基于思維導(dǎo)圖的小學(xué)科學(xué)課例研究.doc

小學(xué)科學(xué)課應(yīng)用思維導(dǎo)圖的學(xué)與教策略 天臺(tái)縣坦頭鎮(zhèn)中心小學(xué) 王銳（2010.10定稿）內(nèi)容摘要思維導(dǎo)圖提出了運(yùn)用全腦的概念，不失為一種將學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)和學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)結(jié)合成整體的有效工具。本文從小學(xué)科學(xué)教材出發(fā)，分思維導(dǎo)圖應(yīng)用技能的養(yǎng)成、學(xué)科的初步應(yīng)用、學(xué)科應(yīng)用的策略選擇等幾個(gè)部分。著重探討了小學(xué)科學(xué)課中應(yīng)用思維導(dǎo)圖的學(xué)與教策略，如：引導(dǎo)修正與勾勒，養(yǎng)成畫圖好習(xí)慣; 倡導(dǎo)合作與對(duì)話，創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體;優(yōu)化思維導(dǎo)圖，與概念圖相結(jié)合; 參與形成性評(píng)價(jià)，發(fā)展元認(rèn)知水平。使用思維導(dǎo)圖提高了探究能力，促進(jìn)了概念建構(gòu)，引領(lǐng)思維走向，成就合作學(xué)習(xí)，激活創(chuàng)新精神，改變了學(xué)習(xí)方式。關(guān)鍵詞 思維導(dǎo)圖 學(xué)與教 應(yīng)用 科學(xué)小學(xué)科學(xué)是一門探究性很強(qiáng)的學(xué)科，瑰麗多彩的自然現(xiàn)象，生動(dòng)直觀的科學(xué)實(shí)驗(yàn)讓小學(xué)生在從直觀現(xiàn)象、感性知覺到邏輯思維、理性分析的質(zhì)的飛躍的學(xué)習(xí)過程中遇到很大的困難。小學(xué)科學(xué)新課程實(shí)施五年來，科學(xué)探究學(xué)習(xí)對(duì)于傳統(tǒng)的過于注重知識(shí)傳授的科學(xué)教育來說也的確有撥亂反正作用。但也出現(xiàn)了一些問題，主要表現(xiàn)在：1、重視了學(xué)生的動(dòng)手活動(dòng)過程，忽視了學(xué)生的動(dòng)腦思維過程。2、重視了探究能力的培養(yǎng)，弱化了科學(xué)概念的構(gòu)建。3、重視了探究能力與概念構(gòu)建的雙螺旋發(fā)展，忽視了情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。導(dǎo)致許多學(xué)生在轟轟烈烈、輕輕松松的探究學(xué)習(xí)后，感到科學(xué)知識(shí)零散、繁雜、難記。由于缺乏應(yīng)有的組織結(jié)構(gòu)，這種無序狀態(tài)的、星羅棋布般的科學(xué)知識(shí)只能在大腦中瞬時(shí)貯存，時(shí)間一長就會(huì)遺忘。因此在科學(xué)探究中遇到問題時(shí)往往感到茫然不知所措。 思維導(dǎo)圖可以讓復(fù)雜的問題變得非常簡單，簡單得可以在一張紙上畫出來，幫助我們從繁雜的信息中迅速找出重點(diǎn)，疏暢思路，發(fā)現(xiàn)聯(lián)系，看清本質(zhì)。它對(duì)解決當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教學(xué)困惑有以下的優(yōu)勢。（1）實(shí)現(xiàn)可視化學(xué)習(xí)，引領(lǐng)思維走向。它順應(yīng)了大腦的自然思維模式，可以讓學(xué)習(xí)者的各種觀點(diǎn)自然地在圖上表達(dá)出來，清晰地揭示了意義建構(gòu)的實(shí)質(zhì)，對(duì)問題的解決起促進(jìn)作用。（2）符合年齡特點(diǎn)，促進(jìn)概念建構(gòu)。和傳統(tǒng)的直線式學(xué)習(xí)方式不同，思維導(dǎo)圖形象地把所有的信息組織在一個(gè)樹狀的結(jié)構(gòu)圖上，每一個(gè)分支都寫著不同的關(guān)鍵詞或短句，加上色彩、圖像。關(guān)鍵詞強(qiáng)化了學(xué)生思維概念的層級(jí)及關(guān)鍵點(diǎn)是什么，色彩、圖象插入又符合兒童認(rèn)知特點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化記憶。（3）學(xué)會(huì)使用大腦，強(qiáng)化聯(lián)想創(chuàng)造。因?yàn)樵趧?chuàng)作思維導(dǎo)圖的時(shí)候還使用顏色、圖象、形狀。因此能同時(shí)刺激人的左右兩個(gè)腦半球，讓人的思考、記憶、分析，發(fā)揮靈感的同時(shí)，發(fā)揮出所有的潛能，并借助于可視化手段促進(jìn)靈感的產(chǎn)生和創(chuàng)造性思維的形成。