思維導圖：助力科學課堂，提升科學思維

潘心悅

思維是隱形的，要想培養學生的科學思維，必須借助工具讓思維外顯，而思維導圖恰巧符合這一要求。思維導圖充分運用左右腦的機能，利用記憶、閱讀、思維的規律，協助人類思考，從而挖掘人類大腦的無限潛能。工具雖好，但方法也很重要。假如僅僅在課堂中畫思維導圖，絕不是智慧教學的真諦，教師要選擇性地在課堂中使用不同類型的思維導圖，使它能真正達到幫助學生訓練科學思維的目的。

學生科學實驗學習情況

第一，部分學生科學詞匯不準確。科學課側重點在動手、探究和實驗，如果教師費盡心思準備實驗材料，學生熱情高漲地完成一次實驗之后，卻記不住準確的科學詞匯，那這節科學課只能說“科學性”還不足。

部分教師在執教小學四年級科學的《溶解》單元時，會發現有學生分不清“溶解”和“融化”，將“蒸發”簡單地認為是“加熱”，將三“腳”架誤寫為三“角”架，等等。可見，如何提高學生理解、記憶科學詞匯的準確性是教師必須思考的問題。

第二，部分學生實驗步驟忘細節。科學教師在實驗前必定會在課件上展示重點步驟，也會著重強調。但實驗細節一多，學生就容易手忙腳亂，有的學生一心求快，也會忽略很多實驗細節，導致實驗不規范、數據收集錯誤、結論不可靠。

例如，在小學科學五年級上冊《運動與摩擦力》一課中，由于實驗細節比較多，小組實驗時可能會出現一些問題，如有學生對測力計會從水平勻速拉動的正確操作慢慢變成往斜上方拉的錯誤操作，或者忘記校零的步驟，導致測量數據出現偏差，進而造成平均值計算錯誤。

第三，部分學生表達交流缺抓手。課堂表達是師生互動環節中非常重要的一環，教師的課堂表達能向學生傳遞有效的學習信息，學生的表達能幫助教師了解學生的學習情況。但不同的學生表達能力不同，尤其是有的低年級學生，還無法進行層次性、邏輯性的科學表達，容易引起課堂中的交流障礙。

思維導圖對小學科學教學的現實意義

借助思維導圖本身的直觀性、層級性和發散性等特征，可以提升學生自主學習的能力，進而完善和提升科學思維。

第一，直觀性，助力內在思維外顯化。部分小學生在思考過程中，有時會遇到大腦中一團亂麻的情況，這既不方便教師幫助他們，也不利于學生的思考，這時就要借助工具解決。

因為小學科學五年級上冊《光》這一單元中的知識與生活貼近，學生早已有了生活認知，在記憶時容易用意思相近的詞語代替科學詞匯。例如，在學習“影子產生的條件”時，學生在思維導圖上標注的詞匯多是“陽光”“物體”“墻壁”這類生活詞匯。在學生思維外顯化后，教師可以有的放矢地糾正學生，通過作圖、標字的方式讓“光源”“遮擋物”“屏”這些科學詞匯與圖一一對應，加強學生的形象記憶。

思維導圖不僅是一種視覺工具，還是一種思維方式。通過繪制大腦中的想法，能有效地幫助小學生理清思路，展示思維。

第二，層級性，助力探究過程系統化。在解決問題的策略中有一種叫“分治法”，即將問題分解為規模更小的子問題，并逐個擊破，最終得出答案。科學家遇到難題會分解問題，耐心解決，但部分小學生有時有畏難的情緒，會影響實驗過程。

小學科學四年級上冊的《溶解》單元中有一個經典的控制變量實驗，很有挑戰性，教師可以指導學生利用流程圖式的思維導圖，將大問題分成小問題，一個一個步驟進行。首先，猜測哪些因素可能會影響溶解的快慢；其次，小組要選擇一種因素進行探究，再針對選擇的問題討論思考實驗中不能改變什么條件、能改變什么條件，拆分難題，突出實驗過程的系統性。

