思維導圖構建科學觀念策略

楊喜軍

摘要：思維導圖是一種有效的思維圖形工具，能開啟學生大腦的無限潛能。在教學中，基于恰當的策略運用它能清晰地呈現教學內容之間的內在聯系與邏輯體系，有利于學生建構系統化知識框架，促使學生深入思考知識的內在聯系，使學習過程更有意義。本文基于培養學生科學素養的視角，從三個方面來闡述思維導圖在初中科學教學中的應用，以求教于方家。

關鍵詞：思維導圖；科學素養；科學觀念；構建策略

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）06-0012

一、運籌帷幄之中，決勝千里之外——教學改革呼喚思維導圖

新一輪課程改革改變了傳統教學中學科本位的理念，強調關注全體學生的發展，倡導新型的師生關系、教學方式和評價機制，倡導自主、合作和探究的學習方式，強調學生獲取新知的經歷與體驗。而科學課程是以科學探究為主線，整合了自然地理、生物、物理、化學四門學科知識的一門理科綜合課程。科學學科所特有的綜合性與實踐性特點，決定了本課程在知識體系上的整體性與關聯性特征。本學科的學習，需要學生統籌生物、物理、化學等相關知識。有效地構建知識結構、促進思維能力，是提升學生學習力的現實途徑。思維導圖是表達發射性思維的有效的圖形思維工具，它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用互相隸屬于相關的層級圖表現出來，協助人們在邏輯與想象之間平和發展，從而開發人腦的無限潛能。思維導圖有四個基本特征：學習的焦點清晰地集中在中央的圖像上；主題作為分支由中央圖像向四周放射出去；分支由關鍵圖像或者聯想的線條上標注的關鍵詞構成，比較不重要的話題也以分支形式表現出來，附在較高層次的分支上；各分支形成相互連接的節點結構。基于上述緣由，筆者認為思維導圖是實現知識結構構建，呈現思維動態，展現思維能力的有效方式。它以直觀形象的圖示建立起各個概念之間的聯系。它結合了全腦的概念，能夠全面調動左腦的邏輯、順序、條例、文字、數字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間、整體思維，使大腦潛能得到最充分的開發，從而極大地激發人們的創造性思維能力。

二、“拿來春風千萬縷，妙手蕙心細剪裁”——思維導圖在初中科學教學中的實踐策略

1. 對策一：教之有方——巧把金針度與人

（1）內容選擇方面。可分階段在適當時機對已學內容進行概括，如從一節課或單元的總結開始，讓學生列出本節或單元重要知識的思維導圖。

（2）組織形式方面。分小組在教師指導下選擇重點概念寫在紙上，討論概念順序和可能連接，理清關系。組織時可采用以下形式：①小對子（1分鐘）：學習對子間相互檢查思維成果，解決自主建構知識時的疑難問題。并相互用紅筆評定等級。②互助組或共同體（3分鐘）：組長分配組員展示任務，完成展示前的準備。組長組織組員就疑難展開討論，并初步準備思維導圖的展示方案。

（3）技術指導方面。手工繪制法步驟：一張白紙，在中間位置用彩色筆寫上思維導圖的核心主題。依據核心主題延伸出二級主題，二級主題用關鍵詞表示，如有需要，可再發散出三級主題，四級主題……而計算機軟件繪圖方面常用的有Inspiration，Mind Manager，Xmind等軟件，筆者在嘗試了這幾款軟件之后，覺得Mind Manager比較實用，操作相對簡單，也是最多人使用的軟件。學生在初步掌握思維導圖的制作技能后，可讓學生繪制三種不同類型的思維導圖：

①橫向聯系型——多元呈現，全方位深化認識。這是思維導圖的基本類型，發散性思維的形象表達。（如圖1）

②縱深拓展型比較品析，多角度加深感悟。學生通過分層次的反饋訓練和鞏固，得到整體相互聯系的結構化知識，產生新的類型。（如圖2）

③網狀勾勒型加強聯系，多維度串聯知識。這是思維導圖繪制的較高層次，學生能圍繞一個核心概念想有關的知識、概念，創造性構圖，將零亂的知識穿成串，結成網。（如圖3）

2. 對策二：學之有招——化抽象為具體

人的認識在思維運動中走著兩條方向相反的道路：一條是從具體到抽象，另一條是從抽象到具體。對于科學思維來說，更重要的是從抽象到具體的方法。

因此，筆者嘗試探索指導學生自主建構概念圖、思維導圖的途徑。（可讓學生請教電腦教師）該建構活動的一般順序為：（1）指定范圍、給出核心概念或中心術語，并列出系列問題，指導學生思考；（2）學生以小組的形式展開討論，并圍繞核心概念或中心術語建構概念圖或者思維導圖；（3）各小組展示本組建構的概念圖或思維導圖，學生解說、質疑；（4）教師恰當反饋信息，及時評價，并補充學生未找出的關鍵術語；（5）學生完善本組的概念圖或思維導圖。

