思維導圖構建科學觀念策略

楊喜軍

摘要：思維導圖是一種有效的思維圖形工具，能開啟學生大腦的無限潛能。在教學中，基于恰當?shù)牟呗赃\用它能清晰地呈現(xiàn)教學內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系與邏輯體系，有利于學生建構系統(tǒng)化知識框架，促使學生深入思考知識的內(nèi)在聯(lián)系，使學習過程更有意義。本文基于培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的視角，從三個方面來闡述思維導圖在初中科學教學中的應用，以求教于方家。

關鍵詞：思維導圖；科學素養(yǎng)；科學觀念；構建策略

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）06-0012

一、運籌帷幄之中，決勝千里之外——教學改革呼喚思維導圖

新一輪課程改革改變了傳統(tǒng)教學中學科本位的理念，強調(diào)關注全體學生的發(fā)展，倡導新型的師生關系、教學方式和評價機制，倡導自主、合作和探究的學習方式，強調(diào)學生獲取新知的經(jīng)歷與體驗。而科學課程是以科學探究為主線，整合了自然地理、生物、物理、化學四門學科知識的一門理科綜合課程。科學學科所特有的綜合性與實踐性特點，決定了本課程在知識體系上的整體性與關聯(lián)性特征。本學科的學習，需要學生統(tǒng)籌生物、物理、化學等相關知識。有效地構建知識結(jié)構、促進思維能力，是提升學生學習力的現(xiàn)實途徑。思維導圖是表達發(fā)射性思維的有效的圖形思維工具，它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用互相隸屬于相關的層級圖表現(xiàn)出來，協(xié)助人們在邏輯與想象之間平和發(fā)展，從而開發(fā)人腦的無限潛能。思維導圖有四個基本特征：學習的焦點清晰地集中在中央的圖像上；主題作為分支由中央圖像向四周放射出去；分支由關鍵圖像或者聯(lián)想的線條上標注的關鍵詞構成，比較不重要的話題也以分支形式表現(xiàn)出來，附在較高層次的分支上；各分支形成相互連接的節(jié)點結(jié)構。基于上述緣由，筆者認為思維導圖是實現(xiàn)知識結(jié)構構建，呈現(xiàn)思維動態(tài)，展現(xiàn)思維能力的有效方式。它以直觀形象的圖示建立起各個概念之間的聯(lián)系。它結(jié)合了全腦的概念，能夠全面調(diào)動左腦的邏輯、順序、條例、文字、數(shù)字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間、整體思維，使大腦潛能得到最充分的開發(fā)，從而極大地激發(fā)人們的創(chuàng)造性思維能力。

二、“拿來春風千萬縷，妙手蕙心細剪裁”——思維導圖在初中科學教學中的實踐策略

1. 對策一：教之有方——巧把金針度與人

（1）內(nèi)容選擇方面。可分階段在適當時機對已學內(nèi)容進行概括，如從一節(jié)課或單元的總結(jié)開始，讓學生列出本節(jié)或單元重要知識的思維導圖。

（2）組織形式方面。分小組在教師指導下選擇重點概念寫在紙上，討論概念順序和可能連接，理清關系。組織時可采用以下形式：①小對子（1分鐘）：學習對子間相互檢查思維成果，解決自主建構知識時的疑難問題。并相互用紅筆評定等級。②互助組或共同體（3分鐘）：組長分配組員展示任務，完成展示前的準備。組長組織組員就疑難展開討論，并初步準備思維導圖的展示方案。

（3）技術指導方面。手工繪制法步驟：一張白紙，在中間位置用彩色筆寫上思維導圖的核心主題。依據(jù)核心主題延伸出二級主題，二級主題用關鍵詞表示，如有需要，可再發(fā)散出三級主題，四級主題……而計算機軟件繪圖方面常用的有Inspiration，Mind Manager，Xmind等軟件，筆者在嘗試了這幾款軟件之后，覺得Mind Manager比較實用，操作相對簡單，也是最多人使用的軟件。學生在初步掌握思維導圖的制作技能后，可讓學生繪制三種不同類型的思維導圖：

①橫向聯(lián)系型——多元呈現(xiàn)，全方位深化認識。這是思維導圖的基本類型，發(fā)散性思維的形象表達。（如圖1）

②縱深拓展型比較品析，多角度加深感悟。學生通過分層次的反饋訓練和鞏固，得到整體相互聯(lián)系的結(jié)構化知識，產(chǎn)生新的類型。（如圖2）

③網(wǎng)狀勾勒型加強聯(lián)系，多維度串聯(lián)知識。這是思維導圖繪制的較高層次，學生能圍繞一個核心概念想有關的知識、概念，創(chuàng)造性構圖，將零亂的知識穿成串，結(jié)成網(wǎng)。（如圖3）

2. 對策二：學之有招——化抽象為具體

人的認識在思維運動中走著兩條方向相反的道路：一條是從具體到抽象，另一條是從抽象到具體。對于科學思維來說，更重要的是從抽象到具體的方法。

因此，筆者嘗試探索指導學生自主建構概念圖、思維導圖的途徑。（可讓學生請教電腦教師）該建構活動的一般順序為：（1）指定范圍、給出核心概念或中心術語，并列出系列問題，指導學生思考；（2）學生以小組的形式展開討論，并圍繞核心概念或中心術語建構概念圖或者思維導圖；（3）各小組展示本組建構的概念圖或思維導圖，學生解說、質(zhì)疑；（4）教師恰當反饋信息，及時評價，并補充學生未找出的關鍵術語；（5）學生完善本組的概念圖或思維導圖。

