思维导图和PBL相结合教学模式的设计

◇张 瑜（江苏：南京苏杰学校）

本文将思维导图和PBL（Problem Based Learning）教学法相结合，以思维导图为载体工具，将PBL 教学模式引入课程教学设计的知识导图中，进行新教学模式的应用探究。该教学模式结合思维导图的树枝分布，构建一个有逻辑、有条理的思维框架，通过问题来引导学生有条理、系统地学习知识，培养其学习的自主性、逻辑性、发展性和科学性，进而提高整体的科学素养。

一、引言

（一）PBL教学模式

PBL 教学模式是以问题为基础，强调以学生的主动学习为主。该教学模式将学习与问题挂钩，学生能够围绕问题收集资料，在发现问题、分析问题、解决问题的自主探究学习过程中，激发学习兴趣，形成发现问题、分析问题、解决问题的能力和自主学习的能力。2001年6月《基础教育课程改革纲要（试行）》提出，要培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。在教学目标上，着力培养学生的科学素养。教师在课堂教学过程中，应更注重学生通过自己收集材料、分析问题，了解问题解决的思路与过程，从而灵活掌握相关概念知识，并利用这些知识解释生活的实际问题。纲要中改革的重点与PBL 教学模式的核心素养不谋而合。我国在20世纪末引入PBL 教学模式，迄今已有二十余年的历史，并且逐渐成为我国高校教育中一种不可缺少的教学方法。目前，也有不少关于PBL 教学模式在小学科学教学设计中的应用研究。

（二）思维导图

思维导图这个概念是英国心理学家、脑力开发专家Tony Buzan 为了解思维的本质以及人如何学习而提出的。它简单却很有效，是一种实用的表达发散性思维的有效图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，将知识点总结开阔成一个有逻辑、有条理的思维框架，将抽象的理论知识，以图形链接的形式，具体化展现出来。学生只要掌握其中各个知识点的关键词，就可以将所学知识串联起来，既增强了记忆能力，又提高了学习效率。思维导图中体现的知识可视化、思维条理化的特点，在科学课堂教学中，可为学生梳理科学知识、发展科学思维提供有效帮助。

（三）本文研究重点

目前，我国教育工作者对思维导图和PBL 教学模式在教学设计中的应用研究，呈逐年上升趋势。类似的研究有很多，但是这些研究都局限于单纯思维导图或者PBL 教学模式在课程教学设计中的应用，没有将二者相融合，发展成更高效的课堂教学设计方法。笔者将思维导图和PBL 教学法相结合，以思维导图为载体工具，将PBL教学模式引入教师教学设计中，尝试建立一种新的教学设计方法。

二、思维导图和PBL 相结合教学模式的设计理念

结合小学科学目前实际的教学情况，教师在进行课程教学设计时，需关注以下几个方面。

（一）方向性

课程教学设计需立足于不同年级学生的认知特点和知识水平。首先，内容设计需要以激发学生学习兴趣和让学生取得最大收获为出发点；其次，问题情境和实例分析应该是真实的、常见的、生活化的。学生可以通过分析和解决身边的真实问题，掌握相关的理论知识，并在将来遇到类似的问题时可以准确地分析和解决。这一点紧扣教师备课中的“备学生环节”。

（二）自主性

课程教学设计需立足于学生的主体参与，追求学生的主动发展。内容设计需要以培养学生自主学习、创造思维、发散思维、逻辑思维、概括总结、小组合作等能力为出发点，充分发挥学生学习的主观能动性。

（三）科学性

课程教学设计需立足于提高学生的科学素养。内容设计需要以培养学生乐于观察的能力，培养学生用科学术语描述观察事物的能力，培养学生的逻辑思维能力，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力为出发点。

三、思维导图和PBL相结合教学模式的设计案例分析

教学设计是教师将教材内容、教学对象内化分析后，组织教学活动的设计过程。它包括每个活动细节的具体设计步骤，也是教师在课堂上实施教学的依据。因此，高质量的教学设计，对于课堂教学活动有着极大帮助。

为了提高学生的学习效率，每一节课都需要从多个角度引导学生完成学习目标。首先，学生对每个知识点要能够清晰掌握；其次，学生能够真正了解各知识点之间的联系；最后，学生能够通过所学的理论知识，分析和解决生活中的实际问题。以苏教版小学科学五年级上册第二单元《七色光》这节课为例，我们将引入PBL 教学模式前后该课的课程教学设计思维导图，进行对比分析，对基于思维导图和PBL 教学模式的课堂教学设计进行探究。

（一）教学目标设计分析

1.列表式教学目标

小学科学课程标准中设定的教学目标包括“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”4个方面（本节课教学目标见表1），主要通过文字叙述来展现，不具有直观的视觉冲击，不能快速引起学生的注意和兴趣。

