思維導圖融入小學科學課的教學理念與實踐探究

作者簡介：林凱浩（1976～），男，漢族，福建龍海人，福建省漳州市龍海區石碼中心小學，一級教師，研究方向：小學科學教育教學。

摘 要：思維導圖是一個用圖形的輔助思考工具，在小學科學教育中起到了很大作用。它有助于形成新認知系統，提升學生學習效能，擴大知識面，培養發散思維，關注學生個人發展，訓練創造力，鼓勵學生合作學習，推動與教師的平等溝通等。文章還論述了思維導圖在小學科技教育中的運用，希望為小學科技課程目標的開展提供借鑒。

關鍵詞：思維導圖;小學科學;教學理念;實踐探究

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2022）20-0001-05

思維導圖在科學教育中的運用雖然非常簡單，卻十分有用。它能夠克服思維氣泡圖的單一性，更好地推動學生思考方法與記憶方式的變化，調動學生的學習興趣，并訓練學生的獨立閱讀能力，從而有效地訓練學生的發散思維能力、總結能力、表達能力與創新能力，促進學生科學素養的形成，并增強復習教學的有效性。所以我們正試圖把思維導圖戰略滲透到小學科學課堂中，深入研究其對教師課堂發展和學生學習發展的影響。并對其有效性加以分析與反思，以此提供了小學科學課堂中使用思維導圖戰略的教學案例以及一些成功經驗。

一、思維導圖的概念以及特點

思維導圖是一個很好的學習工具，它能體現學習思維，讓一些相對抽象的東西，通過融入一些清晰的框架地圖，有一個相對清晰的知識框架，為學生解決問題創建了一種良好的工具心態，建立了屬于自己的思考地圖。每一個學科，都只有用自己的思維方法，才能更好地掌握。通過轉變學生的思考方法，培養他們的學習能力，運用思維導圖，學生能夠在他們的大腦中建立一些框架，從而獨立地學習。由于思維導圖也能夠成為一個教學工具，和其他教學工具一樣，具備著強大的思維邏輯性，所以運用思維導圖方法能夠大大地增強學習效果。在小學的科學課程中，重點研究怎樣合理地利用思維導圖工具，有助于學生梳理自身大腦中現有的零散科學知識，在科研教育過程中，重點利用思維導圖工具，逐步地指導學生梳理并重構所掌握的知識點。

二、思維導圖在小學科學教學中的優勢

（一）提高學生思維能力，改善學習效果

思維導圖是一種網絡結構，可以將學生大腦中的知識點聯系起來。在繪制思維導圖的過程中，學生要分析老知識點與邏輯思維點之間的上下關系，將老知識點與新知識點有機地相互融合，進而形成整體思維結構。在這個過程中，學生對整個單元知識都有了一個比較客觀的認識與掌握。在改進學生思維導圖的過程中，學生會隨著思維導圖一起思考，這將使他們更加嚴謹，增強未來的學習效果。

（二）思維導圖拓展了學生的學習空間

在以往的研究過程中，學生的思考往往受制于老師對問題的判斷，而無法深入引導問題的內涵。在對金魚的探索過程中，由開始的對金魚探索，到最后學生所掌握的對思維導圖的研究，以及相關問題的思考，逐漸帶動了學生對其他研究方法的可行性的研究。不難看出，思維導圖充分激發了學生的發散式思考能力，以一個主題為重點展示學生的各種思維相互聯系，擴大了學生的認知空間。閱讀內容也由單一的課堂內容拓展至更豐富的生活空間。思維導圖讓學生更為重視探究問題，也極大地開闊了學生的眼界，學生的視野也迅速拓展。

（三）提高學生的創造力

現在的教育主張在教學過程中不應該只教給學生知識，而應該促進學生的全面發展。在教學過程中，知識和技能的掌握也與創新能力的培養有關。思維導圖是讓學生通過寫作和繪畫，在教材中寫出一些關鍵知識。這樣，學生可以快速地記筆記，突出重點，有效地記憶，極大地激發學生的想象力和創造力，提高學習效率。

（四）動手動腦的繪制過程，有助于培養科學探究能力

《小學科學課程標準》認為，中小學生應當了解科學探究的過程和方法，培養科學探究的能力。而讓孩子們像科學家那樣感受并掌握科學技術的過程，是培育孩子科學探索意識的重要途徑。每位學生對科普知識的掌握與表達，都是一種獨立的科學探索。科學知識的探索過程反映了學生知識的邏輯結構和認知結構，繪制思維導圖使隱性思維過程可視化。在個人知識的梳理過程中，充分發揮學生的學習主動性。學生繪制自己的思維導圖，有助于積極思考和集中注意力。學生動手測繪是學生“獲取科學知識”的探索過程，是學生積極參與提煉科學知識和科學概念的過程，是學生修正和完善所獲得的科學知識和科學概念的自我反思和自我調整的過程。