一、小學(xué)科學(xué)師生應(yīng)用思維導(dǎo)圖技能養(yǎng)成我們采用行動(dòng)研究法來探究思維導(dǎo)圖學(xué)與教策略的最優(yōu)化，努力將機(jī)械學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為有意義的學(xué)習(xí)建構(gòu)。思維導(dǎo)圖學(xué)與教的過程可分為基礎(chǔ)培訓(xùn)、變式運(yùn)用、圖式展示三個(gè)環(huán)節(jié)。1.基礎(chǔ)培訓(xùn)(1)內(nèi)容選擇上?？煞蛛A段在適當(dāng)時(shí)機(jī)對(duì)已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行概括，如從一節(jié)課或單元的總結(jié)開始，讓學(xué)生列出本節(jié)或單元的重要概念，將這些概念作為課堂討論和總結(jié)主題。(2)組織形式上。分小組在教師指導(dǎo)下選擇少量重點(diǎn)概念寫在卡片上，討論概念順序和可能連接，移動(dòng)卡片，理清關(guān)系，構(gòu)建小組圖。再在小組圖的基礎(chǔ)上，通過全班討論再綜合勾勒出一個(gè)班的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。(3)技術(shù)指導(dǎo)上。要循序漸進(jìn)，教師可用電腦軟件制作較美觀微型圖先讓學(xué)生模仿，再選擇建構(gòu)難度適當(dāng)微型圖，逐漸加大信息量，強(qiáng)化符合、色彩、圖畫的運(yùn)用。適當(dāng)時(shí)候可邀請(qǐng)美術(shù)教師指導(dǎo)線條、圖像運(yùn)用，逐漸讓學(xué)生獨(dú)立操作掌握構(gòu)圖技藝。2.變式運(yùn)用學(xué)生在初步掌握思維導(dǎo)圖的制作技能后，就可以通過思維導(dǎo)圖來進(jìn)行學(xué)習(xí)，由易到難，可讓學(xué)生繪制三種不同類型的思維導(dǎo)圖。(1)放射基本型。這是思維導(dǎo)圖的基本類型，發(fā)散性思維的形象表達(dá)，如圖2?；居?xùn)練方法有限定型和引導(dǎo)型兩種。限定型訓(xùn)練法即在繪圖前教師先給出一定數(shù)目且隨機(jī)排列的概念，要求學(xué)生必須使用這些術(shù)語來繪制。引導(dǎo)型訓(xùn)練法即給出一定數(shù)目的概念術(shù)語或符號(hào)、圖像后，要求學(xué)生從中選擇一部分來繪制。由于所給信息多于所選信息，這就要求學(xué)生對(duì)所需概念的選擇要準(zhǔn)確，必須對(duì)主概念有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。 圖2：放射基本型 圖3：條理型圖形組織器 圖4：包圍型圖形組織器 圖5：激活聯(lián)想型圖形組織器 (2)清晰條理型。學(xué)生通過分層次的反饋訓(xùn)練和鞏固，得到整體相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)化知識(shí)，且能較快地遷移到同類心智操作活動(dòng)中去，就能變式運(yùn)用，產(chǎn)生新的類型，例如圖3、圖4。(3)激活聯(lián)想型。這是思維導(dǎo)圖繪制的較高層次，學(xué)生能圍繞一個(gè)核心概念想有關(guān)的知識(shí)、概念，創(chuàng)造性構(gòu)圖。不斷地在類比中聯(lián)想、頓悟，使思維不斷升華，從而產(chǎn)生創(chuàng)造的靈感，將零亂的知識(shí)穿成串，結(jié)成網(wǎng)，變成“集成電路”印在腦海中，便于應(yīng)用與創(chuàng)新，例如圖5。3.圖式展示學(xué)生對(duì)所作思維導(dǎo)圖進(jìn)行自評(píng)或互評(píng)，教師也提供思維導(dǎo)圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。思維導(dǎo)圖的評(píng)價(jià)應(yīng)參照以下幾個(gè)方面進(jìn)行：關(guān)鍵詞、次主題、要點(diǎn)、顏色、圖像、數(shù)字等。評(píng)價(jià)有以下法則：(1)每條線上只有一個(gè)關(guān)鍵詞，讓大腦從這個(gè)詞上更加自由地?cái)U(kuò)展出去，而詞組合會(huì)讓單個(gè)的詞語受到限制，減少了創(chuàng)造力和清楚地再現(xiàn)記憶的可能性。(2)在整個(gè)導(dǎo)圖中都要使用圖像、代碼和符號(hào)，促進(jìn)大腦愉悅，增強(qiáng)創(chuàng)造力、記憶力與美感。(3)各節(jié)點(diǎn)走向要清晰，層次要分明，如第二層要有別于第三層，可以通過線的粗細(xì)、字體選擇、顏色的搭配等方式來實(shí)現(xiàn)。(4)以思路的完整、重點(diǎn)的突出為目的。去除無用的枝杈，重組不合理的分層，添加新的內(nèi)容等等。