案例1：以《人的生殖》的復習為例，學生小組合作共同設計的思維導圖：

案例2：基因、DNA、染色體關系圖

3. 對策三：行之有道——多樣活動促提升

（1）舉行“思維導圖在初中科學學習中的應用”講座

為了更好地讓學生全面了解“思維導圖”和學會在學習中如何運用思維導圖，教師可以為學生舉辦講座。首先，讓學生明白：學會學習比學習更重要。“思維導圖”就是一種簡單、高效、幫助學生自主學習的好方法。接著給學生介紹繪制“思維導圖”的兩種方法：手繪：筆+紙。計算機軟件：如Mindmanager，Mindmapper，Inspiration。或用Word也可以繪制。著重介紹手繪方法的步驟，以實例讓學生明白各環(huán)節(jié)的要領。最后將教師用手筆和計算機軟件畫的一些思維導圖作品進行展示，讓學生建立感性認識。

（2）課前小試牛刀

對學生來說課前的預學準備是非常重要的環(huán)節(jié)，預學的效果直接影響到聽課的效果和思維能力的提高。學生在預學階段，個人或以小組為單位，圍繞自主選擇或分配的學習內(nèi)容確定中心主題，展開自由討論，發(fā)表自己的觀點，提出支持觀點的實例，建立知識之間廣泛的聯(lián)系，個人或集體創(chuàng)作思維導圖。畫思維導圖時可以把前后所學的知識想辦法聯(lián)系起來，找出因果關系，有目的抓要點，提關鍵詞。通過此活動，學生頭腦中會留下大體知識點的記憶，提高了預學效率。endprint

案例3：學生在預學階段所畫的生態(tài)系統(tǒng)概念圖

（3）課后趁熱打鐵

艾賓浩斯遺忘曲線告訴我們，遺忘在學習之后立即開始，而且遺忘的進程并不是均勻的，最初遺忘速度很快，以后逐漸緩慢。所以讓學生在迅速遺忘之前要做好復習，時間可以安排在做作業(yè)之前，用3-5分鐘快速完善剛學內(nèi)容的思維導圖，通過設計學生課后學習活動對相關知識點產(chǎn)生聯(lián)想，以達到鞏固及查漏補缺的目的。

案例4：學生課后學習活動——以下面的生態(tài)系統(tǒng)為例，物質(zhì)和能量是怎樣被固定的？用箭頭表示。

附學生學習成果：

（4）開展學習評價

學生的“思維導圖”是個性化作品，能夠充分體現(xiàn)學生的思維特點。在思維導圖的構建過程中，教師要引導學生不斷精致思維導圖，使思維導圖不斷完善、合理、科學；在完善思維導圖的過程中，教師要逐步觀察學生的變化，評價學生繪制的思維導圖。開展這項評價，能夠發(fā)現(xiàn)每個學生的知識結(jié)構，以便給出即時診斷，改進教學，關注各個層次學生的進步。

對學生的“思維導圖”評價分為四個層次：第一，呈現(xiàn)學生科學的基本概念的掌握水平；第二，反映學生動手實踐操作水平；第三，流露學生思維品質(zhì)的變化軌跡；第四，展示學生解決科學問題的能力。

案例5：學生思維導圖評價表（課堂類）：

三、撐一支“長篙”，向青草更青處漫溯——對思維導圖應用的思索

1. 思索一：思維導圖在科學教學應用中的優(yōu)勢

（1）實現(xiàn)可視化學習，引領思維走向。它清晰地揭示了意義建構的實質(zhì)，對問題的解決起促進作用；（2）符合年齡特點，促進概念建構。思維導圖形象地把所有信息組織在結(jié)構圖上，激發(fā)了學生學習熱情，強化了他們的記憶；（3）學會使用大腦，強化聯(lián)想創(chuàng)造。讓人的思考、記憶、分析，發(fā)揮靈感的同時，發(fā)揮出所有潛能，促進學生創(chuàng)造性思維的形成。

2. 思索二：利于開展思維訓練，提高學生科學素養(yǎng)

思維是大腦的一種技能，通過訓練可以提高思維的能力。思維導圖訓練就是對學生進行左右腦功能全面開發(fā)的訓練。教師通過思維導圖引導學生在課堂上在較短時間內(nèi)生成相關的知識，提高了學生思維的有效性，與對知識理解、掌握的牢固性。運用思維導圖，將抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維，既提高了學習興趣，又培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，有助于其科學素養(yǎng)的提高。

3. 思索三：促進學生角色翻轉(zhuǎn)，提高學習有效性

一個人的成就很大程度上不是由誰教出來的，而是由他個人的素質(zhì)和自我努力決定的，這就要求我們在科學教育中始終保持學生的主體地位，承認學生的學習過程是主動獲取、主動發(fā)展的過程，而不是被動地接受灌輸或塑造的過程。

綜上所述，作為對知識的一種加工和復習工具，通過思維導圖的繪制，能使學生主動修正、建構自身知識，激發(fā)學生的聯(lián)想與創(chuàng)意，將各種零散的智慧、資源等融會貫通成為一個系統(tǒng)。思維導圖作為一種組織思維的工具，也是當前有效學習策略之一，善用思維導圖策略對科學課堂教學效率與質(zhì)量的提高具有積極意義。教育的本質(zhì)是喚醒，教育意味著：一棵樹搖動另一棵樹，一朵云推動另一朵云，一個靈魂喚醒另一個靈魂。作為實施科學課堂教學的策劃者，讓我們擁有寬闊的課程視野，張揚個性的燦爛，不斷釋放出學生創(chuàng)新的能量，走向科學教學美好的明天。endprint