三、思維導圖在小學科學教學中的有效運用

（一）利用思維導圖，實現課前預習

預習是學習的重要組成部分，通過預習，學生可以對接下來要學的東西有一個基本的掌握和理解，從而更好地跟上課堂教學的進度，有效地理解和掌握教師要講的知識，提高課堂教學的效率。因此，在構建有效的科學課堂時，教師應重視課前準備，通過課前準備幫助學生提前了解一些科學知識，明確課堂教學的重點、難點和目標，降低學生課堂學習的難度。在小學科學教學中，一些教師沒有注意到預讀的重要性，沒有特別設計閱讀前的環節。有些老師即使設置了預讀環節，但教師不能檢測學生的預讀成績，致使預讀任務只是流于表面，而不能實現其實際的功能和意義。在這種狀態下，教師沒有正確理解科學知識的基本重點和難度，也沒有正確了解科學知識的基本邏輯和機理。所以，教師應注重預習，運用思維導圖設置課前預習任務，引導學生利用思維導圖合理地掌握科普課堂的基本知識結構、具體內容、要點和難度，發揮科學預習的作用，從而提高課堂質量。

（二）方便教師板書直觀展示

在教學過程中，教師應充分發揮板書的作用。板書形式教學是教師課堂中不能缺少的一部分，通過教師的課堂板書教育，讓學生逐步掌握課堂的核心知識點，對課程形成了初步的理解。相比之下，思維導圖能夠更加清晰地展現有關知識點的總體架構與類型，從而有助于學生形成良好的記憶宮殿。教師也可以利用思維導圖，將整個知識結構連接起來，這樣讓學生對相應知識點的內涵有了更加直觀的認識，進而增強了學生的記憶力以及對相關知識點的理解力。同時教師也要充分發揮思維導圖的功用，使學生能夠更進一步地從一個知識點到另一個知識點，也就能夠更高效地訓練學生拓展思維的能力。641289AB-9C86-4E67-A787-82E4208CA8E0

（三）在作業中應用思維導圖

在科學課程布置作業的過程中，教師必須做好對思維導圖的規范運用工作。要通過思維導圖的自由設計，引導學生開展對家庭作業任務的實際探索。讓學生在這個過程中逐漸形成良好的創新意識，從而全面提高學生的作業實踐水平和綜合科研能力水平。也因此，在布置作業的過程中，教師還可以引導學生根據自己對綜合科研課程內容的理解和熟悉程度來設計自己的思維導圖，其中對學生共同能力的具體劃分也更加明確，并在此基礎上引導學生收集綜合科研信息，進行實驗探究，各個種類的共同能力都有著自己所總結的基本特征與規律性，使學生在實際操作與完成作業任務的過程中養成了良好科學思維，同時可以實現基本知識點的進一步整合，保證學生的記憶更加準確。

（四）利用思維導圖，提高學生的學習積極性

小學生自愿游戲的程度遠高于自愿學習科學知識的程度。所以，培養學生的學習積極性是小學教師的一個主要任務。小學的自然科學課程教授的課程范圍非常寬泛，但很難將學生的精力集中到更廣泛的課程上來。思維導圖并不只是一個主要的教學方式，而且是學校進行課堂教學的主要教育手段。思維導圖通常要求學生動手設計和繪畫，這樣就讓思維導圖在一定程度上成為他們的知識成果。學生運用思維導圖表現科學知識的內容，從而培養了他們的知識自豪感。教師也可組織學生分小組完成思維導圖，然后再開展與繪圖小組的交流活動。例如土壤和生命圖的完成，教師通過描繪課文主題思維導圖，并引導學生進行小組交流與討論，學生通過交流逐漸確定了思維導圖主題及其分支的方法和角度。如此一來，學生就會增進對自我認識的交流，也就會學習了從不同的角度思考，從而仔細地觀察生活中的科技問題。在交流過后，研究小組可以對各組的思維導圖做個調整，然后挑選一名學生前去展示。經過這個流程，各個組的思維導圖都會越來越完整，學生在展示過程中更能體會到科學學習的成就感，更樂于投入科學課題里。

