思维导图：助力科学课堂，提升科学思维

潘心悦

思维是隐形的，要想培养学生的科学思维，必须借助工具让思维外显，而思维导图恰巧符合这一要求。思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人类思考，从而挖掘人类大脑的无限潜能。工具虽好，但方法也很重要。假如仅仅在课堂中画思维导图，绝不是智慧教学的真谛，教师要选择性地在课堂中使用不同类型的思维导图，使它能真正达到帮助学生训练科学思维的目的。

学生科学实验学习情况

第一，部分学生科学词汇不准确。科学课侧重点在动手、探究和实验，如果教师费尽心思准备实验材料，学生热情高涨地完成一次实验之后，却记不住准确的科学词汇，那这节科学课只能说“科学性”还不足。

部分教师在执教小学四年级科学的《溶解》单元时，会发现有学生分不清“溶解”和“融化”，将“蒸发”简单地认为是“加热”，将三“脚”架误写为三“角”架，等等。可见，如何提高学生理解、记忆科学词汇的准确性是教师必须思考的问题。

第二，部分学生实验步骤忘细节。科学教师在实验前必定会在课件上展示重点步骤，也会着重强调。但实验细节一多，学生就容易手忙脚乱，有的学生一心求快，也会忽略很多实验细节，导致实验不规范、数据收集错误、结论不可靠。

例如，在小学科学五年级上册《运动与摩擦力》一课中，由于实验细节比较多，小组实验时可能会出现一些问题，如有学生对测力计会从水平匀速拉动的正确操作慢慢变成往斜上方拉的错误操作，或者忘记校零的步骤，导致测量数据出现偏差，进而造成平均值计算错误。

第三，部分学生表达交流缺抓手。课堂表达是师生互动环节中非常重要的一环，教师的课堂表达能向学生传递有效的学习信息，学生的表达能帮助教师了解学生的学习情况。但不同的学生表达能力不同，尤其是有的低年级学生，还无法进行层次性、逻辑性的科学表达，容易引起课堂中的交流障碍。

思维导图对小学科学教学的现实意义

借助思维导图本身的直观性、层级性和发散性等特征，可以提升学生自主学习的能力，进而完善和提升科学思维。

第一，直观性，助力内在思维外显化。部分小学生在思考过程中，有时会遇到大脑中一团乱麻的情况，这既不方便教师帮助他们，也不利于学生的思考，这时就要借助工具解决。

因为小学科学五年级上册《光》这一单元中的知识与生活贴近，学生早已有了生活认知，在记忆时容易用意思相近的词语代替科学词汇。例如，在学习“影子产生的条件”时，学生在思维导图上标注的词汇多是“阳光”“物体”“墙壁”这类生活词汇。在学生思维外显化后，教师可以有的放矢地纠正学生，通过作图、标字的方式让“光源”“遮挡物”“屏”这些科学词汇与图一一对应，加强学生的形象记忆。

思维导图不仅是一种视觉工具，还是一种思维方式。通过绘制大脑中的想法，能有效地帮助小学生理清思路，展示思维。

第二，层级性，助力探究过程系统化。在解决问题的策略中有一种叫“分治法”，即将问题分解为规模更小的子问题，并逐个击破，最终得出答案。科学家遇到难题会分解问题，耐心解决，但部分小学生有时有畏难的情绪，会影响实验过程。

小学科学四年级上册的《溶解》单元中有一个经典的控制变量实验，很有挑战性，教师可以指导学生利用流程图式的思维导图，将大问题分成小问题，一个一个步骤进行。首先，猜测哪些因素可能会影响溶解的快慢；其次，小组要选择一种因素进行探究，再针对选择的问题讨论思考实验中不能改变什么条件、能改变什么条件，拆分难题，突出实验过程的系统性。

小学生做探究实验时只有拥有目标，才算是探究，借助思维导图便于明确目标，找出知识间的层级性，让学生像科学家那样探究。

第三，发散性，助力科学思维开阔性。发散性思维的实质是迁移，是思维材料和知识的迁移，灵活性越高，发散思维的特点就越明显，因此教师要改善师生问答的方式，让提问更加灵活、更加开放。

小学科学三年级上册《水和空气》这一单元中要求学生总结水、空气的特点，再分析比较异同点。传统一问一答的方式会限制学生课堂思维的灵活性，而气泡图式的思维导图可以帮助学生发散思维，集思广益。以中间“水”的气泡发散四周，学生想出一点就填一个气泡，没有固定数目要求，以此类推，能填出几个就几个，言之成理即可。在这样的气泡图中，教师总能看到学生新奇的想法。

思維导图在实验教学中的使用策略

借助思维导图开展小学科学探究活动有利于梳理学生思路，展示学生的思维过程，形成个性化的思维记忆方式，教师可以在板书、实验记录和汇报交流这三个教学环节中辅以思维导图。

第一，在板书设计中使用思维导图。板书作为最显著的课堂笔记，呈现的方式和内容会影响学生对整节科学课知识的理解和记忆，这要求教师结合思维导图提高板书的有效性。

在教学《运动与摩擦力》一课时，教师先板书两个一级主题—“摩擦力的概念”“摩擦力的大小”，再从“摩擦力的大小”引出三个二级主题—“物体重量”“接触面的光滑程度”“运动方式”，揭示本课的逻辑关系。接下来，教师以“摩擦力的大小与物体重量的关系”作为示范，指导学生实验，分析数据，并将过程写入板书中。在指导完成第一个实验后，教师可以要求学生模仿第一个实验，继续探究剩下的两个问题，这样既降低了难度，也发挥了学生的自主性。

教育家叶圣陶先生说：“教是为了不教。”在板书中运用思维导图，能让学生理清科学中各级概念及其之间的关系，不仅方便学生课后快速浏览知识要点，而且便于学生掌握知识间的结构关系，提升逻辑能力，增强记忆。

第二，实验记录中体现思维导图。新版小学科学课程标准中明确要求学生在科学学习的过程中，在教师的引导下用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果。教师要让实验记录真正体现出学生实验探究过程中的思维，促进学生思考。

《声音是怎样产生的》一课中的实验并不难，但思考过程很重要，学生在观察小鼓、尺子、橡皮筋和音叉的发声现象后，可在记录中添加“该物体发声的方法”“该物体的变化”等内容，延伸自己的思维，促使自己思考，最后从记录单中总结出“振动”这一共性，巩固对“声音是通过物体振动产生的”科学规律的理解。

有的实验记录单重点在记录现象，不能体现思考过程，如果将思维导图引入记录的过程，则能加强学生整理信息、思考原因、得出结果的能力，有利于学生开展探究实验。

第三，汇报交流中借助思维导图。缺少交流互动的课堂是没有灵魂的课堂，思维导图可将知识以图解的方式表示出来，大大降低学生的认知负荷，加速思维的发生。

面对教师的提问，有时学生不是不懂，而是不会表达，但仅鼓励学生表达还不够，教师要有意识地在汇报中让学生借助思维导图表达交流。

培养和提升学生科学思维最好的方式就是给学生一个工具，思维导图能提高学生思考的开放性和灵活性，有利于学生理清思路，找到目标，解决他们在科学学习过程中畏难、表达障碍、逻辑混乱等问题，提高学生的学习效率，从而助力学生科学思维水平的提升。

（作者单位系江苏省苏州市吴江区屯村实验小学）