教学、学习痛点及教学问题

在中职教育的有机化学课程中，学生面临着复杂的教学体系和学习难点。与无机化学相比，有机化学涵盖了诸如天然有机化学、化学合成、元素有机化学及物理有机化学等多个专业分支。这些分支之间的关联性要求教学时必须精心组织和连接各个领域，从而构建一个综合性强、层次分明的教学结构。因此，有机化学的教学内容显得更为复杂，涉及广泛的化学研究领域。学生如果化学基础较弱或对化学概念理解不深，容易在实验课程中对概念产生误解，从而导致知识混淆，这对教师的教学计划和学生的专业知识积累均产生不利影响。[3]

此外，学生在掌握化学元素之间结构关系的能力方面也常常显得不足。透彻理解元素之间的互动，并能在此基础上有效整理和应用相关知识，是有机化学专业学生必需的技能。然而，部分学生在形成有机化学完整知识框架上存在缺陷，难以有效跟上有机化学实验的教学步骤。这不仅影响了学生的学习效果，也对教师的教学质量构成挑战。针对这些问题，虽然许多教师通过加强知识训练和帮助学生重建知识结构来提升学生的理解力，这些措施可以暂时缓解学习难题，但往往不能根本上提高学生的学习能力。因此，更有效的策略可能包括运用思维导图等工具，从思想和认知层面加深学生对有机化学理论的理解，并全面强化他们对实验操作的掌握。

三、“有机化学”教学应用思维导图教育模式的优势

在有机化学的教学中，思维导图的使用具备显著的优势，尤其在提升学生的知识整理能力方面表现突出。思维导图通过立体化图像展示知识结构，便于学生理解和记忆。随着技术的发展，思维导图软件已成为教学中的重要工具，尤其是在有机化学实验的教学中。[4]教师可以利用这些工具通过互联网教学模式，为学生构建一个全面的知识网络。通过系统地整理化学知识的内容和关系，思维导图帮助学生提高对有机化学的理解。此外，教师还能通过线上和线下教学的结合，有效追踪学生的学习进展，从而优化教学策略，确保教学质量的提升。

建立一个完整的化学知识体系数据库是解决学生在有机化学学习中遇到的基本问题的关键。通过使用思维导图整合化学信息，可以为学生提供一个全面的有机化学知识库，这不仅提升了学生的理解力，还帮助他们多角度地解决学习中的问题，避免因知识体系的不完善而影响学习效果。现代思维导图软件中常见的神经元网络模式，提供了一种直观的图像建模方式，使得知识内容的展示更为清晰。教师可以将这种模式与有机化学的知识结构相结合，创建直观的学习模型，进一步加强学生使用思维导图理解有机化学概念的能力，从而显著提升教学效果。[5]

四、思维导图在中职有机化学PBL教学中的应用策略

（1） 加强分组教学

在中职有机化学的PBL教学中，思维导图的运用策略扮演着重要角色。通过加强基于小组的教学方法，思维导图有助于提升学生之间的相互学习和协作。在实施小组教学时，教师应考虑学生的学习能力和对思维导图的理解，以便更精确地分配小组成员。保证每个小组中至少有一名学习表现优秀或擅长解读思维导图的学生，这样可以最大化思维导图在有机化学教学中的应用效果，增强其作为教学辅助工具的功能，同时解决教学中可能遇到的细节问题。

（2）建立自主学习模式

建立一个自主学习的模式对提升学生的探索能力至关重要。通过使用思维导图工具，如Mind Master、Mindmanager及Free Mind，教师可以培养学生的自主学习能力。教师可以选择与课程直接相关的化学知识，指导学生探索这些知识之间的关系，并通过实验验证他们的发现。这种方法不仅提高了学生对有机化学知识的理解，还为教师在使用思维导图进行教学中创造了更好的条件。

（3）强化实践交互

加强思维导图在有机化学教学中的实践和交互。教师可以利用思维导图软件平台来设计和实施教学活动。通过线上实验教学或网络直播的方式与学生互动，教师可以先用思维导图辅助学生预习相关知识，然后在实验过程中详细讲解每一个知识点。这种互动教学方法不仅提升了学生的学习积极性，还确保了学生能将思维导图有效地整合到学习实践中，从而在实际操作中加深对有机化学的理解和掌握，达到更优的教学成果。