（五）在復習中應用思維導圖

復習的目的是幫助學生進一步鞏固知識，形成系統的知識網絡，加深對科學概念的理解。進一步發展他們的科學思維，提高他們的科學技能，養成良好的科學習慣，為未來進一步學習相關知識和技能鋪平道路。但目前，大部分理科教師都通過再現實踐和背誦科學理論的方法進行復習，不利于學生編織知識點、建立學習網絡，也不利于學生拓展思路、提升科學素養，更不利于學生產生問題、引發學習興趣。如果將思維導圖運用在復習上，復習的目的就可以很好地達到了。如《光》單元的復習，可以指導學生從“光”出發，把相關的科學概念聯系起來，繪制成思維導圖。

（六）易于學生理解思維過程

在課堂上，教師可以隨機拋出某個知識點讓學生討論，在教師引導下的學生也能夠把這個知識點和他們原有的學習內容結合在一起并加以了解，可以更有效地培養學生對知識點的掌握與分析能力。在課堂教學過程中，教師還可以引導學生主動地分析和探討幾個方面，使學生在深入分析的過程中提高對知識點的了解程度，也可以提高學生的口語組織能力和文字表達能力。比如，影響聲音傳播速度的因素，學生可一分為二組，分別從媒介和波源兩方面完成繪制，學生完成繪圖后，各組的交流與指導圖相輔相成，由教師從中引導，幫助學生了解思維過程，形成思維習慣。

四、思維導圖視域下小學科學概念建構教學途徑

（一）問題導向啟發，激發活躍思維

在小學科學教育中，教師不僅要幫助學生了解科學概念的表面性質，同時也要幫助學生發現科學的內核，這就必須充分調動孩子的科學思維活動，讓學生處于一種全新的科學思維氛圍之中。而合理的問題導向方案就是學生思維發揮最好的助推器，可以充分調動學生對學習問題的主體意識。例如，在學校教學科教版科學六年級《電磁鐵》時，學生被送到了幾個不同尺寸的磁石上，并被要求觀察這兩塊磁石之間相互靠近時會產生什么。學生很快得出了結論，當兩塊磁石接近時，磁石會產生互相吸引或排斥，吸引力或排斥力都和磁鐵的尺寸相關，從而測試了電磁鐵內部結構和不同磁石間的相互吸引或排斥現象，這使學生想更進一步了解電磁鐵的結構，并啟發了學生辨別電磁鐵的磁極和繞組的方位等。在這一過程中，通過小型課堂實驗引發了學生心中的疑問，以小問題的方式引導并啟發了學生進一步探究的愿望，讓班級中學生們可以參與小問題思考、思維建構等的活動，有助于學生進一步厘清概念架構，為以后思維導圖的構建提供了清晰的思想基礎。

（二）分組進行思維導圖計劃的制訂

小組討論和繪制思維導圖的主要目的在于提高學生對學習內容的認識，并經過反復的探究與分析，以理清知識情境。此外，在思維導圖的步驟中，還包括了初始映射和復制映射。而最后形成的思維導圖，則是由學生利用小組討論與大數據挖掘，所制作出來的，其準確性也往往是不能確定的。而復制圖則是由學生利用教師的講解，或是有教師的幫助所制定的一些簡單思維導圖，其準確性往往是可以判斷的。而原始思維導圖的繪制，通常都是根據學生對課堂上內容的初步理解，存在一定的漏洞。然后，教師才能針對思維導圖的漏洞與錯誤設定上課教學內容，也有助于教師了解學生所掌握的薄弱環節。而復雜思維導圖的制作，則是由教師們對上課內容的總結和概括，也有利于學生基礎知識點的積累。在我國傳統的課堂教學中，學生的復習注意力并不容易集中在對學習內容的總結和復習上。部分學生覺得自己已經掌握了所學內容，卻沒有參加老師對課程內容的總結，這也是教師在課堂中需要處理的一些難點。

（三）學生學習成果展示環節

利用思維導圖顯示結果的方式可以是在新課程開始前進行概念調查，也可以在教學過程運用思維導圖表現知識。學生需要根據自己的經驗加以總結，重新設計思維導圖，并進行畫圖，產生個性化的思維導圖作品，才能展現學生自己的學習效果。思維導圖的形式體現了不同個體思考方法的不同特點，展示學生的學習成績，就能夠促使學生在教育評價過程中產生一種獲得新科學知識的榮譽感。在與他們的交流展示過程中，學生不但增進了對有關科學知識的理解，而且還從同學的思維導圖中思考科學問題，觀察日常生活中的科學現象。641289AB-9C86-4E67-A787-82E4208CA8E0

