思維導(dǎo)圖在高中生物教學(xué)的實(shí)踐

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摘要：本文首先對(duì)思維導(dǎo)圖的概念、特點(diǎn)及教學(xué)理論進(jìn)行概述，然后闡述思維導(dǎo)圖在高中生物教學(xué)中的重要意義，最后用具體案例說(shuō)明思維導(dǎo)圖在課前預(yù)習(xí)、新課教學(xué)、課后復(fù)習(xí)中的有效應(yīng)用。在高中生物教學(xué)中利用思維導(dǎo)圖，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；高中生物；教學(xué)

思維導(dǎo)圖號(hào)稱“大腦萬(wàn)用刀”，是一種科學(xué)性的思維工具。它主要以某一主題為中心，依靠線條、符號(hào)、色彩等手段，對(duì)不同類型或者層次的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，構(gòu)建出具有發(fā)散特點(diǎn)的思維圖，從而在知識(shí)可視化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)思維過(guò)程可視化。根據(jù)世界多國(guó)研究證明，思維導(dǎo)圖在教學(xué)上有著激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升記憶能力、培養(yǎng)科學(xué)思維等諸多效果，故而在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。

一、思維導(dǎo)圖教學(xué)理論

1.腦科學(xué)理論腦科學(xué)研究表明，人腦包括左腦和右腦兩部分，二者在功能上相互聯(lián)系，但又有所側(cè)重，只有綜合運(yùn)用左右腦，才能有效提升記憶能力。1980年，斯佩里教授證實(shí)：左腦主要負(fù)責(zé)詞匯、數(shù)字、邏輯等功能，右腦主要負(fù)責(zé)色彩、想象、維度等功能。在現(xiàn)實(shí)生活中，絕大多數(shù)人屬于“左腦”型，實(shí)際上，只有協(xié)同利用左右腦，才能使腦潛能最大化。而思維導(dǎo)圖能夠?qū)⒃~匯、符號(hào)、顏色等要素結(jié)合起來(lái)，既減少左腦負(fù)擔(dān)，又調(diào)動(dòng)右腦，實(shí)現(xiàn)全腦運(yùn)作，充分激發(fā)大腦潛能。可見(jiàn)，教師在腦科學(xué)理論指導(dǎo)下利用思維導(dǎo)圖輔助生物教學(xué)，可以幫助學(xué)生改善記憶方式，減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，從而更好地提升教學(xué)效果。2.有意義學(xué)習(xí)理論奧蘇泊爾提出了有意義學(xué)習(xí)的概念，他認(rèn)為有意義學(xué)習(xí)是一種積極的連接，而不是機(jī)械地進(jìn)行。學(xué)習(xí)者進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)需要主客觀條件支持，在客觀上，學(xué)習(xí)材料要有一定邏輯性，在主觀上，學(xué)習(xí)者要有舊知識(shí)，也要有新知識(shí)，更愿意把新舊知識(shí)結(jié)合起來(lái)，因此學(xué)生應(yīng)該主動(dòng)進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)，完成知識(shí)的運(yùn)用。思維導(dǎo)圖和有意義學(xué)習(xí)理論是一致的，在高中生物課中，學(xué)生在畫思維導(dǎo)圖時(shí)，要基于了解，再通過(guò)線條、符號(hào)等元素將知識(shí)按照邏輯關(guān)系主動(dòng)納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使各層次間的知識(shí)能夠相呼應(yīng)，構(gòu)成完整的、具有邏輯性的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成有意義學(xué)習(xí)，從而有利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的吸收，提高生物學(xué)習(xí)的有效性。3.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是由皮亞杰等創(chuàng)立，認(rèn)為學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)的主體，由知識(shí)觀、學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀三部分組成。知識(shí)觀強(qiáng)調(diào)知識(shí)是變化的，并會(huì)隨著人類的發(fā)展而不斷加深。學(xué)習(xí)觀認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種積極的過(guò)程，即在一定環(huán)境下，通過(guò)他人的幫助，主動(dòng)建立聯(lián)系形成知識(shí)體系的過(guò)程。教學(xué)觀認(rèn)為教學(xué)并非僅僅“填灌”知識(shí)，而是要考慮學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，營(yíng)造一定情境，幫助學(xué)生喚醒原有知識(shí)并增長(zhǎng)新知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的整合。在高中生物教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖，與建構(gòu)主義理論主張的以學(xué)生為中心的理念一致，教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生圍繞中心關(guān)鍵詞小組合作完成思維導(dǎo)圖，再由教師及其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充，讓學(xué)生有自主的、協(xié)作的空間，使他們積極參與課堂，從而促進(jìn)協(xié)作和探索能力。

