利用[j1] Word画图工具绘制化学思维导图

 段齐文^1,2   姜建文^1[*]    许宏生

(1、江西师范大学化学化工学院 南昌330022；2、江西省信丰县安西中学信丰341608)

 

摘  要 基于当前国内思维导图研究现状，以及思维导图在化学教学中的重要性，重点介绍利用Word画图工具绘制化学思维导图的技法，并阐述利用思维导图整合化学教学的优化功能。

关键词 Word画图工具    思维导图    化学教学    优化教学

 

思维导图是利用“词汇”、“符号”、“图像”、“线条”、“颜色”的组合将大量复杂信息归纳分类形成具有关联性的知识网络结构的思维工具^[1]。思维导图指实践主体运用图文并茂的技法把陈述性知识（化学概念、化学原理）之间的关系，采用“隶属”与“层次”的图式形式表现出来，使“看似陌路”的知识建立记忆超链接，实现知识显性化、思维可视化。因此利用思维导图（重点突出、联想丰富、结构清晰^[2]）整合化学教学，可以有效优化教学，建构意义学习。

1  国内研究现状
    目前，与国外思维导图在教育事业非常盛行相比，国内有关思维导图的教学研究还处于起步阶段^[3]。随着“读图时代”的到来，思维导图已越来越受到教育教学工作者的重视和推广。笔者利用思维导图（Word版）分析近年来国内思维导图发展现状[j2] (见图1)。                  

 

 

 

 

 

 

图1：国内思维导图教学研究的主要发展历程

同时，笔者利用中国知网CNKI搜索平台对国内思维导图相关资料进行搜索分析。搜索年份确立为：1999年～2009年；搜索主题确立为：思维导图；数据来源确立为：学术期刊、博士论文、硕士论文、会议论文。研究结果如下图表1所示：

 

 

 

 

 

 

篇 数

年份

 

 

 

 

 

 

学术期刊(篇)	11	6	8	6	7	7	26	22	50	67	7	总计	217
博士论文(篇)								1					1
硕士论文(篇)							2	9	14	12	12		49
会议论文(篇)								3	2	2	2		9
总    计(篇)	11	6	8	6	7	7	28	35	66	81	21		276

表1：中国知网关于思维导图论文检索信息

在主题词为“思维导图”的检索条件下，共检索到217篇学术期刊、1篇博士论文、49篇硕士论文、9篇会议论文，总共276篇相关研究文献。关于“思维导图”研究文献的研究范围主要包括：本体理论研究、教学应用研究、软件开发研究。通过检索发现，虽然国内关于思维导图教学研究的基础较为薄弱，但最近几年关于思维导图在教育教学方面的研究取得了长足进步。针对目前关于“思维导图绘制技法”研究较少的原因，本文重点介绍利用Word画图工具绘制化学思维导图的技法。

2  思维导图绘制软件简介
    目前，用于绘制思维导图的软件有：Mindmanager、Inspiration、Mindmapper、Cmaptool等制图软件^[4]。上述软件界面简洁（菜单栏、工具栏、主界面设计合理），素材较多（图例、图标、颜色比较充欲），功能较强（超链接、格式转换、展开折叠等），操作较易（经过一定训练可以熟练掌握），但是同样也存在一些不足之处：①市场极少有正版软件销售；②网上绝大多数是收费软件；③网上破解版具有试用期限；④图像艺术效果不好；⑤文字处理功能不强；⑥原有文件（如isf格式）丢失，转换成其他格式文件（如jif格式）不能修改；⑦学习者需要经过一段时间的摸索练习，才能熟练掌握绘图技巧。基于以上欠佳之处，笔者尝试利用日常工作中最常用文字处理软件（MicrosoftOffice版本、WPSoffice版本）——Word画图工具绘制思维导图，发现利用Word画图工具绘制出来的思维导图更加方便快捷，图像艺术效果也非常好。笔者通过本文阐述利用Word画图工具绘制思维导图的技法，与教师同行共享交流。

