生物實驗課中應用思維導圖的教學策略

陳冬朋

【摘 要】實驗是生物課程的主要內(nèi)容之一。實驗課程既能培養(yǎng)學生的實踐操作能力、邏輯思維能力，又能培養(yǎng)學生科學探究和創(chuàng)造性思維等多方面能力。我們以往的實驗授課方式，學生都不感興趣，不愿意自主思考問題，總是照葫蘆畫瓢地做實驗，造成實驗結(jié)果不如意，學生從中一無所獲的局面。思維導圖，一種把抽象的思考變得具體的圖形方法，體現(xiàn)了認知主義學習理論的特征。我們在生物實驗課中，可以借助思維導圖來優(yōu)化課堂，通過“實驗前準備、實驗課講授、實驗課后反思評價”這三個方面，找出通過思維導圖提升生物實驗課效果的方法。

【關(guān)鍵詞】生物實驗;思維導圖;教學

一、思維導圖簡介

（一）思維導圖的概念

北師大的博士趙國慶將其概括為：思維導圖是激發(fā)和整理學生思維的一種工具。思維導圖是從一個核心詞語開始，將所有與其相關(guān)的內(nèi)容進行逐級分層、歸類，逐層構(gòu)建一個具有邏輯順序思維信息圖。這個圖對思維信息、過程進行了指導。思維導圖主要由核心主題詞、主要分支、次要分支、相關(guān)詞語等多個要素組成，圖畫和文字相結(jié)合展示各個分支主題之間的聯(lián)系。

思維導圖的主要特征包括：1.核心點明確指向圖形中央位置; 2.核心詞語開始從原點向四周延伸;3.每個分支點都有鏈接、編號和關(guān)鍵字;4.每個分支都從一個點連接到另外的連接點。

（二）思維導圖的應用

思維導圖早年被人們應用于商業(yè)工作、政府工作、案件偵破等多個領(lǐng)域，近年來，被教師廣泛應用于多門教育教學研究中，且收到較好的教學效果，因此被廣泛推廣。學生通過思維導圖把相關(guān)的內(nèi)容進行類比，從而構(gòu)建出每一章節(jié)的知識框架，提高了各個章節(jié)內(nèi)容的條理性與目標性。

多項研究表明，思維導圖不僅可以鍛煉學生的記憶力、還能讓學生對于復雜的知識體系有著清晰的認知。學生在繪制思維導圖的過程中，思維不斷激發(fā)出來，不但拓展出大量的相關(guān)知識，而且對于核心詞本身有著更加清晰的認識。

二、初中生物實驗教學面臨的問題

（一）學生方面

中學生對于生物實驗課充滿了濃厚的興趣，喜歡動手操作，但看到煩亂、復雜的知識點，不愿意付出時間去學習。經(jīng)常不做任何準備就做實驗，導致實驗過程中學生一步步按照書本步驟進行，不思考地機械完成，實驗結(jié)束后仍是毫無所知。也有一些學生會進行簡單預習，但由于大部分實驗內(nèi)容復雜，學生預習時實驗步驟不夠明確，細節(jié)處處理不當。這樣做完實驗，但實際上收獲不大，最終實驗的熱情會降低。

（二）教師方面

根據(jù)學生實驗前不準備的特點，教師往往對實驗的所有步驟都詳細講授，但學生面對著實驗儀器，急于實踐操作，沒有耐心去聽教師的講授。造成實驗時，實驗步驟記不住，細節(jié)搞不清楚，注意事項出錯，因此教師必須想辦法改進教學方法。

三、思維導圖在初中生物實驗教學中的應用

初中生物的實驗課為教學內(nèi)容的重要組成部分，是生物課堂學習的拓展。在生物實驗中采用思維導圖的學習方法，既能在整體上把握實驗過程的框架，又能在細節(jié)上做到提示，將實驗中可能出現(xiàn)的狀況進行備注。下面以三個環(huán)節(jié)“實驗前準備、實驗課講授、實驗課后反思評價”來進行分析。

（一）實驗前的準備

1.實驗前的預習

初中生物實驗種類較多。因為種類繁多，操作方法也不一樣，我們要做好預習工作，應對實驗中可能出現(xiàn)的各種狀況。以往的預習，學生就是看課本內(nèi)容，不能掌握實驗操作步驟和每一步驟的原理，不能主動思考這個實驗中“哪里有問題、不理解”。

生物實驗預習分為4個部分：實驗結(jié)果、原理、設備和步驟。學生繪制思維導圖時，以實驗的標題作為核心詞，然后采用總分的形式，從中間總中心向外拓展四條線路，每條線路再具體擴展。這種預習方法，既能宏觀把握實驗的框架，又能對每一步細節(jié)掌握，收到的效果很好。

2.實驗前的方案設計

初中階段經(jīng)常接觸到一些科學探究實驗，針對這種實驗，我們可以讓學生用思維導圖來繪制它的框架。學生在合作討論繪制的過程中，既要根據(jù)實驗設計主題進行探究，又要自主思考和拓展探究內(nèi)容，此時思維導圖就起到了一個引導學生探究、設計實驗方案的作用。思維導圖以“實驗目的”為核心內(nèi)容，科學探究的六個探究步驟作為二級標題，在討論的過程中，學生以二級標題為基礎(chǔ)再進行拓展，最終確定整體思路，設計出實驗方案。