二、思維導(dǎo)圖在高中生物教學(xué)中的意義

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，它可以幫助學(xué)生更好地探索知識(shí)，一個(gè)對(duì)任務(wù)不感興趣的人執(zhí)行起來(lái)是痛苦的，因此，興趣在學(xué)習(xí)中具有極大的作用。生物學(xué)科是一門知識(shí)點(diǎn)繁多、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，具有一定抽象性和難度。傳統(tǒng)教學(xué)大多停留在知識(shí)的表面，學(xué)生在“教師講、學(xué)生聽(tīng)，教師畫、學(xué)生背”下對(duì)知識(shí)進(jìn)行“粗加工”，機(jī)械重復(fù)、枯燥乏味，而思維可視化教學(xué)能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行“精加工”，學(xué)生在思考過(guò)程中不斷得到“內(nèi)在獎(jiǎng)賞”，從而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。思維導(dǎo)圖作為一種可視化思維工具，以顏色、符號(hào)、線條和詞匯為依據(jù)，將大量模糊零散的文字信息轉(zhuǎn)變成色彩豐富、易于記憶的圖像，呈現(xiàn)出清晰系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。陳雪等人研究發(fā)現(xiàn)，圖像形式使詞匯記憶更加清晰明了，學(xué)生興趣提升，積極性顯著提高。因此，與枯燥單一的文字相比，擁有多種元素的思維導(dǎo)圖更加具有新鮮感與吸引力，能形象直觀地將信息傳遞給學(xué)生，增強(qiáng)教學(xué)趣味性，使學(xué)生能夠在思考過(guò)程中“愛(ài)學(xué)、樂(lè)學(xué)”。2.提高課堂教學(xué)效率千言萬(wàn)語(yǔ)不如一張圖。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師將許多時(shí)間浪費(fèi)在無(wú)關(guān)緊要的教學(xué)內(nèi)容上，不能專注于核心知識(shí)，導(dǎo)致教師爭(zhēng)搶學(xué)生時(shí)間，學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重，而核心知識(shí)導(dǎo)圖能夠推動(dòng)課堂“減負(fù)增效”，有效減少教學(xué)精力浪費(fèi)，切實(shí)提高教學(xué)效率。思維導(dǎo)圖強(qiáng)調(diào)視覺(jué)思維，是從一個(gè)核心概念出發(fā)向四周發(fā)散，通過(guò)分層級(jí)的線條連接各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，形成以主題為中心的“大圖像”，具有直觀立體的結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系。根據(jù)大量實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，可視化的表達(dá)形式在知識(shí)的重建和應(yīng)用等方面具有重要作用，并且建構(gòu)主義觀點(diǎn)認(rèn)為，結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系能夠有效降低認(rèn)知負(fù)荷。因此，教師和學(xué)生可以利用文字、圖像、色彩相結(jié)合的思維導(dǎo)圖，快速找到教學(xué)內(nèi)容的核心知識(shí)點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，使整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)一目了然，提高課堂教學(xué)的效率。3.培養(yǎng)學(xué)生思維能力科學(xué)思維是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的一部分，隨著教育改革的推進(jìn)，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)放在學(xué)生的能力培養(yǎng)上，尤其是思維能力的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)課堂上，“灌輸式”教學(xué)方式和“題海戰(zhàn)術(shù)”使學(xué)生長(zhǎng)期處于淺思考的狀態(tài)，學(xué)生的思維能力受阻，而思維可視化法使教學(xué)的焦點(diǎn)從知識(shí)層深入思維層，學(xué)生思維能力得到鍛煉。作為一種可視化思維工具，思維導(dǎo)圖能夠?qū)⒎稚⒌闹R(shí)匯集起來(lái)，呈現(xiàn)出極強(qiáng)的邏輯關(guān)系。根據(jù)趙卓等人研究發(fā)現(xiàn)，在高中生物教學(xué)中構(gòu)建思維導(dǎo)圖有利于拓展創(chuàng)新性思維。因此，借助思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以自由聯(lián)想、遷移，將自己掌握的知識(shí)分門別類，再進(jìn)行匯總和整合，從而把思維軌跡進(jìn)行一個(gè)形象的描述，使學(xué)生更加清晰各知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在邏輯，有助于學(xué)生思維能力的提高。4.幫助構(gòu)建知識(shí)體系學(xué)生是否將新知識(shí)與舊知識(shí)建立聯(lián)系，形成良好的知識(shí)體系，是教學(xué)工作是否成功進(jìn)展的一個(gè)重要參考標(biāo)準(zhǔn)，也是學(xué)生是否進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的重要前提。美國(guó)認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾將學(xué)習(xí)劃分為機(jī)械學(xué)習(xí)和有意義學(xué)習(xí)，而要想達(dá)成有意義的學(xué)習(xí)，教師必須幫助學(xué)生將新知識(shí)與學(xué)生原本掌握的知識(shí)或認(rèn)知概念建立適當(dāng)?shù)穆?lián)系，使學(xué)生建立起知識(shí)框架。而思維導(dǎo)圖無(wú)論是在課前的預(yù)習(xí)、課中的講授還是學(xué)生復(fù)習(xí)中都可以起到重要的作用。比如，在課前，教師可以在為學(xué)生設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)案中加入思維導(dǎo)圖，學(xué)生通過(guò)課前的預(yù)習(xí)就可以對(duì)這節(jié)課的大致內(nèi)容有一個(gè)了解，自行建立知識(shí)間的聯(lián)系；而到了課后，學(xué)生也可以利用課堂中教師所提供的思維導(dǎo)圖為自己建立一個(gè)知識(shí)的架構(gòu)；也可以在復(fù)習(xí)的時(shí)候，利用思維導(dǎo)圖對(duì)自己掌握不太好的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。這樣做既可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，幫助學(xué)生找到適合學(xué)習(xí)的方法，更重要的一點(diǎn)在于，無(wú)論什么時(shí)候，對(duì)知識(shí)機(jī)械式的記憶往往都是短時(shí)的，而學(xué)生自己總結(jié)出來(lái)的知識(shí)，永遠(yuǎn)比傳統(tǒng)課堂中教師用“灌輸式”教學(xué)方式將知識(shí)灌輸給學(xué)生理解得透徹、記憶得深刻。因此，教師可以利用思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生將新知識(shí)與學(xué)生已經(jīng)掌握的舊知識(shí)建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，使得學(xué)生能夠形成良好的知識(shí)體系。