表1 《七色光》传统教学目标

2.基于思维导图的教学目标设计

在教学目标设计上，以思维导图为载体设计的教学目标导图（见图1），可以使各项教学目标层次分明，既减少了学生对文字的分层次信息处理，又使教学目标的呈现具有逻辑性和连续性。

图1 教学目标设计导图

（二）教学内容设计分析

五年级的学生在学习这部分知识前，虽然对日常生活中的各种色彩和光的各种现象有一定了解，但对学生而言，“制造彩虹”仍是一个令人兴奋的活动。所以，该课就从“制造彩虹”这个活动入手，通过分解阳光—合成彩色光—滤光实验一系列活动，结合问题的引导，引领学生感受光与色彩的无穷奥秘。在动手动脑的实践活动中开展研究发现活动，使学生学会在“做”中学。

1.基于思维导图的教学内容设计

图2为《七色光》教学内容思维导图设计。从图中我们可以看到，该导图将本节课的重点、难点纳入其中，教学组织过程清晰、有条理。通过开展小组讨论活动，使学生亲历提出问题—分析问题—找到答案的过程。引导学生学会收集、分析和整理信息，激发学生的好奇心和求知欲。

图2 《七色光》课程教学设计思维导图

2.将PBL教学模式引入思维导图设计

主要体现在通过精心设计的问题将重要知识点串联起来，课程教学设计导图见图3。从图中我们可以看到，相较于图2，在图3的设计中，每个课堂活动都设计了一些引导性的问题，使教学活动环环相扣，课程设计的逻辑性和连续性得到充分的展现。这样既大大提高了教师的备课效率，又可以帮助学生建立富有逻辑性的学习思考过程。

图3 引入PBL教学模式的《七色光》课程教学设计导图

在贯彻实施教学目标的前提下，教师设计的问题需要具有逻辑性和启发性，尤其要贴近生活实际。这样才能够有效地引导学生先尝试用生活经验来说明解释问题，进而用学到的科学原理来解释这个现象，让学生体会到知识来源于生活、最终应用于生活的道理。同时引导学生连续深入思考，进而培养学生连续、有逻辑地思考和科学表达的好习惯。

从图3中我们可以看到，问题设计的出发点：问题1～8主要引导学生思考、学习原理，以及了解其内在的联系；问题9～12是引导学生思考身边常见现象所蕴含的科学道理。学生结合课堂所学知识点，经过思考和分析，能够科学地解答这些问题。学以致用能够让学生充满自信，并且对科学的学习产生兴趣和认同感。

3.两种导图设计的比较分析

通过对上述两种课程导图设计案例的详细分析，我们可以看出，以思维导图为载体工具，引入PBL 教学模式，更有助于教师对整节课内容的把握，对学生起到启发和引导的作用，更符合《基础教育课程改革纲要（试行）》提出的“以学生为主体，以教师为导向”的学习方式的改革精神。

对学生而言，它让学生通过问题的指引有条理、系统地学习知识，很好地培养了学生的逻辑思维能力。同时自主探究的学习过程充分激发了学生的学习兴趣，也培养他们解决问题的能力和自主学习的能力。

对教师而言，将精心设计的引导性问题和活动，采用思维导图的方式呈现，可以将课程设计的逻辑性和连续性更加清晰、直观地展现出来。这样既可以帮助教师更深入地把握整节课的学习流程，又大大提高了教师的备课效率。

4.思维导图教学设计遵循的原则

在教学目标设计上，以思维导图为载体设计的教学目标导图，可以使各项教学目标层次分明。

小组合作探究，探索发现的过程。学生通过猜想—交流猜想—实验验证—交流实验结果—总结—解决生活中实际问题一系列探究，完成整个探索发现过程。

（三）教学评价设计分析

以往的教学评价，包括教师评和学生互评两个方面。教师可以通过学生的课堂表现，大致了解学生基本概念的掌握情况。在学生互评环节，由于小组内成员存在自身能力和科学素养的差异，或者个人情感因素，因此在学生互评过程中难免会带有感情色彩，造成评价有所偏差。

基于思维导图和PBL 教学模式的教学设计，在教学评价环节，通过学生自己设计思维导图将本节课的知识点以及知识点之间关系表达出来的形式，对学生的学习效果进行评价。学生绘制导图的过程，就是对知识点的回顾、反思、总结的过程，不仅能评价学生学习目标的完成情况，还能够帮助学生将知识点形成知识网络，有助于培养学生的自主学习能力。

综合以上分析，思维导图和PBL 相结合教学模式的设计，通过精心设计的问题来引导学生有条理、系统、高效地学习知识，能够帮助其培养学习的自主性、逻辑性、发展性、科学性，进而提高科学素养，还能够提高教师的备课效率和课程改革的创新能力。■