3  Word画图工具绘“图”技法

3.1操作界面介绍

    在电脑上启动Word软件，出现如下图2操作界面。基于方便叙述本文，笔者将绘制思维导图时最重要的三个界面操作界面分别自定义为：工作区、工具区、绘图区。

 

绘图区

   

 

 

 

工作区

界面1

界面3

界面2

工具区

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2：绘制思维导图的操作界面

3.2 典型图标绘制

打开操作界面，在工具区点击“自选图形”→“更多自选图形”，在工作区右侧出现绘图区。绘图区包括：线条、连接符、基本形状、箭头总汇、流程图、星与旗帜、标注、动作按钮。接下来重点介绍利用绘图区中的自选图形绘制典型图标的技法见表2。

技法 图标	基本操作	变形操作
绘制	绘画区→基本形状→   →工作区点击鼠标左键	点击   →   出现8个节点和1个旋点，调节节点和旋转旋点→    、
绘制	绘画区→基本形状→   →工作区点击鼠标左键	点击   →   出现8个节点、1个旋点、1个拐点，调节变形→    、  、
绘制	绘画区→基本形状→   →工作区点击鼠标左键	点击   →   出现8个节点、1个旋点、1个拐点，调节变形→    、  、
绘制	绘画区→星与旗帜→   →工作区点击鼠标左键	点击   →   出现8个节点、1个旋点、2个拐点，调节变形→    、  、
绘制	绘画区→星与旗帜→   →工作区点击鼠标左键	点击   →   出现8个节点、1个旋点、2个拐点，调节变形→    、  、
备注：其他典型图标（  、  、  等）绘图技巧相仿。

表2：典型图标的绘制技法

3.3图标艺术加工
    图标艺术加工包括：线条加工、颜色填充、透明处理。作法是:鼠标右键点击图标→设置对象格式→颜色线条。笔者利用思维导图（Word版）介绍图标艺术加工的技法绘制图标艺术加工的技法如图3。

 

右键点击

选择颜色

填充图案

自定颜色

颜色

虚实

调节滑标

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图3：图标艺术效果的加工技法

   3.4文字加工处理

图标经常要附加文字（关键词）说明，因此涉及有关文字的添加与加工。文字的加工处理包括：文字输入、一般处理、艺术加工。作法是:鼠标右键点击图标→添加文字→输入文字→字体设置→艺术加工。笔者利用思维导图（Word版）介绍文字加工处理的技法如图4。

 

添加文字

字体设置

思维导图

思维导图

......

思维导图

艺术加工

......

......

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图4：文字处理的加工技法

3.5图标连接组合

不同的图标连接组合，实现知识的图形网络化，就必须要通过“连接符”将图标有机组合。图标连接组合加工包括：图标连接、线条箭头、变形处理。作法是:鼠标左键选取连接符→连接图标→设置对象格式→颜色线条→变形加工。笔者利用思维导图（Word版）介绍图标连接组合的技法如图5。

 

 

线条箭头

变形 处理

主题1

主题2

连接图标

主题1

主题2

主题1

主题2

......

主题1

主题2

......

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5：图标连接的加工技法

3.6思维导图绘制步骤

基于思维导图三大特点：重点突出、联想丰富、结构清晰；结合思维导图的五个要素：词汇、符号、图像、线条、颜色；以及思维导图的结构：主题分层排布、概念并列隶属^[5]。确定思维导图的整体结构框架(如图6)，明确思维导图的绘制步骤(见表3)。

 

二 级 主 题

一级主题

中心主题

一级主题

同级主题并列关系

异级主题隶属关系

主题通常附加图标

利用曲线连接主题

二 级 主 题

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图6：思维导图的整体结构框架

思维导图的绘制步骤
步骤一	确定中心主题，整个思维导图将围绕中心主题密切展开
步骤二	围绕中心主题进行联想，思考下级主题，并用连接词说明异级主题之间的联系
步骤三	对各级主题进行概念分支，并适当注释说明
步骤四	整理各级内容，利用图标、颜色、符号等修饰优化思维导图

