思維導圖和PBL相結合教學模式的設計

◇張 瑜（江蘇：南京蘇杰學校）

本文將思維導圖和PBL（Problem Based Learning）教學法相結合，以思維導圖為載體工具，將PBL 教學模式引入課程教學設計的知識導圖中，進行新教學模式的應用探究。該教學模式結合思維導圖的樹枝分布，構建一個有邏輯、有條理的思維框架，通過問題來引導學生有條理、系統地學習知識，培養其學習的自主性、邏輯性、發展性和科學性，進而提高整體的科學素養。

一、引言

（一）PBL教學模式

PBL 教學模式是以問題為基礎，強調以學生的主動學習為主。該教學模式將學習與問題掛鉤，學生能夠圍繞問題收集資料，在發現問題、分析問題、解決問題的自主探究學習過程中，激發學習興趣，形成發現問題、分析問題、解決問題的能力和自主學習的能力。2001年6月《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出，要培養學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流合作的能力。在教學目標上，著力培養學生的科學素養。教師在課堂教學過程中，應更注重學生通過自己收集材料、分析問題，了解問題解決的思路與過程，從而靈活掌握相關概念知識，并利用這些知識解釋生活的實際問題。綱要中改革的重點與PBL 教學模式的核心素養不謀而合。我國在20世紀末引入PBL 教學模式，迄今已有二十余年的歷史，并且逐漸成為我國高校教育中一種不可缺少的教學方法。目前，也有不少關于PBL 教學模式在小學科學教學設計中的應用研究。

（二）思維導圖

思維導圖這個概念是英國心理學家、腦力開發專家Tony Buzan 為了解思維的本質以及人如何學習而提出的。它簡單卻很有效，是一種實用的表達發散性思維的有效圖形思維工具。思維導圖運用圖文并重的技巧，將知識點總結開闊成一個有邏輯、有條理的思維框架，將抽象的理論知識，以圖形鏈接的形式，具體化展現出來。學生只要掌握其中各個知識點的關鍵詞，就可以將所學知識串聯起來，既增強了記憶能力，又提高了學習效率。思維導圖中體現的知識可視化、思維條理化的特點，在科學課堂教學中，可為學生梳理科學知識、發展科學思維提供有效幫助。

（三）本文研究重點

目前，我國教育工作者對思維導圖和PBL 教學模式在教學設計中的應用研究，呈逐年上升趨勢。類似的研究有很多，但是這些研究都局限于單純思維導圖或者PBL 教學模式在課程教學設計中的應用，沒有將二者相融合，發展成更高效的課堂教學設計方法。筆者將思維導圖和PBL 教學法相結合，以思維導圖為載體工具，將PBL教學模式引入教師教學設計中，嘗試建立一種新的教學設計方法。

二、思維導圖和PBL 相結合教學模式的設計理念

結合小學科學目前實際的教學情況，教師在進行課程教學設計時，需關注以下幾個方面。

（一）方向性

課程教學設計需立足于不同年級學生的認知特點和知識水平。首先，內容設計需要以激發學生學習興趣和讓學生取得最大收獲為出發點；其次，問題情境和實例分析應該是真實的、常見的、生活化的。學生可以通過分析和解決身邊的真實問題，掌握相關的理論知識，并在將來遇到類似的問題時可以準確地分析和解決。這一點緊扣教師備課中的“備學生環節”。

（二）自主性

課程教學設計需立足于學生的主體參與，追求學生的主動發展。內容設計需要以培養學生自主學習、創造思維、發散思維、邏輯思維、概括總結、小組合作等能力為出發點，充分發揮學生學習的主觀能動性。

（三）科學性

課程教學設計需立足于提高學生的科學素養。內容設計需要以培養學生樂于觀察的能力，培養學生用科學術語描述觀察事物的能力，培養學生的邏輯思維能力，鍛煉學生發現問題、分析問題、解決問題的能力為出發點。

三、思維導圖和PBL相結合教學模式的設計案例分析

教學設計是教師將教材內容、教學對象內化分析后，組織教學活動的設計過程。它包括每個活動細節的具體設計步驟，也是教師在課堂上實施教學的依據。因此，高質量的教學設計，對于課堂教學活動有著極大幫助。

為了提高學生的學習效率，每一節課都需要從多個角度引導學生完成學習目標。首先，學生對每個知識點要能夠清晰掌握；其次，學生能夠真正了解各知識點之間的聯系；最后，學生能夠通過所學的理論知識，分析和解決生活中的實際問題。以蘇教版小學科學五年級上冊第二單元《七色光》這節課為例，我們將引入PBL 教學模式前后該課的課程教學設計思維導圖，進行對比分析，對基于思維導圖和PBL 教學模式的課堂教學設計進行探究。

（一）教學目標設計分析

1.列表式教學目標

小學科學課程標準中設定的教學目標包括“科學知識”“科學探究”“科學態度”“科學、技術、社會與環境”4個方面（本節課教學目標見表1），主要通過文字敘述來展現，不具有直觀的視覺沖擊，不能快速引起學生的注意和興趣。

