思維導圖在教學中的運用

羅娟輝

為了避免把“科學探究”理解成一種程式化的教學過程，人教鄂教版小學《科學》教材將科學實踐作為主要的活動方式，設計了豐富的探究性活動。在引導學生開展科學實踐時，運用分析、綜合、比較、推理等不同的科學思維方法，將各個教學活動聯系起來，形成有結構的教學活動，幫助學生逐步建構科學概念。因此，科學思維的培養是人教鄂教版小學《科學》教材的一條暗線，也是本套教材的一個重要的學習目標。為了培養學生的科學思維，在教學中我嘗試用繪制思維導圖的方法，把學生的科學思維過程顯形化，取得了較好的教學效果。

思維導圖是以活動中思維的類型和使用為依據，將大腦的內部活動過程外顯出來，通過圖的形式加以呈現。在科學實踐中，科學思維是以科學概念為基礎的，在科學探究的活動中發生，因此，繪制科學思維導圖離不開科學概念和科學探究活動。在教學中，思維導圖不僅運用于單元教學的回顧，也可以利用它發展學生的科學思維能力。

繪制思維導圖的方法有多種，可以用帶箭頭的線、不同的圖形以及它們的相互組合來表示思維的方法和途徑，梳理概念之間的關系。以下是我在教學中的一些具體做法。

利用線性關系圖記錄有序觀察的結果

線性關系圖通常是以直線的模式寫下來的，有時間順序和層次順序，也包括記錄的語言。在觀察活動中，為了得到一個有層次的概念結構，觀察需要一定的順序。比如對于植物的觀察，可以先觀察這株植物的整體特點，然后觀察它身體的各個器官，甚至各個器官的細節。為了體現這種觀察順序，我讓學生采取一種線性記錄法，從宏觀到中觀，再到細節，把觀察到的信息記錄下來。學生不僅要按照這個線性關系畫出觀察的圖形，還要用語言表述自己的想法（如圖1）。

在觀察植物的記錄中，學生都能有序地記錄植物的一些數據，而且能用簡單的語言描述植物的一些特征。這樣，通過線性記錄就能自然地生成一種概念關系圖。這種關系圖不僅梳理了概念之間的關系，還能讓學生形成一個認知結構，幫助他們進一步建構新的科學概念。

利用維恩圖比較相同點和不同點

維恩圖適合用來表示集合或類之間的關系，它也常常被用來幫助推導（或理解推導過程）關于集合運算（或類運算）的一些規律。在比較活動中，學生可以利用學生活動手冊中的維恩圖記錄觀察到的現象，在記錄的過程中進行比較，把觀察對象的相同點和不同點分別記錄在不同的位置上（如圖2）。

在對動物和植物的觀察和比較活動中，我讓學生有意識地利用維恩圖進行記錄，為他們進一步學習生物分類的知識奠定基礎，也可以幫助他們建立生物的類群概念。

利用層級關系圖梳理概念之間的關系

層級關系圖可以體現事物之間的主次和邏輯關系。在繪制層級關系圖時，首先要確定一個核心概念或原生概念，由此出發，確定各種事物是橫向并列關系還是縱向發展關系。在探究物體的屬性、成分中，利用分層關系圖可以形象地看出它們之間的關系，比如下面有關金屬的思維導圖（如圖3）。

一些關系復雜的事物層級關系圖也更加復雜，可以采用不同的層級。在制作這種思維導圖時，可以鼓勵學生用個性的方法表達自己的想法。學生可以用不同的圖形和顏色來描繪思維導圖，這樣既反映了科學概念之間的關系，也體現出他們特有的思維特征。

利用思維導圖進行單元回顧

人教鄂教版小學《科學》教材在每個單元結束時設計了含有概念圖的單元回顧，概念圖依據各課所涉及的科學概念繪制，體現了這些概念之間的關系，但沒有體現這些概念的生成過程，也沒有注明概念建構所用的科學思維方法。單元思維導圖和概念圖有相似之處，也有區別，在概念關系上兩者具有相似的地方，不同的是思維導圖更加細化，不僅涉及科學概念，還涉及思維方法、思維過程等。在引導學生繪制單元思維導圖的時候，可以在大框架上基于概念圖，通過樹狀分支體現本單元的一些概念及它們之間的關系，在細節上體現概念的建構過程，結合單元教學過程中學生繪制的線性關系圖、維恩圖和層級關系圖，對這些概念之間的邏輯關系進一步細化和梳理（如圖4）。

在繪制單元回顧的思維導圖時，從位于中心的核心概念出發，結合各課科學探究活動中繪制的各種思維關系圖，明確概念的關系和學習過程。通過這樣的梳理，學生不僅對本單元的學習內容有一個整體認識，還了解了其中的思維方法，為進一步學習新的科學概念打下良好的基礎。

利用思維導圖進行評價

學生繪制單元思維導圖后，要引導他們對思維導圖本身作出評價，確保繪制的思維導圖包含單元核心概念，所涉及的科學知識要全面，表述要正確。思維導圖能夠體現概念之間的邏輯關系，在設計上最好有自己的個性和創意。此外，結合學生繪制的思維導圖，也可以對他們的學習情況進行評價。思維導圖不僅反映了學生對科學知識的理解，還體現了他們在學習過程中的思維過程、科學探究和科學態度，因此它可以作為單元綜合評價的一個參考依據。

在科學課教學中運用思維導圖能夠凸顯科學思維的培養和訓練，但是，對學生科學思維能力發展的評測，目前缺乏可以量化的評定標準。在定性觀察中，我們可以明顯感覺到學生的思維品質有了一定的提升。三年級學生經過這樣的訓練，在學習《家庭用電》單元時，在用一節電池、一根導線點亮小燈泡的探究活動中，所需要的探究時間明顯比以往少，發現的連接方式也更多。這說明學生思維的敏捷性、靈活性等方面有所提高。我們發現，學生在其他內容的科學探究中，也能夠主動對知識進行梳理，思考問題的思路也更加清晰。如果長期利用思維導圖對學生進行培養和訓練，相信他們的科學思維能力會得到進一步提高。當然，學生科學思維的發展是一個長期的培養過程，繪制思維導圖只是幫助學生提升思維能力的一種手段，在培養他們科學思維能力方面還有許多方法需要我們繼續探索和實踐。