思維導圖在初中生物學實驗教學中的設計策略探究

摘 要：思維導圖是采用可視化以及多元化的方法，充分結合專業知識特征加工與構建信息的一種全新的學習工具，被普遍用于初中生物教學活動中。本文采用思維導圖實現了對不同形式的實驗所開展的教學設計工作，為提升生物實驗教學的效果提供了必要的參考。

關鍵詞：思維導圖；初中生物；實驗教學

一、 思維導圖在初中生物學實驗教學中應用的必要性

（一） 滿足教學要求

初中生物學科的知識點較為零散，同時存在較多的細節，學生通常無法將新舊知識聯系到一起，長期下去，學生無法全面而又系統地掌握所學的生物知識。可是采用思維導圖，教師不僅能夠更加深入的講解知識點，同時也能夠有效而又及時的引導學生將不同的知識點構建成一個知識體系、網絡，實現知識的重塑。所以，思維導圖有助于學生全面掌握知識，最終實現較好的教學效果。

（二） 符合學生需要

生物課程需要學生可以更加準確、有條理的表述自身對于核心概念的認知情況，同時還需要學生具備展示整個思維過程的基本能力。可是在實際生物學習的過程中，學生通常會忽視生物知識本身的整體建構，造成了知識點被割裂與孤立，知識點之間聯系不夠緊密。在這種背景下，有效使用思維導圖，能夠推動學生在問題分析的時候，產生嚴密而又科學的邏輯推理能力，把生物核心概念與信息資源聯系在一起。

二、 思維導圖在初中生物學實驗教學中的設計策略

（一） 理論和實踐結合

驗證性實驗是生物實驗教學的重要組成內容。初中生物學學習的過程中，學生對于微觀生物學的相關信息認識不足，通過驗證性實驗可以很好地推動學生對于抽象生物學知識的理解以及認知。比如在驗證光下綠葉會產生淀粉的時候，教師可以讓學生除了采用天竺葵作為材料以外，還可以采用蠶豆進行對比驗證實驗，通過組間對比，學生能夠發現不同材料在暗處理以及碘液染色等多個環節都存在差異性。由此，教師可以引導學生獲得處理環節的差異性與葉片生長狀態、角質層的厚薄、植物淀粉含量存在著直接的關聯。從而啟發學生按照實際的情況靈活調整實驗參數。所以，可以將該實驗中所涉及的各種原理，材料和實驗步驟放在一塊，繪制成一套思維導圖，強調實驗環節所對應的注意事項和操作的步驟，在實驗教學過程中，學生不單單可以很好的掌握生物學實驗技能，同時也能夠分辨不同儀器以及用途，還可以順利地完成操作，并且獲得良好的實驗結果。按照實驗現象可以更加明確驗證性試驗每個步驟的意義與作用，防止學生出現遺漏操作以及不理解的情況，從而造成實驗失敗。

（二） 實際與實踐共通

設計性實驗教學要求學生在掌握理論知識的前提下，使用已經掌握的實驗操作手段，設計出全新的實驗方案，通過實驗獲得全新的實驗數據與過程，并且可以進行自主探究，獲得相應結論。比如在設計人體呼吸氣體中二氧化碳含量變化情況的定性實驗過程中，通過直觀的觀察，學生可以得到呼出氣體當中二氧化碳的含量不斷增加的結論，教師可以引導實驗轉換成定量實驗，設計出全新的實驗。第一，取兩個大小相仿的塑料袋，其中一個中裝滿空氣，另一個中吹滿氣體；第二，采用50mL的注射器從塑料袋中分別吸取 40mL 的氣體。第三，將其注入10mL的澄清石灰水中，觀察石灰水所發生的變化。本實驗需要學生在全面掌握呼吸中二氧化碳含量實驗的基礎上，觸類旁通。為了防止學生遺忘定性實驗的步驟以及熟悉定量實驗的步驟，教師可以將實驗的原理、用具、步驟結合在一起，繪制成思維導圖，學生通過思維導圖可以發現定性實驗與定量實驗之間的關系，有助于定量試驗的設計與實施。

（三） 思考與實踐并重

探究性實驗主要是引導學生自主探索以及解決問題，其環節包括了提出問題——預設、驗證假設——獲得結論，其教學目標是為了培養學生可持續以及發展的科學探究能力。比如，淀粉遇碘變藍的這個實驗，因為現象比較明顯，通常會被設定為初中生物教材中鑒定淀粉存在與否的主要實驗形式，其經常會被用于光合作用、營養成分鑒定、口腔消化等內容，在光合作用實驗中，學生可以結合淀粉遇碘變藍的原理，判定二氧化碳是否為光合作用原料，這是對原實驗的一種探究活動，口腔消化實驗中，可以采用淀粉遇碘變藍的原理判定唾液淀粉酶對于淀粉是否存在消化作用。將這些實驗采用思維導圖串聯在一起，將淀粉遇碘變藍作為主線，逐漸開展目標問題探究性實驗，直觀的體現出科學探究實驗步驟以及知識之間的關系，充分培養學生發現、解決問題的能力，提升學生實驗知識的思考與理解能力。

三、 結語

通過審視不同形式的生物實驗設計課程，我們可以將思維導圖的理念與生物學實驗教學有效結合在一起，可以更好地體現出實驗課程的連續性以及完整性，學生也可以帶著目標領會實驗的整個原理，規范實驗的操作步驟，最終獲得結論。所以，在初中生物實驗課程教學中應用思維導圖，不單單可以很好地體現出實驗教學的效果，同時也有助于教師構思實驗教學環節以及多元化的實驗內容，推動學生實現知識的融會貫通，培養學生處理實驗數據以及收集實驗信息的相關能力。

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作者簡介：

魏少梅，福建省泉州市，福建省永春縣第一中學。