（二）實驗課上的講授

實驗課講授時因為課時有限，所以“教師講授”和“學生做實驗”這兩方面的時間分配出現(xiàn)問題。有時候老師講的具體詳細，反而耽誤學生做實驗的時間。但老師若講解的簡單，學生做實驗時的細節(jié)處理不好，實驗過程和結(jié)果就會不理想。思維導圖可以幫助我們解決這個問題。思維導圖通過圖像、文字的方式展現(xiàn)出實驗的過程，比單純的講解具體生動，學生容易接受也容易記憶。

1.建立實驗框架，掌握流程

比如“練習使用顯微鏡”這個實驗，在實驗開始前畫一張導圖，以“顯微鏡的操作”為核心內(nèi)容，以顯微鏡實驗操作的四個步驟，作為下一階段的分級標題，再把每一個相關(guān)步驟拓展。教師通過思維導圖來講解實驗操作過程，既可以清晰地了解實驗的框架和細節(jié)，又能節(jié)約講課時間，學生做實驗的時間就會非常充裕。

本節(jié)課由我設計的“顯微鏡的使用具體步驟”的思維導圖如圖2所示：

上圖中的顯微鏡使用操作步驟與逐一介紹顯微鏡的使用操作過程相比，生動形象，易于理解。這種圖形、文字、線條的呈現(xiàn)形式更具體生動，既能讓學生快速、清晰的學會整個實驗的操作流程，還能提高學生的思維能力。整個思維導圖的制作流程如下：第一步，圖中將“顯微鏡操作”作為核心詞，以此為中心分為四個步驟：1.取鏡安放;2.對光;3.調(diào)焦觀察;4.整理實驗臺。第二步，在這四個主要步驟中拓展出多個相關(guān)知識點。

通過這個框架，將顯微鏡的使用相關(guān)內(nèi)容都呈現(xiàn)出來，以此為基礎(chǔ)具體講授實驗中的每個步驟。這樣的學習方法既讓學生明確重點、條理清晰，又能掌握具體操作流程。在整個學習生物實驗過程中，顯微鏡被頻繁使用，掌握顯微鏡的使用流程，為整個初高中生物實驗打下基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)設課堂實驗情境，訓練思維能力

學生對于感興趣的東西，就會滿懷激情的去學習，因此我們利用思維導圖的趣味性來激發(fā)學生的實驗學習熱情。在這個場景中，利用思維導圖設置一系列問題，從而使學生形成自主探究的內(nèi)驅(qū)力，激起學生想象力，通過實驗完成對學生思維能力的訓練。

例如《觀察草履蟲》的實驗（圖3），在導入實驗時，教師可以通過“提出問題”創(chuàng)設情境：1.觀察草履蟲的培養(yǎng)液，你能看到什么？2.如何更清楚的觀察培養(yǎng)液？教師引導學生思考、探究上面兩個問題。且在實驗過程中，展示“使用顯微鏡的方法”思維導圖，幫助學生更好地觀察草履蟲。

在實驗過程中，教師展示思維導圖的另一個問題“觀察草履蟲過程中，草履蟲總是在快速移動，怎么解決這個問題？”學生針對教師思維導圖上的這個問題進行小組討論、交流，拓展知識面，發(fā)散思維。

教師在自己設計繪制的思維導圖上，繼續(xù)列出幾個相關(guān)的問題：1.草履蟲有哪幾部分組成？2.草履蟲怎么運動？3.草履蟲屬于什么類型的生物？教師在每一節(jié)點都列出了不同的問題，環(huán)環(huán)相扣，引導學生一步步思考。

最后，學生得出“草履蟲是一種單細胞（只有一個細胞組成的）生物”結(jié)論。上述教學過程中，教師充分運用思維導圖，將思維導圖和實驗內(nèi)容相互結(jié)合，創(chuàng)設問題情境，巧妙設置疑問，培養(yǎng)學生探究思維的能力。

（三）實驗課后的反思評價

生物實驗課人數(shù)眾多，而且只有45分鐘的時間。既要完成教師的教學任務，又要完成學生的實驗動手操作任務，時間緊迫。實驗結(jié)束后，如果教師不對學生的實驗結(jié)果進行檢查，不對學生的實驗步驟、實驗細節(jié)進行評價，學生這堂課上的就毫無意義，變成一節(jié)簡單的手工課。采用思維導圖總結(jié)生物實驗結(jié)果的方法來進行評價。學生自己利用課堂最后五分鐘，進行思維導圖的繪制工作，將實驗步驟、注意事項、細節(jié)和結(jié)果都畫出來，交給教師進行評價。教師就能很好的掌握學生本節(jié)課的完成情況，從而進行指導。

四、結(jié)束語

在生物教學中，思維導圖既承接了教師實驗教學工作，又承接了學生動手操作，是二者之間連接在一起的橋梁。思維導圖既能從整體上提高學生宏觀角度看待問題的能力，又從細節(jié)上培養(yǎng)了學生的生物基礎(chǔ)素養(yǎng)，是拓展學生思維的新途徑。但它不是萬能的，僅僅是輔助實驗教學的工具，有需要的實驗教學環(huán)節(jié)才可以使用。

【參考文獻】

[1]喬奕.思維導圖在初中生物實驗教學中的應用探析[J].中小學實驗與裝備，2019，29（01）：6-8.

[2]張勛.高中生物教學中思維導圖教學策略構(gòu)建與應用[J].高考，2021（20）：32-33.

[3]羅威.學起于思 思源于疑——初中生物實驗課中學生思維能力的訓練[J].家長，2021（06）：64-65.

[4]劉媚霞.思維導圖在高中生物教學中的應用探微[J].成才之路，2021（04）：96-97.