思維導圖在小學科學教學中的有效運用*

☆ 李 猛 陳匯雯 王世存

（1.河北民族師范學院化學與化工系，河北承德 067000；2.華中師范大學化學教育研究所，湖北武漢 430079）

《義務教育小學科學課程標準》指出：培養學生的科學素養，發展其思維能力和創新能力等[1]。小學科學課程是一門綜合性課程，強調不同領域知識之間的相互滲透和聯系。而思維導圖是一種基于圖像式的思考輔助工具，它通過圖像和文字相結合的方式有效的記錄學生的思維過程。在小學科學的教學中可以用思維導圖輔助學生整理觀點和思路。在此過程中可有效發展學生的思維能力和創新能力，從而落實小學課標培養學生科學素養的要求。

一、思維導圖的內涵

英國心理學家和教育學家Tony·Bozan首先提出思維導圖（Mind Map）的概念。他認為思維導圖是通過圖像與文字相結合的方式來輔助大腦記憶，這種思維方式十分有效，能夠廣泛運用在各個領域[2]。它通常從主要概念或關鍵字延伸出來，根據思維水平構建多個分支,在樹形的結構圖上組織盡可能多的信息，每個分支都用不同的概念或關鍵字編寫。

思維導圖是一種圖像式輔助思考的工具，它能運用符號、圖像、詞匯等[3]，把單調的文字信息轉化為色彩豐富、條理清晰的圖式，使思維過程以導圖的形式呈現出來，從而建構起符合自己思維特點的個性化知識體系。

二、思維導圖在小學科學中的作用

1.構建知識體系，提升學習效率

2009年10月包括中國在內的十位專家在蘇格蘭召開探究式科學教育國際研討會，并出版了《科學教育的原則和大概念》一書，該書提出了科學教育的十項原則以及基礎教育階段需學習的十四個科學大概念，要求教師要圍繞科學中的核心概念進行教學，聚焦對主干知識的理解，而不是只講解零碎的知識片段[4]。

在小學科學教學中，教師應緊扣核心概念構建思維導圖，構建起一個緊扣幾大核心概念的完整知識體系。同時組織學生通過思維導圖來總結課堂上學習的知識，并檢測自己的學習效果。課后也可以利用思維導圖整理教科書中的知識，做到對瑣碎知識點的有效整合和個性化總結，從而提高學生的學習效率。

2.拓寬知識廣度，鍛煉發散思維

由于小學科學教材知識容量有限，很難滿足不同層次、類型學生的需求，教師應鼓勵學生利用思維導圖對課本中的重難點知識進行延伸、拓展，以達到教學目的，滿足新課程標準的要求[5]。同時教師應根據教學內容適當地運用思維導圖，營造良好的學習氛圍，讓學生在相對輕松的環境中完成相關知識的學習。此外，也可以運用它將課內知識與課外知識有機結合起來，培養其發散思維能力。

3.注重個性發展，培養創新能力

新課標的基本理念指出：教學中應突出學生的主體地位。教師在實際的教學中應當是組織者、引導者。傳統講授式教學束縛了學生的思維，影響了學生創新和發散思維能力的提升。運用思維導圖的教學方式相對于傳統的教學而言，呈現內容有較強的靈活性和創造性。教師在科學教學中利用這一工具，引導學生針對本節或本章教學內容來繪制屬于自己的思維導圖。從而促進學生的個性化發展。此外，學習者通過搜集圖片和其他多種形式信息來繪制思維導圖，能有效激發學生的學習興趣，并能對所學知識有更深入的思考，使其思維方式不再固化，進而提高了學生探究科學的積極性，培養了自身的發散思維能力和創新能力。

4.促進合作學習，師生平等交流

思維導圖的結構使它具有獨特的開放性和發散性，學生可以單獨完成思維導圖的繪制，也可以幾個同學在小組合作中完成。在此過程中，教師充當引導者和促進者，與學生平等交流，以便立足學生的實際需要和教學需要來組織教學內容，真正做到以學生為主體。通過合作學習，能夠提高學生的合作能力。與此同時教師也能有所提升，正所謂教學相長。由于小學科學課程提倡探究式學習，在日常教學過程中運用小組合作學習的教學方式，同時使用思維導圖可以發揮其特點，在此過程中也可促進師生間的平等交流。

