思維導圖在植物學教學過程中的應用

陳曉江，雷慧，白建華，張建華

（忻州師范學院 生物系，山西 忻州）

一 引言

思維導圖作為一種學習筆記的記錄方法是英國著名心理學家東尼·博贊（Tony Buzan）于1960 年提出的[1]，在具體應用過程中，有效地提高了人們的學習能力，逐漸發展成為被教育工作者認可的一種邏輯性強、結構清晰、有助于思維的學習輔助工具和方法。隨著現代教學技術的廣泛應用，思維導圖已經在各個領域范圍內取得了顯著成效，特別是大學師生在進行課堂教學和學科知識學習時，都在應用思維導圖這項有助于思維的工具[2]。例如新加坡把思維導圖作為中小學生的一門必修課[3]。充分應用思維導圖來增強學習能力，培養我們善于思考的能力，越來越多的人都有了充分的認識。思維導圖學習方法引入我國后，在教學實踐中得到了推廣，例如思維導圖在大學物理、英語、化學等學科的應用過程中，得到了大家的認可。隨著思維導圖在教學實踐中的廣泛應用，思維導圖在各個領域都有了較大的影響，如何在高校課程教學中充分發揮思維導圖作用的研究隨著提出，以及如何提高思維導圖在現代課堂教學中的應用水平研究隨著展開[4-6]。其中，思維導圖在外科護理教學中的應用效果，說明思維導圖是一種有效的教學方法，能夠在護理專業課程教學中推廣[7]。教學實踐中思維導圖有助于教師進行課堂教學準備，如在高校教師備課應用中構建高校課程備課的思維導圖框架，促使不同的學科課程通過思維導圖體系，能夠融合各門課程特點建立相關知識的聯系，使備課達到程序化、模塊化和系統化，以改變傳統備課的獨立零散方式，以有效地提高高校教師群體的教學能力[8-10]。目前，思維導圖在我國高校一些課程教學具體實踐中得到廣泛使用[11]。我們針對高等師范院校植物學學科的特點，充分應用思維導圖于該課程教學過程中的各個階段，并且從教師的角度對教學過程模式進行了探索。

二 思維導圖對教學過程設計的作用

教學過程設計是提高學習效率的有效手段，整個設計充分應用系統方法，把學習理論和教學理論有機組合成對課程目標、課程內容、教學方法、教學策略和教學評價等部分進行計劃、構建教學過程，以高效的教和學相融合，解決課堂教學實踐過程中教和學不同步的問題，強化學習目標。教學過程設計是教師上課時對課堂整體教學的思路和過程，一個好的教學過程設計是課堂整體教學過程的規劃，是課堂教書育人的基礎。教學過程設計促進了教學過程中把理論轉化為實踐的效率，教學過程設計的所有內容需要教師在課堂教學過程中完成，通過應用各種教學形式來激起學生的學習積極性和興趣，引導學生根據自己實際情況找到適宜于自己的學習方法，形成自己的思維方式，讓學生躍過學習障礙。教師以思維導圖的方式呈現教學過程，首先能夠清晰地呈現課堂教學過程、教師對教學形式和教學內容的認知、教學過程傳授知識的思路、突出教學重難點，使教學目標更加細化；第二，思維導圖可有利于科研成果、思政內容的切入。教師把自己科研成果融入課堂教學過程中，具體的實踐實例有助于激發學生的學習興趣，幫助學生在學習中把理論和實踐有機地結合起來；課堂教學過程中，于傳授知識的同時，可以把育人融入進來，教學過程中導入課程思政，能夠很好地把課程中蘊含的高尚的道德精神內化為學生的內在素質，有利于促進大學課堂教育形成“思政課程和課程思政”高效課堂。從而為培養出大批品德高尚、學術精湛、服務人民的綜合型人才；第三，利用思維導圖進行教學過程規劃，能夠幫助教師把積累的教學經驗上升為教學理論，增強和完善教學教法理論的實踐性，促進教學理論和實踐的緊密聯系。從利用思維導圖的教學設計中領悟到解決問題的思維方式和科學方法，從中學會創造性地解決問題的思路和方法。比如在講被子植物營養器官——根這部分內容時，可以構建如圖1所示的教學過程設計思維導圖。

圖1 根的教學設計思維導圖

（一） 復習

提問與本節內容密切相關的知識，如保護組織、輸導組織、薄壁組織、器官的概念，啟發學生把掌握的已學知識進行遷移，從而能夠快速地進入學習新知識的狀態。

（二） 導入新課

在新導入過程中引用泰戈爾的格言：“永遠在坎坷中，但從來沒有因此而停步。埋在地下的樹根使樹枝產生果實，卻并不要求什么報酬”。通過引導學生讀泰戈爾的這句格言，激發學生的思考興趣，從而導入新課內容。