（四）實現思維導圖內容的優化，注重回顧與總結

教師在進行溶解的快慢的教學之后，對本課內容的歸納和總結是十分關鍵的。通過優化的思維導圖，科學教師指導學生自主地復習和總結，從而提高學生對本課知識點的掌握，從而夯實了學生的專業知識基礎，進而迅速提高學生的復習水平與學習能力。同時科學教師還可以把每個學生所作的思維導圖放在一起，通過指導學生對每一種思維導圖加以評析，讓他們對本課中的內容有個宏觀整體的認識，這樣幫助他們結合自身的不足做好本課的復習與整理。另外，由于學生的認知能力和知識背景存在個體差異，所以，教師在應用思維導圖進行的科普教育理念上，要貫徹因材施教、以人為本的教育原則，在這一階段給學生更多的理解空間和支持，重視各個階段學生的獨立思考能力，在教師的引導下，培養每一位學生的創造力，并支持學生進行本門課程以及其他理科課程思維導圖的繪制與解析，以提高科學課程的教學效率。

（五）用好思維導圖之診斷功能，找準學生的思維起點

課堂規劃是指教師在教學活動進行前的前期設計工作，它必須兼顧當前班級學生的基本能力、合理的課堂教學組織方法、學校實驗室所能提供的硬件條件等各個方面。但是，在現實課堂中，對一個活生生的人，各種不確定因素會持續存在，往往無法循序漸進，這就需要老師隨時調整教學與實施戰略，以全面適應學生的需求。思維導圖的診斷功能給教師帶來了一個全新的課堂設定理念，能夠幫助教師及時調整課堂設定。

（六）設定科學教學目標，落實教學主題

教學目標的制定所包含的內容較為繁雜，教師要重視課堂教學目標設計的正確性和合理性，要剖析課堂教學目標與核心主題間的精神內涵和邏輯聯系，讓不同階段的學生主動地投入其中，并表達自己的實際想法和看法，這樣才能夠突破傳統課堂教學的缺陷。教師必須從學生的角度重新調整項目目標、教學內容與策略以及教學方式，使學生盡其所能，以避免對學生在目標與方法上的誤解和在價值觀上的誤區，從而解決學生自主學習過程中的各種問題與障礙，并按照課程目標調整后期的教學策略與方向，使得他們在自主學習和實驗探究活動中取得學習成果。例如，在教學水污染知識點時，教師可把章節主題和訓練學生合理的用水意識與行為相結合，并利用繪制思維導圖剖析植被毀滅、生態滅亡和傳染病傳播三種不同階段的影響，學生就能夠在了解水污染與環境概念的基礎上，識別水污染程度。

（七）先小組合作后獨立完成的原則

在使用思維導圖時，應該重視學生的差異性，并注意前易后難，前組織合作，后要求學生獨立完成。在教材與示范的基礎上，針對比較簡單的教學內容，學生首先需要小組協作完成一些思維導圖，之后再經過互動與點評，指導學生互相學習，累積經驗。不過，學生長期以團隊協作方式來完成任務，結果很可能會產生兩極分化：強者總是做事，而弱者總是守望。所以，教師應該適時指導學生由分組協作逐漸過渡到圍繞科學概念自主進行的思維導圖，由單純到復雜，循序漸進，使思維導圖可以幫助每位學生形成一種全面、系統的科學概念系統，訓練學生的思維能力和創新能力，從而增強科學課堂的有效性。

（八）重建知識框架

小學科學中也有不少較抽象化的概念與知識點，因此需要學生具備較高的抽象思維能力。把思維導圖運用到科普教育中，能夠發揮其視覺優勢，通過運用文本加圖形的表達方式，可以降低學生掌握抽象化知識點的難度，也有助于學生更好地掌握抽象概念，從而養成良好的思維能力。因此，在科學教學中，教師應該引入新思維導圖，以協助學生重構思維架構，并進行新舊知識的傳遞，更有效地培養學生的綜合科學素養。內容框架的重構，是在對學生已有認識的基礎上進行的。為了增強對學生的理解，老師應該事先深入掌握內容，并熟悉學生的掌握狀況，提供學生最合適的探究方法，并指導學生通過自主探究進行知識建構。

五、結語

在小學科學教育過程中，對思維導圖的運用和理解尤為重要。教師要掌握這種教學策略和課堂上教學理念的具體應用技能與特點，并主動調整后續教學策略，靈活地運用不同的教學方法與課堂形式，全面地體現思維導圖的作用，從而使學生在自主學習過程中逐步掌握科學復習的基本技能。

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