五、基于思维导图的PBL教学实践——以茶叶提取咖啡因为例

在中职有机化学的PBL教学中，采用思维导图可以系统化地将零散复杂的化学知识转化为组织结构清晰、色彩丰富、易于理解和记忆的图形化信息。

在有机化学的思维导图教学过程中，教师在教学初展示一张覆盖有机化学全景的思维导图，为学生揭示本学期《有机化学》课程的全貌。这张导图不仅标出了课程的主要章节和内容，还突出了课程的关键概念和学习目标。教师通过一系列的思维导图详细解释什么是有机化学及有机物。这包括从有机化学的定义到有机物的分类和特性，每一部分都通过具体的图形和文字清晰展示，以便学生更好地理解和记忆。通过“有机物的特点”为关键词的思维导图，向学生展示有机物的五大特点。此外，还将通过“共价键理论”的导图，详细讲解有机化合物的形成机制及其空间构型，帮助学生深入理解有机物的分子结构和化学性质。每个章节的学习以总结性的思维导图结束，其中包括章节主要知识点的回顾和关键概念的强调。这不仅帮助学生巩固学习内容，也为他们提供了一个清晰的知识结构图，便于复习和参考。教学结束后，教师将所有思维导图上传至班级的在线学习平台和社交媒体群组，如雨课堂、QQ群或微信群。这使学生在做习题和复习时，能够随时查阅这些资料，加深理解和记忆。

本实践案例将通过一系列精心设计的思维导图，逐步引导学生深入理解茶叶中咖啡因的提取过程及其化学原理。教师引入一个咖啡店老板希望从废弃茶叶中提取咖啡因以开发新产品线、增加收益的现实生活案例。此案例不只关联有机化学的实际应用，还涉及环保和经济效益，为学生提供了一个多维度的学习视角。在这一教学案例的设计中，教师首先明确了核心任务——咖啡因的提取。教授需要详细讲解涉及的关键概念和原理，如选择合适的溶剂、提取技术和茶叶的化学性质。在思维导图的帮助下，学生们在教师的引导下讨论并确定了关键的中心节点，这包括提取过程、所用化学物质的特性、分离技术以及潜在的市场应用。通过PBL的小组分工，每个学生小组聚焦于一个特定的节点，共同构建了详尽的思维导图子节点。

（1）提取过程的思维导图

在此部分，教师指导学生绘制咖啡因提取步骤的详细思维导图。学生们探讨了使用二氯甲烷或乙醚等有机溶剂的利弊，同时了解了咖啡因与其他咖啡组分在化学性质上的差异。此外，他们还必须掌握适当的提取条件，如温度、时间、溶剂比例等。导图还扩展到了纯化技术，如蒸发和结晶，以确保提取的咖啡因纯度达到实验要求。

（2）化学物质性质的思维导图

此部分的思维导图专注于咖啡因的化学结构和物理化学性质，特别是它在不同环境下的溶解性和反应性。学生通过研究咖啡因的分子结构，分析其与水和有机溶剂的相互作用，进而理解这些特性如何影响提取效率和方法的选择。

（3）市场应用的思维导图

学生们还需要考虑如何将提取的咖啡因用于新产品的开发，例如制作咖啡因增强型饮料或化妆品。他们讨论了市场需求、产品定位以及可能面临的法规挑战。这不仅让学生了解了化学知识的商业应用，还激发了他们对创新的思考。

通过这种基于思维导图的PBL教学模式，学生不仅能够在实验中实践有机化学知识，还能够学会如何将这些知识应用于解决实际问题，从而提高了学习的实用性和趣味性。

结束语

综上所述，基于思维导图的PBL教学模式为中职有机化学教育提供了一种创新的路径。通过实践证明，这种结合可以显著提升学生的学习效率和实际操作能力，尤其是在复杂知识的整合与应用方面表现出色。未来的教学中，建议更广泛地应用这一模式，以进一步探索其在不同科目和教学环境下的适用性和优化策略。借助现代教育技术，我们有望实现教学内容与学生需求之间更有效的匹配，从而培养出更适应未来社会需求的优秀化学专业人才。

参考文献

[1]冯向妮.思维导图在高中有机化学教学中的应用[D].延安大学，2023.DOI：10.274 38/d.cnki.gyadu.2023.000604.

[2]李嘉驹.研究思维导图在“有机化学实验”教学中的应用[J].现代盐化工，2021，48 （01）：157-158.DOI：10.19465/j.cnki.2095-9710.2021.01.071.

[3]叶润，蔡静，孙伟，等.思维导图在应用型本科院校有机化学教学中的应用[J].山东化工，2020，49（24）：158+160.

[4]孙莲，海尼木·夏木西.思维导图在《有机化学》教学中应用的探索[J].广州化工，2020，48（08）：175-177+187.

[5]陈华仕.思维导图在高校有机化学实验教学中的应用研究[J].科技资讯，2019，17（02）：181+185.