(5)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，按思維導(dǎo)圖口述內(nèi)容，檢驗(yàn)表達(dá)的清晰程度。二、小學(xué)科學(xué)思維導(dǎo)圖的初步應(yīng)用 教師和學(xué)生一起進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的過程中，可用思維導(dǎo)圖理清思路，明白方向，確定時(shí)間計(jì)劃、實(shí)施方案、落實(shí)任務(wù)與人員等。更強(qiáng)調(diào)探究。思維導(dǎo)圖應(yīng)用策略圖示如下：修正并完善得出結(jié)論交流整理資料應(yīng) 用 明確問題決定探究方案組織探究我們例舉應(yīng)用思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)內(nèi)容如下：單元課例圖形組織器內(nèi)容應(yīng)用階段目的一3大樹和小草激活聯(lián)想型大樹和小草的比較總結(jié)階段找出大樹和小草的相同和不同二4蚯蚓激活聯(lián)想型蝸牛和蚯蚓的比較總結(jié)階段找出蝸牛和蚯蚓的異同點(diǎn)三2誰更硬一些放射基本型金屬的特性中間環(huán)節(jié)記錄金屬的特性3比較柔韌性放射基本型塑料的特性中間環(huán)節(jié)記錄塑料的特性四1水條理清晰型水的知識(shí)起始階段把了解的水知識(shí)用思維導(dǎo)圖表示4我們周圍的空氣放射基本型空氣的知識(shí)起始階段把了解的空氣知識(shí)用思維導(dǎo)圖表示從以上表格分析，思維導(dǎo)圖在探究環(huán)節(jié)中的應(yīng)用階段有起始階段、中間環(huán)節(jié)和總結(jié)階段三種類型。由于學(xué)生的年齡層次以及學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)容與目的各有不同，思維導(dǎo)圖的應(yīng)用步驟也可以有所不同。（一）課的開始階段的思維導(dǎo)圖應(yīng)用課的開始階段應(yīng)用主要是教師可以借此了解學(xué)生的初始想法，為教學(xué)確定起點(diǎn)，明確探究問題，決定研究方案。如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)（一），關(guān)于種子發(fā)芽需要的條件，學(xué)生通過生活經(jīng)驗(yàn)基本能畫出，如圖6，學(xué)生通過思維導(dǎo)圖，暴露了前概念，不管是正確的，還是錯(cuò)誤的（土壤）的科學(xué)前概念，都將成為科學(xué)教學(xué)的起始點(diǎn)。 圖6 種子發(fā)芽的條件 圖7 金屬的特性（二）課的中間環(huán)節(jié)的思維導(dǎo)圖應(yīng)用思維導(dǎo)圖在教學(xué)中間環(huán)節(jié)應(yīng)用，是介入探究的核心地帶，在于增加課堂中學(xué)生的主動(dòng)性和合作性。學(xué)生個(gè)人或以小組為單位，圍繞自主選擇或分配的學(xué)習(xí)內(nèi)容確定中心主題，展開自由討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)，提出支持觀點(diǎn)的實(shí)例，建立知識(shí)之間廣泛的聯(lián)系，個(gè)人或集體創(chuàng)作思維導(dǎo)圖。如教學(xué)三上科學(xué)“材料”單元誰更硬一些，有關(guān)“金屬”的內(nèi)容，在一系列探究活動(dòng)后，讓學(xué)生以小組合作的形式回顧，整理金屬的各種特性，填寫在印好的小紙片上。小組完成后，再請(qǐng)學(xué)生把小組的小紙片用磁性貼貼在小黑板上。教師再組織同學(xué)展開討論，加以補(bǔ)充，進(jìn)行后續(xù)的觀察和檢測活動(dòng)。這樣一幅由師生共同完成的思維導(dǎo)圖就誕生了。如上圖7。（三）課的總結(jié)階段的思維導(dǎo)圖應(yīng)用主要是借思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生記錄和加工整理信息，描述科學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)。如教學(xué)植物單元的大樹與小草一課，系列探究活動(dòng)后，教師組織學(xué)生觀察比較，梳理大樹與小草的特點(diǎn)，在教師與學(xué)生的頭腦中構(gòu)勒出清晰的“植物”概念框架，體會(huì)植物生命體的內(nèi)在聯(lián)系與特色，如圖8。圖8 大樹與小草的相同與不同（四）關(guān)注課堂生長的探究性學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖應(yīng)用 增設(shè)思維導(dǎo)圖展板區(qū)，拓展時(shí)空，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞課堂教學(xué)生長點(diǎn)，借助思維導(dǎo)圖， 開展促進(jìn)理解、促進(jìn)創(chuàng)新的對(duì)話，開展研究性學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖在課例中起引領(lǐng)思維發(fā)展的導(dǎo)航作用。