表1 《七色光》傳統教學目標

2.基于思維導圖的教學目標設計

在教學目標設計上，以思維導圖為載體設計的教學目標導圖（見圖1），可以使各項教學目標層次分明，既減少了學生對文字的分層次信息處理，又使教學目標的呈現具有邏輯性和連續性。

圖1 教學目標設計導圖

（二）教學內容設計分析

五年級的學生在學習這部分知識前，雖然對日常生活中的各種色彩和光的各種現象有一定了解，但對學生而言，“制造彩虹”仍是一個令人興奮的活動。所以，該課就從“制造彩虹”這個活動入手，通過分解陽光—合成彩色光—濾光實驗一系列活動，結合問題的引導，引領學生感受光與色彩的無窮奧秘。在動手動腦的實踐活動中開展研究發現活動，使學生學會在“做”中學。

1.基于思維導圖的教學內容設計

圖2為《七色光》教學內容思維導圖設計。從圖中我們可以看到，該導圖將本節課的重點、難點納入其中，教學組織過程清晰、有條理。通過開展小組討論活動，使學生親歷提出問題—分析問題—找到答案的過程。引導學生學會收集、分析和整理信息，激發學生的好奇心和求知欲。

圖2 《七色光》課程教學設計思維導圖

2.將PBL教學模式引入思維導圖設計

主要體現在通過精心設計的問題將重要知識點串聯起來，課程教學設計導圖見圖3。從圖中我們可以看到，相較于圖2，在圖3的設計中，每個課堂活動都設計了一些引導性的問題，使教學活動環環相扣，課程設計的邏輯性和連續性得到充分的展現。這樣既大大提高了教師的備課效率，又可以幫助學生建立富有邏輯性的學習思考過程。

圖3 引入PBL教學模式的《七色光》課程教學設計導圖

在貫徹實施教學目標的前提下，教師設計的問題需要具有邏輯性和啟發性，尤其要貼近生活實際。這樣才能夠有效地引導學生先嘗試用生活經驗來說明解釋問題，進而用學到的科學原理來解釋這個現象，讓學生體會到知識來源于生活、最終應用于生活的道理。同時引導學生連續深入思考，進而培養學生連續、有邏輯地思考和科學表達的好習慣。

從圖3中我們可以看到，問題設計的出發點：問題1～8主要引導學生思考、學習原理，以及了解其內在的聯系；問題9～12是引導學生思考身邊常見現象所蘊含的科學道理。學生結合課堂所學知識點，經過思考和分析，能夠科學地解答這些問題。學以致用能夠讓學生充滿自信，并且對科學的學習產生興趣和認同感。

3.兩種導圖設計的比較分析

通過對上述兩種課程導圖設計案例的詳細分析，我們可以看出，以思維導圖為載體工具，引入PBL 教學模式，更有助于教師對整節課內容的把握，對學生起到啟發和引導的作用，更符合《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出的“以學生為主體，以教師為導向”的學習方式的改革精神。

對學生而言，它讓學生通過問題的指引有條理、系統地學習知識，很好地培養了學生的邏輯思維能力。同時自主探究的學習過程充分激發了學生的學習興趣，也培養他們解決問題的能力和自主學習的能力。

對教師而言，將精心設計的引導性問題和活動，采用思維導圖的方式呈現，可以將課程設計的邏輯性和連續性更加清晰、直觀地展現出來。這樣既可以幫助教師更深入地把握整節課的學習流程，又大大提高了教師的備課效率。

4.思維導圖教學設計遵循的原則

在教學目標設計上，以思維導圖為載體設計的教學目標導圖，可以使各項教學目標層次分明。

小組合作探究，探索發現的過程。學生通過猜想—交流猜想—實驗驗證—交流實驗結果—總結—解決生活中實際問題一系列探究，完成整個探索發現過程。

（三）教學評價設計分析

以往的教學評價，包括教師評和學生互評兩個方面。教師可以通過學生的課堂表現，大致了解學生基本概念的掌握情況。在學生互評環節，由于小組內成員存在自身能力和科學素養的差異，或者個人情感因素，因此在學生互評過程中難免會帶有感情色彩，造成評價有所偏差。

基于思維導圖和PBL 教學模式的教學設計，在教學評價環節，通過學生自己設計思維導圖將本節課的知識點以及知識點之間關系表達出來的形式，對學生的學習效果進行評價。學生繪制導圖的過程，就是對知識點的回顧、反思、總結的過程，不僅能評價學生學習目標的完成情況，還能夠幫助學生將知識點形成知識網絡，有助于培養學生的自主學習能力。

綜合以上分析，思維導圖和PBL 相結合教學模式的設計，通過精心設計的問題來引導學生有條理、系統、高效地學習知識，能夠幫助其培養學習的自主性、邏輯性、發展性、科學性，進而提高科學素養，還能夠提高教師的備課效率和課程改革的創新能力?！?/p>