小學生做探究實驗時只有擁有目標，才算是探究，借助思維導圖便于明確目標，找出知識間的層級性，讓學生像科學家那樣探究。

第三，發散性，助力科學思維開闊性。發散性思維的實質是遷移，是思維材料和知識的遷移，靈活性越高，發散思維的特點就越明顯，因此教師要改善師生問答的方式，讓提問更加靈活、更加開放。

小學科學三年級上冊《水和空氣》這一單元中要求學生總結水、空氣的特點，再分析比較異同點。傳統一問一答的方式會限制學生課堂思維的靈活性，而氣泡圖式的思維導圖可以幫助學生發散思維，集思廣益。以中間“水”的氣泡發散四周，學生想出一點就填一個氣泡，沒有固定數目要求，以此類推，能填出幾個就幾個，言之成理即可。在這樣的氣泡圖中，教師總能看到學生新奇的想法。

思維導圖在實驗教學中的使用策略

借助思維導圖開展小學科學探究活動有利于梳理學生思路，展示學生的思維過程，形成個性化的思維記憶方式，教師可以在板書、實驗記錄和匯報交流這三個教學環節中輔以思維導圖。

第一，在板書設計中使用思維導圖。板書作為最顯著的課堂筆記，呈現的方式和內容會影響學生對整節科學課知識的理解和記憶，這要求教師結合思維導圖提高板書的有效性。

在教學《運動與摩擦力》一課時，教師先板書兩個一級主題—“摩擦力的概念”“摩擦力的大小”，再從“摩擦力的大小”引出三個二級主題—“物體重量”“接觸面的光滑程度”“運動方式”，揭示本課的邏輯關系。接下來，教師以“摩擦力的大小與物體重量的關系”作為示范，指導學生實驗，分析數據，并將過程寫入板書中。在指導完成第一個實驗后，教師可以要求學生模仿第一個實驗，繼續探究剩下的兩個問題，這樣既降低了難度，也發揮了學生的自主性。

教育家葉圣陶先生說：“教是為了不教。”在板書中運用思維導圖，能讓學生理清科學中各級概念及其之間的關系，不僅方便學生課后快速瀏覽知識要點，而且便于學生掌握知識間的結構關系，提升邏輯能力，增強記憶。

第二，實驗記錄中體現思維導圖。新版小學科學課程標準中明確要求學生在科學學習的過程中，在教師的引導下用比較科學的詞匯、圖示符號、統計圖表等方式記錄整理信息，陳述證據和結果。教師要讓實驗記錄真正體現出學生實驗探究過程中的思維，促進學生思考。

《聲音是怎樣產生的》一課中的實驗并不難，但思考過程很重要，學生在觀察小鼓、尺子、橡皮筋和音叉的發聲現象后，可在記錄中添加“該物體發聲的方法”“該物體的變化”等內容，延伸自己的思維，促使自己思考，最后從記錄單中總結出“振動”這一共性，鞏固對“聲音是通過物體振動產生的”科學規律的理解。

有的實驗記錄單重點在記錄現象，不能體現思考過程，如果將思維導圖引入記錄的過程，則能加強學生整理信息、思考原因、得出結果的能力，有利于學生開展探究實驗。

第三，匯報交流中借助思維導圖。缺少交流互動的課堂是沒有靈魂的課堂，思維導圖可將知識以圖解的方式表示出來，大大降低學生的認知負荷，加速思維的發生。

面對教師的提問，有時學生不是不懂，而是不會表達，但僅鼓勵學生表達還不夠，教師要有意識地在匯報中讓學生借助思維導圖表達交流。

培養和提升學生科學思維最好的方式就是給學生一個工具，思維導圖能提高學生思考的開放性和靈活性，有利于學生理清思路，找到目標，解決他們在科學學習過程中畏難、表達障礙、邏輯混亂等問題，提高學生的學習效率，從而助力學生科學思維水平的提升。

（作者單位系江蘇省蘇州市吳江區屯村實驗小學）