三、思維導圖在小學科學不同課型中的有效應用

1.新授課：替代傳統筆記，記錄思維過程

傳統的筆記一般都采用線性方式記錄，呈現模式單一死板，并不能反映出各個知識點之間的邏輯關系和連接脈絡，并且傳統筆記大多是學生對教師講授內容或教材知識的抄錄，重點與非重點知識不能很好體現，缺乏對所學知識的歸納、思考，不利于學生對新學習知識的內化。由于小學科學知識體系的覆蓋面廣，思維導圖具有整合瑣碎的知識點的優勢，讓瑣碎的知識以圖式的方式展現出來。所以在新授課時，可以替代傳統筆記，記錄學習者的思維過程。例如冀教版小學科學五年級上冊第一單元第一節土壤與植物的生長這一節，學生可以用思維導圖來替代傳統的筆記（如圖1）。

圖1 土壤與植物的生長

學生只需記錄關鍵詞和邏輯圖式便可繪制出思維導圖形式的筆記，能夠節約在課堂做筆記的時間，有充足的時間來思考教師提出的問題，進行高階思維的訓練。思維導圖運用圖片、符號等，繪制出各知識點之間的邏輯關系，真實記錄了學習者當時的思維過程。因此學生在聽課過程中可以運用其代替傳統筆記。

2.實驗課：深入分析問題，展示探究過程

思維導圖所具有的特性可以有效地反映思維的層次感和各部分之間的邏輯關系。根據思維導圖的層級和分支可以看出其廣度和深度。小學科學實驗有很多是探究性的，在實驗課的教學中，探究在相同條件下，自變量與因變量的關系時，可以運用實驗探究中常見的控制變量法，使用放射結構的思維導圖來使實驗思路更清晰，分析問題更加深入，結果更直觀。

3.練習課：概括總結規律，形成長時記憶

任何課程的練習課，都需要對規律進行概括與總結，小學科學課也是如此。教師教學過程中要重視對學生的啟發、引導，在對規律的探究中加深對所學習知識的深入理解，做到心中有數。學生通過繪制思維導圖來對小學科學每個章節、甚至整本書的重難點知識進行梳理與歸納，提煉重難點，總結出它們之間的放射性關系，借此形成一個長時的記憶，并將總結的規律應用于練習中。例如，在進行冀教版小學科學五年級上冊第三單元的相關練習時，教師和學生均可以使用思維導圖來提升練習效果（如圖2）。

圖2 人與環境

4.復習課：建構知識體系，回顧思維過程

復習課是為了讓學生鞏固已學知識，加深對知識的理解和記憶，建立較完整的學科知識體系，并運用這一體系解決現實中的問題。但在教學過程中，學生往往不能形成個人的學科知識體系，更不能比較深刻地思考核心知識點之間所具有的邏輯關系。而思維導圖的放射性結構與學習者大腦的思維特點類似，可促進學習者進行深入性和廣延性的思考。思維導圖不但可以展示學習者思維的過程，而且也能幫助學習者理清思路，構建相關知識體系。作為一種邏輯性很強并且可以記錄學習思維過程的工具，思維導圖在復習課中有較大的用途[6]。復習課時學習者基于已有的知識繪制思維導圖，能夠快速回顧他們學習時的思維過程，從而提高學習的效率。例如進行冀教版小學科學三年級下冊第四單元電的相關復習時，學生們可以利用思維導圖建立起一個完整的知識網絡（如圖3）。

圖3 電

由于小學科學教學具有探究性和綜合性，在小學基礎學科中占有越來越重要的地位。而思維導圖的發散性、探究性很符合小學科學教學的特點，其作為一種可視化的思維工具，理應運用到小學科學的實際教學中。同時教師要根據學生的學情和實際的需要，靈活辯證的利用思維導圖，營造良好的學習氛圍，提高學生科學學習的積極性。總之思維導圖在小學科學教學中的運用，對培養學生的發散思維能力和創新能力都具有積極影響。教師們應在日常的小學科學教學中不斷的探索、嘗試，讓它更好地為教學服務，從而能夠較好地落實小學科學的課程目標。