案例1：以《人的生殖》的復習為例，學生小組合作共同設計的思維導圖：

案例2：基因、DNA、染色體關系圖

3. 對策三：行之有道——多樣活動促提升

（1）舉行“思維導圖在初中科學學習中的應用”講座

為了更好地讓學生全面了解“思維導圖”和學會在學習中如何運用思維導圖，教師可以為學生舉辦講座。首先，讓學生明白：學會學習比學習更重要。“思維導圖”就是一種簡單、高效、幫助學生自主學習的好方法。接著給學生介紹繪制“思維導圖”的兩種方法：手繪：筆+紙。計算機軟件：如Mindmanager，Mindmapper，Inspiration。或用Word也可以繪制。著重介紹手繪方法的步驟，以實例讓學生明白各環節的要領。最后將教師用手筆和計算機軟件畫的一些思維導圖作品進行展示，讓學生建立感性認識。

（2）課前小試牛刀

對學生來說課前的預學準備是非常重要的環節，預學的效果直接影響到聽課的效果和思維能力的提高。學生在預學階段，個人或以小組為單位，圍繞自主選擇或分配的學習內容確定中心主題，展開自由討論，發表自己的觀點，提出支持觀點的實例，建立知識之間廣泛的聯系，個人或集體創作思維導圖。畫思維導圖時可以把前后所學的知識想辦法聯系起來，找出因果關系，有目的抓要點，提關鍵詞。通過此活動，學生頭腦中會留下大體知識點的記憶，提高了預學效率。endprint

案例3：學生在預學階段所畫的生態系統概念圖

（3）課后趁熱打鐵

艾賓浩斯遺忘曲線告訴我們，遺忘在學習之后立即開始，而且遺忘的進程并不是均勻的，最初遺忘速度很快，以后逐漸緩慢。所以讓學生在迅速遺忘之前要做好復習，時間可以安排在做作業之前，用3-5分鐘快速完善剛學內容的思維導圖，通過設計學生課后學習活動對相關知識點產生聯想，以達到鞏固及查漏補缺的目的。

案例4：學生課后學習活動——以下面的生態系統為例，物質和能量是怎樣被固定的？用箭頭表示。

附學生學習成果：

（4）開展學習評價

學生的“思維導圖”是個性化作品，能夠充分體現學生的思維特點。在思維導圖的構建過程中，教師要引導學生不斷精致思維導圖，使思維導圖不斷完善、合理、科學；在完善思維導圖的過程中，教師要逐步觀察學生的變化，評價學生繪制的思維導圖。開展這項評價，能夠發現每個學生的知識結構，以便給出即時診斷，改進教學，關注各個層次學生的進步。

對學生的“思維導圖”評價分為四個層次：第一，呈現學生科學的基本概念的掌握水平；第二，反映學生動手實踐操作水平；第三，流露學生思維品質的變化軌跡；第四，展示學生解決科學問題的能力。

案例5：學生思維導圖評價表（課堂類）：

三、撐一支“長篙”，向青草更青處漫溯——對思維導圖應用的思索

1. 思索一：思維導圖在科學教學應用中的優勢

（1）實現可視化學習，引領思維走向。它清晰地揭示了意義建構的實質，對問題的解決起促進作用；（2）符合年齡特點，促進概念建構。思維導圖形象地把所有信息組織在結構圖上，激發了學生學習熱情，強化了他們的記憶；（3）學會使用大腦，強化聯想創造。讓人的思考、記憶、分析，發揮靈感的同時，發揮出所有潛能，促進學生創造性思維的形成。

2. 思索二：利于開展思維訓練，提高學生科學素養

思維是大腦的一種技能，通過訓練可以提高思維的能力。思維導圖訓練就是對學生進行左右腦功能全面開發的訓練。教師通過思維導圖引導學生在課堂上在較短時間內生成相關的知識，提高了學生思維的有效性，與對知識理解、掌握的牢固性。運用思維導圖，將抽象思維轉化為形象思維，既提高了學習興趣，又培養了創新能力，有助于其科學素養的提高。

3. 思索三：促進學生角色翻轉，提高學習有效性

一個人的成就很大程度上不是由誰教出來的，而是由他個人的素質和自我努力決定的，這就要求我們在科學教育中始終保持學生的主體地位，承認學生的學習過程是主動獲取、主動發展的過程，而不是被動地接受灌輸或塑造的過程。

綜上所述，作為對知識的一種加工和復習工具，通過思維導圖的繪制，能使學生主動修正、建構自身知識，激發學生的聯想與創意，將各種零散的智慧、資源等融會貫通成為一個系統。思維導圖作為一種組織思維的工具，也是當前有效學習策略之一，善用思維導圖策略對科學課堂教學效率與質量的提高具有積極意義。教育的本質是喚醒，教育意味著：一棵樹搖動另一棵樹，一朵云推動另一朵云，一個靈魂喚醒另一個靈魂。作為實施科學課堂教學的策劃者，讓我們擁有寬闊的課程視野，張揚個性的燦爛，不斷釋放出學生創新的能量，走向科學教學美好的明天。endprint