表3：思维导图的绘制步骤

     3.7化学思维导图绘制案例

【案例1来源】人民教育出版社高中化学必修1《物质的量的单位（摩尔）》

 

 

 

物质的量

n

M

NA

公式1

公式2

是一个物理量，表示一定数目粒子的集合体.单位是摩尔（mol）

1mol粒子所含的粒子数（6.02×1023) 叫做阿伏加德罗常数

1mol物质所具有的质量叫做摩尔质量

n=m/M

n=N/NA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【绘图思路】《物质的量》是高中化学的基本概念，贯穿整个高中化学学习，在化学计算中处于核心地位。本课题中心主题是“物质的量”，具体包括三个核心概念（n、N_A、M）和两个计算公式（n=N/N_A、n=m/M）。绘制思维导图时以“物质的量”为中心主题，辐射出五个子主题（三个概念二个公式），进行注释说明；并对思维导图雏形进行适当地艺术加工。

4  利用思维导图整合化学教学的优化功能

4、1思维导图“图”作舟，辅助教师科学设计教学

教师进行教学设计是达成教学的基础工作，教师应本着“为学习而设计教学”理念，科学设计教学。思维导图是以放射性思考模式为基础的思维工具。教师利用思维导图设计章节“全景图”，可以协助教师整体把握教学内容，准确把握教学重点，高效选择教学策略。

   【案例赏析案例2】人民教育出版社高中化学必修1《化学物质及其变化》

 

 

纯净物

氧化还原反应

氧化剂

还原剂

离子反应条件

酸碱盐的电离

溶液

胶体

浊液

单质

氧化物

酸

碱

盐

难溶 物质

难电离物质

易挥发物质

HCl=H＋＋Cl－

NaOH=Na＋＋OH－

NaCl=Na＋＋Cl－

混合物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、2思维导图“图”为径，促进学生认知结构发展

奥苏贝尔强调有意义的学习是将新的概念同化到已有的认知结构中。学生利用思维导图将“新授知识”与“原有知识”相互作用，启发联想力和创造力，采取跃进、越级、迁移的创新思维方式主动建构化学知识，并同时进行自我诊断、自我评价、自我调整，不断完善知识的网络结构。

   【案例赏析】人民教育出版社高中化学必修1《氨气的实验室制法》

 

篇数制备的反应原理

气体发生装置的选择

 

 

 

 

气体收集装置的选择

氨气制取

 

 

 

氨气的 物理性质

 

 

 

 

发生装置

确定氨气的制取装置

初中三大气体制取装置

 

 

 

CO2

 

 

 

收集装置

 

 

 

检验

实验

O2

H2

 

 

 

 

 

    【绘图思路】《化学物质及其变化》是一个章节内容，知识容量丰富，结构体系复杂。教师利用思维导图“主题分层排布、概念并列隶属”结构特征，可以科学高效地设计章节“全景图”。①确定中心主题（化学物质及其变化）；②辐射出三个一级主题（物质的分类、氧化还原反应、离子反应）；③每个一级主题衍生出各自二级主题（如物质的分类——混合物和纯净物）；④每个二级主题派生出各自重点概念（如混合物——溶液、胶体和浊液）；⑤对思维导图进行必要加工完善。

 

 

 

 

参   考   文   献

[1]安牧冰．思维导图在中学化学教学中的应用研究．上海：华东师范大学，2007

[2]梁晓康，廖锐星，杨美广等．化学教育，2007,（08）：30-32

[3]刘晓宁.四川教育学院学报.2009，（05）：109-110

[4]苑冰．运用思维导图建构化学知识体系的研究．大连：辽宁师范大学，2008

[5]齐伟.教育技术导刊.2005,(07):8-10

[6]崔书华，于金秀.化学教育.2009,(12):53-55

[7]陈博，陈凯，薛蒙伟，宋怡.大学化学.2009，（02）：66-70

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