如圖9所示，是結(jié)合三上科學(xué)動(dòng)物一單元后，制定的以動(dòng)物是人類的朋友為主題的思維導(dǎo)圖。如圖所畫，小動(dòng)物一塊內(nèi)容是課本內(nèi)容，是必須學(xué)習(xí)的，也是生長點(diǎn)，其余都是課外探究知識(shí)，學(xué)生可以選擇某一方面進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，或水下生活動(dòng)物或兩棲類動(dòng)物等?？梢娝季S導(dǎo)圖在其中起到了指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)選擇，了解學(xué)習(xí)進(jìn)程的導(dǎo)航作用，同時(shí)理順自己所學(xué)知識(shí)在整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位等。圖9：動(dòng)物是人類的朋友三、思維導(dǎo)圖在科學(xué)課應(yīng)用的策略選擇我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)過程中，顯示出了極大的興趣，激發(fā)了非凡的創(chuàng)造力，拓展了學(xué)生思維的深度和廣度。我們認(rèn)為，運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)科學(xué)，指導(dǎo)探究，這是一個(gè)有用且有效的策略，也鼓勵(lì)學(xué)生將思維導(dǎo)圖融入到其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。但是，思維導(dǎo)圖策略對(duì)于表示知識(shí)體系中概念之間固有的聯(lián)系，以及學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的概念及相互的關(guān)系，具有明顯的不足，此外，對(duì)于小學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件繪制思維導(dǎo)圖有一定難度。在實(shí)踐與反思基礎(chǔ)上，筆者綜合平時(shí)觀察學(xué)生作品及與任課老師交流所得，對(duì)思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)課中應(yīng)用進(jìn)行了策略選擇。（一）引導(dǎo)修正與勾勒，養(yǎng)成畫圖好習(xí)慣我們鼓勵(lì)學(xué)生花時(shí)間和精力畫思維導(dǎo)圖，在學(xué)習(xí)初期，進(jìn)行一段時(shí)間的訓(xùn)練，修正錯(cuò)誤概念，引發(fā)知識(shí)聯(lián)想，留有想象空間。如圖10、圖11，兩種訓(xùn)練，有助于概念深刻化。圖10：植物的分類 圖11：花畫思維導(dǎo)圖初期可能耗時(shí)較多，表面效率低。學(xué)會(huì)制作思維導(dǎo)圖，又給予強(qiáng)化而成習(xí)慣，學(xué)生就能自覺地運(yùn)用，還可勾勒章、節(jié)綜合導(dǎo)圖，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)。如圖12，三上科學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)、植物兩個(gè)單元之后，學(xué)生自行繪制了一幅導(dǎo)圖，并且產(chǎn)生了一些創(chuàng)新性的理解。圖12：生命的基本特征（二）倡導(dǎo)合作與對(duì)話，創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體合作學(xué)習(xí)是科學(xué)探究的重要學(xué)習(xí)方式，教學(xué)中教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生交流討論，組織學(xué)生分組并由小組成員共同創(chuàng)建思維導(dǎo)圖。先讓小組內(nèi)部學(xué)生相互討論共同繪制思維導(dǎo)圖，然后以小組為單位向全班同學(xué)講解自己的概念圖，其他組同學(xué)可以對(duì)其進(jìn)行修改。在合作學(xué)習(xí)過程中，小組成員處在不同的教學(xué)情境中，各自對(duì)概念有著不同的理解，通過共建思維導(dǎo)圖來進(jìn)行合作協(xié)商，使各自的認(rèn)識(shí)得到完善與拓展，使得小組成員共同理清知識(shí)線索，理解和表征問題，尋找解答辦法、得出方案。