（三） 新課教學

通過教學內容思維導圖的呈現，使學生更直觀的了解教學內容。講授過程中結合思維導圖開展每部分內容的教學任務。設計思路：（1）根系、根的功能、根的變態、菌根和根瘤，擬采用討論式教學，師生共同歸納總結。這樣學生能積極參與到教學當中，激發學習探索興趣。（2）重點內容是根的構造，遵循由簡單到復雜，由直觀到微觀、由立體到橫切平面的思路。也就是：立體觀察—平面，先觀察小麥根的立體模型圖。講解單子葉植物（小麥）幼根的結構，然后觀察小麥老根結構，討論解決小麥幼根與老根的區別？推理幼根到老根的生長過程。指出，小麥根不能無限生長增粗的實質。這部分內容相對簡單，通過這部分內容的學習，學生必須逐漸學會立體結構圖與平面結構圖的切換，推理立體生長過程，掌握平面結構圖。為后面的學習打下基礎，提高空間想象力。繼而進入雙子葉植物根的結構的學習，突破本節難點。用簡潔的展示方法說明單、雙子葉植物根的本質區別，雙子葉植物的根是主根發達，而單子葉植物的根主要是須根系，主根并不發達；另外雙子葉植物的根增粗主要是具有形成層，單子葉植物的根中維管束沒有形成層，所以沒有次生加粗。

（四） 課堂教學小結

利用思維導圖對本節課知識復述，突出本節課堂知識的重點和難點。并在課堂小結中切入“根深蒂固、根深葉茂”，暗喻學習中基礎牢固的重要性。

（五） 布置作業

此步驟的思路是擴散思維，掌握植物根增粗的本質，端正學習態度。在布置作業時，教師根據課堂教學中掌握的學生學習情況，按照教學大綱的具體要求，進行教學設計，將課堂教學內容以可視化的圖像、文字、色彩等形式直觀形象地濃縮與思維導圖中，反映出知識點的相互關系，呈現出復習、新課導入、新知識的講解、科研成果的切入、課程思政的融合等教學環節。利用思維導圖的結構化特點使教師在課前進一步明晰課堂教學思路，同時也保證了課堂教學中通過課件演示的方式將思維導圖逐步、清晰的展示給學生。

三 思維導圖在準備授課內容時，有助于把握重難點，更好地理順教學思路

思維導圖具有較強的邏輯性和簡潔的發散結構流程特征，應用于植物學教學備課過程中時，能夠很好地完成植物學整個教學過程中，達到教學目標。第一，思維導圖有助于教師深度剖習教材，把握教材知識內容結構，是教師高效地組織課堂知識點的有力幫手；其次，思維導圖可以幫助教師對課堂知識內容和結構框架進行很好規劃，理順教學內容的聯系，構建系統的知識體系，形成整體認知，有助于對重難點知識的掌握，有利于教師在教學過程講解清楚教學的重點和難點，以及課堂知識內容的內在聯系；第三，思維導圖在教學過程中的充分應用，能夠實時地對教學內容與學科知識結構進行更新。在教學實踐中，教師根據自己科研結果，利用思維導圖將新的知識內容和前沿學科信息增加到同一知識體系中，擴大課堂知識外延，提升了學科內容的深度，很好地激發學生學習興趣和動力。思維導圖能夠避免在知識內容的大量重復，為減少教師的備課時間和提高備課效率起到事半功倍的作用。而且，在具體備課過程中使用思維導圖，思維導圖邏輯性強的結構流程有效地提高了教學內容的結構清晰程度，引導教師快速發現融入科研成果進課堂教學的合理切入點。

從圖2 可以看出，利用思維導圖可以清晰地將教師的思維呈現出來，授課內容一目了然。以思維導圖的形式備課比教案寫出來更快。在實際教學中，教師利用思維導圖輔助備課，比如在講被子植物營養器官--- 根這部分內容時，可以構建如圖2 所示的思維導圖，使學生更直觀的了解教學內容。教師復習、導課結束后，將上課內容導圖展現給學生，授課內容一目了然。

通過圖2 思維導圖看出課堂知識系統化，促進人們對系統知識的接受和記憶優于對孤立零散知識的接受和記憶。對于同一事物，應用思維導圖有利于學生接受和記憶大數量的系統知識，而且促進學生的思維能力和學習能力。充分說明將思維導圖應用于教師個人備課和課堂知識準備過程，能夠幫助教師科學地梳理教學思路，組織教學所需要的素材，改進課堂教學方式，提高教師整體教學水平。

