運用思維導圖，著力培養生物學科學思維能力

黃福群

(福建省莆田第二中學 351100)

1 科學思維與思維導圖

新課程提出生物學核心素養，重視科學探究能力和科學思維培養，力圖促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等。

思維導圖是一種發散性思考并能增強思維層次性與聯想能力的可視化學習工具。它讓人的左、右半腦在思維過程中協同運作，以樹形分支延伸出去，形成一種樹狀思維。思維導圖遵循與人類大腦處理事務的思考模式相吻合的規則，利用導圖把長串枯燥的信息變化成容易記憶、高度組織性的圖畫，讓學習者更有效地把信息儲存進大腦或是迅速提取，有利于培養學科理性思維和學科核心素養。教學中引入思維導圖有利于培養學生的超文本閱讀能力，幫助學生快速構建知識網絡和思維體系，從而提高學生的信息編碼和信息提取能力，逐步提高學生的科學思維能力。

2 思維導圖在教學實踐中的運用

2.1 利用思維導圖構建課堂思維體系 在課堂上有必要使學生了解各知識點之間的思維聯系，形成思維網絡。課堂初始導圖引領聯系前知識、明確思考新知識。在每節課的小結部分，教師可以使用“思維導圖”與學生一起回顧本節課的內容。首先讓學生簡單說出本節課學習了哪些知識，在黑板上寫下關鍵詞，然后畫成“思維導圖”，可以加上不同的顏色，加深學生的印象與理解。例如，復習病毒內容時，以病毒為中心主題開始思維發散與聯系，構建思維導圖(圖1)。學生很容易將碎片化的知識整體化、專題化，以形成完整的知識網絡體系。將抽象的思維可視化、導圖化，化抽象為具體，形式記憶與理性思維并重，從知識零散到思維體系構建有效達成。將思維導圖引入，有的可在課前制作成課件，或與微課相結合，結合章節復習，引導學生建立知識點間的邏輯思維關系，既提高學習興趣，又有助于培養學生理性思維。

圖1 以病毒為中心構建課堂思維體系

2.2 利用思維導圖明晰概念聯系 高中生物學教學中，部分內容呈現概念多，陳述性知識有許多易混淆的概念、觀點，這些相似的闡述又為識記增加了一定的難度。需要化繁為簡，有利于學生抓住重點，提高教學的針對性和有效性。構建思維導圖的過程是梳理知識間相互關系的過程，是一個逐步完善的過程，回顧、使用思維導圖的次數越多，概念網絡就越清晰。

例如，“孟德爾雜交實驗(一)”教學中，引導學生合作交流，對于相關概念可歸納整理成思維導圖(圖2)。以遺傳因子和生物性狀為核心，引發思維，梳理相關概念，把零散的知識點都列在圖中，在頭腦中以全景圖形式全面整合概念體系。使有關生物學概念在比較聯系中掌握，形成正確生命觀念。課堂教學中思維導圖式板書還能促進師生間交流與溝通，在良好互動中共同構建課堂的知識體系，并通過思維引導的不斷深入，促進學生思維能力的發展。

圖2 孟德爾雜交實驗概念聯系思維導圖

2.3 利用思維導圖突出實驗思維過程 生物學是一門實驗學科。實驗教學關鍵在于培養學生理性思維和科學探究能力。針對不同實驗類型和教學內容，利用思維導圖教學，注重引導學生在實驗探究學習的過程中主動建構思維、加深體驗“提出問題、做出假說、實驗探究、實驗驗證、得出結論”的科學探究過程，將科學家探究思維、教師教學策略和學生實驗思維構建為一體。

例如，“DNA是主要的遺傳物質”教學中，可以提出遺傳物質是什么？DNA或蛋白質？多少實驗，多少爭論，是誰將謎底解開？根據現象與本質，有機結合實驗與知識點間的聯系，有效構建實驗思維，實現實驗思維的可視化(圖3)。

圖3 DNA是主要的遺傳物質實驗思維導圖

2.4 利用思維導圖構建解題思維過程 利用思維導圖進行習題課教學，把練習歸類重新排序，有條理按層次講評。讓學生構建解題思維一般模式，使習題訓練有利于幫助學生完善知識建構，提高思維品質。對練習和試卷歸類建模，構建解題有效思維過程。例如，許多實驗情景試題可以運用解題思維導圖(圖4)在習題解題分析中有效地推動思維的深化，捕捉試題的關鍵信息，排除題目的干擾因素，更好地做到運用所學知識解決問題，舉一反三。

圖4 實驗類習題解題思維導圖

3 在高中生物學教學中運用思維導圖的主要效果和問題

3.1 主要效果 思維導圖使思維可視化。思維導圖能夠使學生的思考與意圖自然地在圖上表現出來，有利于學生把主要的精力集中在關鍵的思維節點上，看到核心知識點之間的連接線，能夠積極主動地進行思考，系統有效地整合所學知識，加快知識的融會與貫通。在課堂教學中，師生借助思維導圖對其課堂設計、學習進行輔助并養成習慣，能改善師生信息加工，提升思維發散能力，增強學習樂趣和感受成功喜悅。運用思維導圖引導的教學過程，能打造學習共同體，促進合作與對話。教學情景中，學生各自對概念有著不同程度的理解，先通過自主構建知識，提高學生探究的動手和學習能力，后進行合作協商，使各自的認識得到完善和拓展，尋找到最優化的解決方案。

3.2 存在問題 思維導圖出現形式化問題，在應用過程中，一些學生不愿意運用的原因是嫌麻煩。這不是“思維導圖”本身有問題，而是教師引導有問題，教師急于讓學生繪制成圖，結果加大學生負擔，適得其反。如何使思維導圖與學科特色、教學內容和學生個人情況相結合，是教師首先要思考解決的問題。

(基金項目：福建省教育科學“十三五”規劃課題“運用思維導圖提升高中生物教學質量的研究”，No.FJJKXB16-148)