如果師生共同制作思維導(dǎo)圖，可以形成良好的師生關(guān)系，不但能“教學(xué)相長”，使學(xué)生深刻理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在這種師生相互尊重的人際氛圍、和諧 的認(rèn)知過程中，情感與認(rèn)知結(jié)合起來而產(chǎn)生了一種整體效應(yīng)， 導(dǎo)致學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。高質(zhì)量的內(nèi)化過程與良好的知 圖13：合作、對(duì)話模型識(shí)結(jié)構(gòu)，在解決問題的過程中可有效地提取和應(yīng)用這些知識(shí)，使知識(shí)迅速向能力轉(zhuǎn)化。（三）優(yōu)化思維導(dǎo)圖，與概念圖相結(jié)合優(yōu)化思維導(dǎo)圖，能有效促進(jìn)思維的廣度和涂度，但往往部分學(xué)生在課堂有限的時(shí)間內(nèi)，不能梳理認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的概念及相互之間的內(nèi)在關(guān)系，分清 概念。將思維導(dǎo)圖與概念圖相結(jié)合，不僅能輔助學(xué)生在自學(xué)過程中理清思路，建立自己所理解的課程框架體系，還可弄清概念及其聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)效率。如何結(jié)合應(yīng)用呢？如圖下（注：引用自舟山市南海實(shí)驗(yàn)學(xué)校翁昌舟概念圖融入學(xué)科學(xué)三年級(jí)教學(xué)的實(shí)踐與反思一文）。陸生植物： 植物 水生植物：長在土壤里，需要陽光、水分、空氣，有根、莖、葉，有的會(huì)開花結(jié)果、有種子，會(huì)繁殖后代，會(huì)死亡。生長在水中，有適應(yīng)水生環(huán)境的結(jié)構(gòu)；有根、莖、葉；會(huì)繁殖后代，會(huì)死亡；生長條件需要水、陽光、空氣等。植物都生長在一定的環(huán)境中，都需要水分、陽光、空氣和營養(yǎng)，都會(huì)生長發(fā)育、都會(huì)繁殖后代，都有從生到死的生命過程。大樹小草香樟樹桔樹狗尾草蒲公英沉水植物挺水植物金魚藻海帶荷花茭白浮水植物水葫蘆浮萍 （四）參與形成性評(píng)價(jià)，發(fā)展元認(rèn)知水平在思維導(dǎo)圖的構(gòu)建過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生不斷精致思維導(dǎo)圖，使思維導(dǎo)圖不斷完善、合理、科學(xué)；在完善思維導(dǎo)圖的過程中，教師要逐步觀察學(xué)生的變化，評(píng)價(jià)學(xué)生在小測驗(yàn)和作業(yè)中的思維導(dǎo)圖；對(duì)每一個(gè)階段計(jì)劃要求學(xué)生作的思維導(dǎo)圖進(jìn)行抽檢，并且讓學(xué)生作“評(píng)價(jià)”的評(píng)價(jià)，從而鞏固學(xué)習(xí)成果。通過學(xué)生自己制作或者師生共同繪制思維導(dǎo)圖，師生要經(jīng)過制作、修改、反思、再設(shè)計(jì)的往復(fù)循環(huán)來不斷完善思維導(dǎo)圖，這樣可以使學(xué)生學(xué)會(huì)反思自己的學(xué)習(xí)過程，從而學(xué)會(huì)自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)，隨時(shí)讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)和控制，提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的自我意識(shí)、自我控制能力。綜上所述，思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)中應(yīng)用將成為一種有用且有效的建構(gòu)學(xué)習(xí)策略貫穿于科學(xué)學(xué)習(xí)終身。運(yùn)用思維導(dǎo)圖遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上述幾種形式，策略也有待完善。同時(shí)，為幫助學(xué)習(xí)在概念建構(gòu)過程中引領(lǐng)思維走向深入，我們將進(jìn)一步探索思維導(dǎo)圖學(xué)與教策略與探究活動(dòng)其他策略結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生的意義學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)： 1王偉文，小學(xué)科學(xué)概念圖教學(xué)模式初探 科學(xué)課 2009年2月 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