小學科學課堂教學中思維導圖工具的使用方法初探

劉陽丹

思維導圖的特征在于運用線條、符號、詞匯和圖像， 把一長串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖。在小學科學教學中利用思維導圖引導學生開展學習活動有利于展示學生的思維過程，通過認知沖突建構科學概念，形成個性化的思維記憶方式。繪制思維導圖是呈現思維深度和廣度的過程，它能培養學生的發散性思維和創造性思維，讓隱性的思維過程可視化，使學習的主體積極性得到發揮。

一、思維導圖應用于小學科學教學的理論基礎

思維導圖作為一種知識可視化工具，將知識以圖解的方式表示出來， 從而大大降低了語言通道的認知負荷， 加速了思維的發生。其理論基礎是雙重編碼理論（Paivio，1986），該理論的一個重要原則是同時以視覺形式和語言形式呈現信息能增強記憶和識別。它就像大腦中的地圖， 完整地將思維、想法呈現出來。當思維導圖應用到科學教學上時，可以幫助學生形象地把知識或問題的要點以字或詞的方式呈現在圖形中，并用線連接起來代表它們之間的關系，通俗易懂。

二、思維導圖的呈現形式

1.主題式思維導圖

主題式思維導圖只提供中心主題供學生聯想，是以發散學生思維，挖掘學生對某一主題所能聯想到的個性化的知識儲備為目的。學生圍繞一個中心詞，可以展開天馬行空式的思維暢想，這種方式適用于了解學生對某一課程內容所具備的全面的知識儲備。

比如，主題式思維導圖可以應用于學情分析，以了解學生的前概念。例如，《養蠶》單元重在培養學生堅持觀察、科學記錄的能力，同時建構關于蠶的成長過程的科學認識。學生從書本、生活中獲得一些模糊的科學前概念，這些科學概念是否正確？因此，收集學情時，以“蠶”為中心詞，由學生發散思維，繪制思維導圖，并經過統計分析，針對前概念調查暴露的問題，制訂詳細的教學指導意見。如果嘗試讓學生在養蠶結束后再來修正前概念思維導圖，能幫助學生形成概念沖突，從而糾正學生的錯誤概念，建構正確的科學概念。

另外，主題式思維導圖也適用于檢驗學生的學習效果，尤其是對某一系列的主題進行學習后，學生可以利用主題式思維導圖梳理所學知識，繪制單元復習思維導圖。如《吃的學問》《呼吸和血液循環》等單元涉及較多的知識，學生進行梳理復習，教師通過評價學生發散性的思維梳理方式，能夠直觀地、全面地了解學生的學習效果。

2.半開放式主題思維導圖

相對于主題式思維導圖的完全開放性，教師可以根據教學內容，設計半開放式思維導圖。比如，以“蠶”為中心詞，繪制出的思維導圖可能難以集中在教師想調查的“蠶的習性”“蠶的形態變化”等方面。因此，由教師在中心詞的基礎上，將需要具體調查的學生關于某一方面的前概念以一級分支的形式呈現出來，讓學生在分支的指導下進行思維整理。這種半開放式的思維導圖，一方面不限制學生的思維活動，另一方面又提供了一定的思考框架，以達到既全面挖掘，又深入發散學生思維的目的。

3.框架式思維導圖

框架式思維導圖是由教師精心設計，根據科學知識建構目標，為學生提供的“發散填空式”思維導圖。右上圖是教師設計的引導學生對《太陽系大家族》行星的相關概念進行學習的框架式思維導圖。這種思維導圖，為學生提供了一個思維的范例，有助于幫助學生到達最近發展區，建構對某一科學概念的邏輯性認識。框架式的思維導圖便于教師把握教學流程，以防出現學生過度拓展、隨意的思維。

雖然從內容上來說，框架式思維導圖要求學生完成的內容類似填空、問答，但是從形式上來看，以思維導圖呈現出來的邏輯性、條理性、簡潔性，更有助于學生對知識網絡豐富的課程內容形成核心的科學概念。思維導圖以直觀形象的方式表達知識結構，能有效呈現思考過程及知識的關聯性，引導學生進行意義建構，有助于在新授課中建構知識結構。

三種思維導圖的呈現方式雖然組織形式、開放性程度不同，但都體現了思維導圖知識可視化、體現思維條理的特點。在科學課堂教學中，教師可根據學情分析、教學內容、教學知識結構等實際情況，選擇合適的呈現方式，為學生梳理科學知識、發展科學思維提供符合認知發展的“腳手架”。

參考文獻：

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（作者單位：廈門外國語學校附屬小學）