思维导图构建科学观念策略

杨喜军

摘要：思维导图是一种有效的思维图形工具，能开启学生大脑的无限潜能。在教学中，基于恰当的策略运用它能清晰地呈现教学内容之间的内在联系与逻辑体系，有利于学生建构系统化知识框架，促使学生深入思考知识的内在联系，使学习过程更有意义。本文基于培养学生科学素养的视角，从三个方面来阐述思维导图在初中科学教学中的应用，以求教于方家。

关键词：思维导图；科学素养；科学观念；构建策略

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）06-0012

一、运筹帷幄之中，决胜千里之外——教学改革呼唤思维导图

新一轮课程改革改变了传统教学中学科本位的理念，强调关注全体学生的发展，倡导新型的师生关系、教学方式和评价机制，倡导自主、合作和探究的学习方式，强调学生获取新知的经历与体验。而科学课程是以科学探究为主线，整合了自然地理、生物、物理、化学四门学科知识的一门理科综合课程。科学学科所特有的综合性与实践性特点，决定了本课程在知识体系上的整体性与关联性特征。本学科的学习，需要学生统筹生物、物理、化学等相关知识。有效地构建知识结构、促进思维能力，是提升学生学习力的现实途径。思维导图是表达发射性思维的有效的图形思维工具，它运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用互相隶属于相关的层级图表现出来，协助人们在逻辑与想象之间平和发展，从而开发人脑的无限潜能。思维导图有四个基本特征：学习的焦点清晰地集中在中央的图像上；主题作为分支由中央图像向四周放射出去；分支由关键图像或者联想的线条上标注的关键词构成，比较不重要的话题也以分支形式表现出来，附在较高层次的分支上；各分支形成相互连接的节点结构。基于上述缘由，笔者认为思维导图是实现知识结构构建，呈现思维动态，展现思维能力的有效方式。它以直观形象的图示建立起各个概念之间的联系。它结合了全脑的概念，能够全面调动左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分的开发，从而极大地激发人们的创造性思维能力。

二、“拿来春风千万缕，妙手蕙心细剪裁”——思维导图在初中科学教学中的实践策略

1. 对策一：教之有方——巧把金针度与人

（1）内容选择方面。可分阶段在适当时机对已学内容进行概括，如从一节课或单元的总结开始，让学生列出本节或单元重要知识的思维导图。

（2）組织形式方面。分小组在教师指导下选择重点概念写在纸上，讨论概念顺序和可能连接，理清关系。组织时可采用以下形式：①小对子（1分钟）：学习对子间相互检查思维成果，解决自主建构知识时的疑难问题。并相互用红笔评定等级。②互助组或共同体（3分钟）：组长分配组员展示任务，完成展示前的准备。组长组织组员就疑难展开讨论，并初步准备思维导图的展示方案。

（3）技术指导方面。手工绘制法步骤：一张白纸，在中间位置用彩色笔写上思维导图的核心主题。依据核心主题延伸出二级主题，二级主题用关键词表示，如有需要，可再发散出三级主题，四级主题……而计算机软件绘图方面常用的有Inspiration，Mind Manager，Xmind等软件，笔者在尝试了这几款软件之后，觉得Mind Manager比较实用，操作相对简单，也是最多人使用的软件。学生在初步掌握思维导图的制作技能后，可让学生绘制三种不同类型的思维导图：

①横向联系型——多元呈现，全方位深化认识。这是思维导图的基本类型，发散性思维的形象表达。（如图1）

②纵深拓展型比较品析，多角度加深感悟。学生通过分层次的反馈训练和巩固，得到整体相互联系的结构化知识，产生新的类型。（如图2）

③网状勾勒型加强联系，多维度串联知识。这是思维导图绘制的较高层次，学生能围绕一个核心概念想有关的知识、概念，创造性构图，将零乱的知识穿成串，结成网。（如图3）

2. 对策二：学之有招——化抽象为具体

人的认识在思维运动中走着两条方向相反的道路：一条是从具体到抽象，另一条是从抽象到具体。对于科学思维来说，更重要的是从抽象到具体的方法。

因此，笔者尝试探索指导学生自主建构概念图、思维导图的途径。（可让学生请教电脑教师）该建构活动的一般顺序为：（1）指定范围、给出核心概念或中心术语，并列出系列问题，指导学生思考；（2）学生以小组的形式展开讨论，并围绕核心概念或中心术语建构概念图或者思维导图；（3）各小组展示本组建构的概念图或思维导图，学生解说、质疑；（4）教师恰当反馈信息，及时评价，并补充学生未找出的关键术语；（5）学生完善本组的概念图或思维导图。