圖2 .被子植物根知識思維導圖

四 思維導圖能夠清晰展示課堂教學過程

教師復習、導課結束后，應用思維導圖能夠完整地再現出自己的課程內容，上課知識結構清晰的展現給學生，使學生對教學知識有一個直觀的了解。充分地展現出課堂知識講解思路和課堂知識橫向和縱向的延伸。隨著信息時代的發展，智能化媒體教學設備的使用，使課堂講授的內容通常承載著大量的知識點和信息量，容易導致信息量超過學生的思維跟進速度，引起學生學習興趣下降和注意力衰退，導致教學效果降低。根據具體實踐應用思維導圖能高效地組織知識結構，使整個講授過程清晰明了，減輕學生對知識的接受難度。思維導圖對授課內容的框架構建，一方面使教師能夠清楚把握住知識點之間的聯系，另一方面有助于學生對整個課程的知識結構更加清晰，從而引導學生深入思考，吸引學生的注意力，加強對知識的吸收。課堂上，在植物學教學實踐中，應用思維導圖達到了教與學統一的效果，使教與學的關系成為師生的思想碰撞和交流的橋梁，利用思維導圖教給學生的不僅是學科知識，還包含著思維能力、歸納分析能力以及學習的探究能力。在教學實踐過程中，用思維導圖規劃教學過程，結構清晰，容易發現具體問題，能夠方便地進行實時有效地改進。思維導圖在植物學教學過程實踐中，促進了學生對植物學知識學習能力的提高。在教學過程中，充分利用思維導圖進行有效教學，一方面使教學步驟簡潔清晰，擴大了課堂知識的容納量；另一方面，較強的邏輯性促進了學生的創新能力，很好地培養了學生歸納、分析和判斷能力，提升了課堂教學效率和質量。

五 利用思維導圖制定教學計劃，促進教學效果評價

（一） 制定教學計劃

思維導圖的應用有助于課堂中教師和學生對課程教學大綱和教學計劃的邏輯結構進行梳理，清楚地列舉課程內容及相關的注意事項，具有清晰的目標，思維導圖設計流程，促進了對計劃過程的了解，促進了學科之間的融合和溝通。有利于在具體教學實踐中根據教學具體情況而做出實時的調整。

（二） 促進教學效果評價

應用思維導圖在教學過程中的各個階段進行教學效果評價，能夠客觀地了解整個教學活動過程。在教學活動的準備階段，教師利用思維導圖教師能夠比較全面地了解學生的原有知識結構和學習能力，幫助教師了解學生實際情況，做好學情分析，做到因材施教。在學期結束時，教師對學生思維導圖筆記本進行批閱，根據其記錄內容的系統性、邏輯性和科學性等進行客觀判定，對應用思維導圖記錄課堂知識的認真程度和學生課程的考試成績之間進行相關分析，以得出客觀的教學效果評價。

六 結語

思維導圖的可視化性和結構化流程使其成為一種教學輔助的思維工具，在高校教學實踐應用的過程中，促進整個教學過程有機地組合在一起。尤其是教師個人根據教學大綱要求和教學參考教材的特點，分析研究教學知識的重點和難點，以及教學過程設計和教學內容分配時，應用思維導圖有利于幫助教師轉變教育教學理念，幫助教師進行教學過程實踐、備教案、備學生、講課、進行教學評價和教學反思等，有效地提升教師的教學素養和教學能力。另外，思維導圖在學生進行知識結構體系的構建、促進學習能力和提高學生思維能力方面具有非常好的效果。思維導圖的充分應用能夠有效地激發學生探究性學習能力，活躍師生課堂教學過程中的思想交流，促使教學質量的提高。有助于學生分析、歸納、推理和邏輯思維能力的提高。

思維導圖在新時代的高校教學過程中的普遍應用，為教學實踐中如何更好地培養學生綜合素養的研究和促進學生的全面發展拓展了新的思路；而且思維導圖在課程教學過程中的應用能夠拓展出邏輯性較強的教學方法和形式。新時代的高等教育中，急需要由培養專業型人才向培養素質較高的復合型人才轉變，在培養過程中充分利用思維導圖輔助教學是非常必要的。信息時代后期，思維導圖軟件的發展，使學習過程具有簡單、清晰和直觀的特點，極大地提高了課堂知識的傳授效率，豐富了課堂知識內容，所以思維導圖必將對未來的教育和教學過程產生深遠的影響。現代化的課堂教學隨著思維導圖在教學過程中的不斷深入開展和完善，思維導圖輔助的教學模式在學科教學中必將取得更好的效果。我們在植物學的教學中將繼續探索，探索在集體備課中的應用，在青年教師教學素養提升中的作用。