思維導圖在教學中的運用

羅娟輝

為了避免把“科學探究”理解成一種程式化的教學過程，人教鄂教版小學《科學》教材將科學實踐作為主要的活動方式，設計了豐富的探究性活動。在引導學生開展科學實踐時，運用分析、綜合、比較、推理等不同的科學思維方法，將各個教學活動聯(lián)系起來，形成有結構的教學活動，幫助學生逐步建構科學概念。因此，科學思維的培養(yǎng)是人教鄂教版小學《科學》教材的一條暗線，也是本套教材的一個重要的學習目標。為了培養(yǎng)學生的科學思維，在教學中我嘗試用繪制思維導圖的方法，把學生的科學思維過程顯形化，取得了較好的教學效果。

思維導圖是以活動中思維的類型和使用為依據(jù)，將大腦的內(nèi)部活動過程外顯出來，通過圖的形式加以呈現(xiàn)。在科學實踐中，科學思維是以科學概念為基礎的，在科學探究的活動中發(fā)生，因此，繪制科學思維導圖離不開科學概念和科學探究活動。在教學中，思維導圖不僅運用于單元教學的回顧，也可以利用它發(fā)展學生的科學思維能力。

繪制思維導圖的方法有多種，可以用帶箭頭的線、不同的圖形以及它們的相互組合來表示思維的方法和途徑，梳理概念之間的關系。以下是我在教學中的一些具體做法。

利用線性關系圖記錄有序觀察的結果

線性關系圖通常是以直線的模式寫下來的，有時間順序和層次順序，也包括記錄的語言。在觀察活動中，為了得到一個有層次的概念結構，觀察需要一定的順序。比如對于植物的觀察，可以先觀察這株植物的整體特點，然后觀察它身體的各個器官，甚至各個器官的細節(jié)。為了體現(xiàn)這種觀察順序，我讓學生采取一種線性記錄法，從宏觀到中觀，再到細節(jié)，把觀察到的信息記錄下來。學生不僅要按照這個線性關系畫出觀察的圖形，還要用語言表述自己的想法（如圖1）。

在觀察植物的記錄中，學生都能有序地記錄植物的一些數(shù)據(jù)，而且能用簡單的語言描述植物的一些特征。這樣，通過線性記錄就能自然地生成一種概念關系圖。這種關系圖不僅梳理了概念之間的關系，還能讓學生形成一個認知結構，幫助他們進一步建構新的科學概念。

利用維恩圖比較相同點和不同點

維恩圖適合用來表示集合或類之間的關系，它也常常被用來幫助推導（或理解推導過程）關于集合運算（或類運算）的一些規(guī)律。在比較活動中，學生可以利用學生活動手冊中的維恩圖記錄觀察到的現(xiàn)象，在記錄的過程中進行比較，把觀察對象的相同點和不同點分別記錄在不同的位置上（如圖2）。

在對動物和植物的觀察和比較活動中，我讓學生有意識地利用維恩圖進行記錄，為他們進一步學習生物分類的知識奠定基礎，也可以幫助他們建立生物的類群概念。

利用層級關系圖梳理概念之間的關系

層級關系圖可以體現(xiàn)事物之間的主次和邏輯關系。在繪制層級關系圖時，首先要確定一個核心概念或原生概念，由此出發(fā)，確定各種事物是橫向并列關系還是縱向發(fā)展關系。在探究物體的屬性、成分中，利用分層關系圖可以形象地看出它們之間的關系，比如下面有關金屬的思維導圖（如圖3）。

一些關系復雜的事物層級關系圖也更加復雜，可以采用不同的層級。在制作這種思維導圖時，可以鼓勵學生用個性的方法表達自己的想法。學生可以用不同的圖形和顏色來描繪思維導圖，這樣既反映了科學概念之間的關系，也體現(xiàn)出他們特有的思維特征。

利用思維導圖進行單元回顧

人教鄂教版小學《科學》教材在每個單元結束時設計了含有概念圖的單元回顧，概念圖依據(jù)各課所涉及的科學概念繪制，體現(xiàn)了這些概念之間的關系，但沒有體現(xiàn)這些概念的生成過程，也沒有注明概念建構所用的科學思維方法。單元思維導圖和概念圖有相似之處，也有區(qū)別，在概念關系上兩者具有相似的地方，不同的是思維導圖更加細化，不僅涉及科學概念，還涉及思維方法、思維過程等。在引導學生繪制單元思維導圖的時候，可以在大框架上基于概念圖，通過樹狀分支體現(xiàn)本單元的一些概念及它們之間的關系，在細節(jié)上體現(xiàn)概念的建構過程，結合單元教學過程中學生繪制的線性關系圖、維恩圖和層級關系圖，對這些概念之間的邏輯關系進一步細化和梳理（如圖4）。

在繪制單元回顧的思維導圖時，從位于中心的核心概念出發(fā)，結合各課科學探究活動中繪制的各種思維關系圖，明確概念的關系和學習過程。通過這樣的梳理，學生不僅對本單元的學習內(nèi)容有一個整體認識，還了解了其中的思維方法，為進一步學習新的科學概念打下良好的基礎。

利用思維導圖進行評價

學生繪制單元思維導圖后，要引導他們對思維導圖本身作出評價，確保繪制的思維導圖包含單元核心概念，所涉及的科學知識要全面，表述要正確。思維導圖能夠體現(xiàn)概念之間的邏輯關系，在設計上最好有自己的個性和創(chuàng)意。此外，結合學生繪制的思維導圖，也可以對他們的學習情況進行評價。思維導圖不僅反映了學生對科學知識的理解，還體現(xiàn)了他們在學習過程中的思維過程、科學探究和科學態(tài)度，因此它可以作為單元綜合評價的一個參考依據(jù)。

在科學課教學中運用思維導圖能夠凸顯科學思維的培養(yǎng)和訓練，但是，對學生科學思維能力發(fā)展的評測，目前缺乏可以量化的評定標準。在定性觀察中，我們可以明顯感覺到學生的思維品質(zhì)有了一定的提升。三年級學生經(jīng)過這樣的訓練，在學習《家庭用電》單元時，在用一節(jié)電池、一根導線點亮小燈泡的探究活動中，所需要的探究時間明顯比以往少，發(fā)現(xiàn)的連接方式也更多。這說明學生思維的敏捷性、靈活性等方面有所提高。我們發(fā)現(xiàn)，學生在其他內(nèi)容的科學探究中，也能夠主動對知識進行梳理，思考問題的思路也更加清晰。如果長期利用思維導圖對學生進行培養(yǎng)和訓練，相信他們的科學思維能力會得到進一步提高。當然，學生科學思維的發(fā)展是一個長期的培養(yǎng)過程，繪制思維導圖只是幫助學生提升思維能力的一種手段，在培養(yǎng)他們科學思維能力方面還有許多方法需要我們繼續(xù)探索和實踐。