案例1：以《人的生殖》的复习为例，学生小组合作共同设计的思维导图：

案例2：基因、DNA、染色体关系图

3. 对策三：行之有道——多样活动促提升

（1）举行“思维导图在初中科学学习中的应用”讲座

为了更好地让学生全面了解“思维导图”和学会在学习中如何运用思维导图，教师可以为学生举办讲座。首先，让学生明白：学会学习比学习更重要。“思维导图”就是一种简单、高效、帮助学生自主学习的好方法。接着给学生介绍绘制“思维导图”的两种方法：手绘：笔+纸。计算机软件：如Mindmanager，Mindmapper，Inspiration。或用Word也可以绘制。着重介绍手绘方法的步骤，以实例让学生明白各环节的要领。最后将教师用手笔和计算机软件画的一些思维导图作品进行展示，让学生建立感性认识。

（2）课前小试牛刀

对学生来说课前的预学准备是非常重要的环节，预学的效果直接影响到听课的效果和思维能力的提高。学生在预学阶段，个人或以小组为单位，围绕自主选择或分配的学习内容确定中心主题，展开自由讨论，发表自己的观点，提出支持观点的实例，建立知识之间广泛的联系，个人或集体创作思维导图。画思维导图时可以把前后所学的知识想办法联系起来，找出因果关系，有目的抓要点，提关键词。通过此活动，学生头脑中会留下大体知识点的记忆，提高了预学效率。endprint

案例3：学生在预学阶段所画的生态系统概念图

（3）课后趁热打铁

艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们，遗忘在学习之后立即开始，而且遗忘的进程并不是均匀的，最初遗忘速度很快，以后逐渐缓慢。所以让学生在迅速遗忘之前要做好复习，时间可以安排在做作业之前，用3-5分钟快速完善刚学内容的思维导图，通过设计学生课后学习活动对相关知识点产生联想，以达到巩固及查漏补缺的目的。

案例4：学生课后学习活动——以下面的生态系统为例，物质和能量是怎样被固定的？用箭头表示。

附学生学习成果：

（4）开展学习评价

学生的“思维导图”是个性化作品，能够充分体现学生的思维特点。在思维导图的构建过程中，教师要引导学生不断精致思维导图，使思维导图不断完善、合理、科学；在完善思维导图的过程中，教师要逐步观察学生的变化，评价学生绘制的思维导图。开展这项评价，能够发现每个学生的知识结构，以便给出即时诊断，改进教学，关注各个层次学生的进步。

对学生的“思维导图”评价分为四个层次：第一，呈现学生科学的基本概念的掌握水平；第二，反映学生动手实践操作水平；第三，流露学生思维品质的变化轨迹；第四，展示学生解决科学问题的能力。

案例5：学生思维导图评价表（课堂类）：

三、撑一支“长篙”，向青草更青处漫溯——对思维导图应用的思索

1. 思索一：思维导图在科学教学应用中的优势

（1）实现可视化学习，引领思维走向。它清晰地揭示了意义建构的实质，对问题的解决起促进作用；（2）符合年龄特点，促进概念建构。思維导图形象地把所有信息组织在结构图上，激发了学生学习热情，强化了他们的记忆；（3）学会使用大脑，强化联想创造。让人的思考、记忆、分析，发挥灵感的同时，发挥出所有潜能，促进学生创造性思维的形成。

2. 思索二：利于开展思维训练，提高学生科学素养

思维是大脑的一种技能，通过训练可以提高思维的能力。思维导图训练就是对学生进行左右脑功能全面开发的训练。教师通过思维导图引导学生在课堂上在较短时间内生成相关的知识，提高了学生思维的有效性，与对知识理解、掌握的牢固性。运用思维导图，将抽象思维转化为形象思维，既提高了学习兴趣，又培养了创新能力，有助于其科学素养的提高。

3. 思索三：促进学生角色翻转，提高学习有效性

一个人的成就很大程度上不是由谁教出来的，而是由他个人的素质和自我努力决定的，这就要求我们在科学教育中始终保持学生的主体地位，承认学生的学习过程是主动获取、主动发展的过程，而不是被动地接受灌输或塑造的过程。

综上所述，作为对知识的一种加工和复习工具，通过思维导图的绘制，能使学生主动修正、建构自身知识，激发学生的联想与创意，将各种零散的智慧、资源等融会贯通成为一个系统。思维导图作为一种组织思维的工具，也是当前有效学习策略之一，善用思维导图策略对科学课堂教学效率与质量的提高具有积极意义。教育的本质是唤醒，教育意味着：一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一个灵魂唤醒另一个灵魂。作为实施科学课堂教学的策划者，让我们拥有宽阔的课程视野，张扬个性的灿烂，不断释放出学生创新的能量，走向科学教学美好的明天。endprint