三、思維導(dǎo)圖在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

1.思維導(dǎo)圖在課前預(yù)習(xí)中的應(yīng)用學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)能夠有效提高課堂教學(xué)效率。張宇姣對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行了調(diào)查，研究結(jié)果表明58.42%的學(xué)生認(rèn)為由于預(yù)習(xí)方法不好導(dǎo)致預(yù)習(xí)對(duì)自己沒(méi)有幫助，而思維導(dǎo)圖能夠輔助學(xué)生課前預(yù)習(xí)。在思維導(dǎo)圖的幫助下，學(xué)生在上課之前先對(duì)課本進(jìn)行粗略的閱讀和整理，從而初步構(gòu)建知識(shí)框架，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的預(yù)習(xí)把握和學(xué)習(xí)效率的提高。例如，我在人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)“光合作用”中，將其按照?qǐng)鏊⒂绊懸蛩亍⑦^(guò)程三個(gè)方面進(jìn)行課前整理，形成關(guān)于光合作用的思維導(dǎo)圖框架（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身能力水平填寫相應(yīng)的內(nèi)容，在這個(gè)過(guò)程中，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)光合作用的兩個(gè)階段以及能量變化等。通過(guò)思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以在預(yù)習(xí)過(guò)程中對(duì)本課的內(nèi)容有一個(gè)初步的了解，初步形成一個(gè)簡(jiǎn)單的知識(shí)體系，并建立知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系，使不同層次學(xué)生都能得到發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。2.思維導(dǎo)圖在新課教學(xué)中的應(yīng)用新課教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用，學(xué)生在新課教學(xué)中不斷構(gòu)建和完善思維導(dǎo)圖，有助于理清課堂教學(xué)思路，解決課前預(yù)習(xí)時(shí)的疑問(wèn)。郝琪蕾等研究發(fā)現(xiàn)將思維導(dǎo)圖用于不同類型的新課教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生高效掌握生物知識(shí)，提高課堂教學(xué)效率。例如，在人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第5章第3節(jié)“人類遺傳病”中，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分層分類，并根據(jù)自己平時(shí)生活所了解的對(duì)不同的部分進(jìn)行分工合作討論，其中一些屬于人類遺傳病，一些不屬于，最后師生一起明確人類遺傳病的范疇，構(gòu)建思維導(dǎo)圖（如圖2）。在討論過(guò)程中，教師要密切關(guān)注學(xué)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并記錄，要以學(xué)生為主體，尊重學(xué)生個(gè)體差異，啟發(fā)學(xué)生不斷思考，促進(jìn)不同學(xué)生的發(fā)展，以達(dá)到良好的課堂教學(xué)效果。3.思維導(dǎo)圖在課后復(fù)習(xí)中的應(yīng)用思維導(dǎo)圖不僅可以用于課前預(yù)習(xí)和新課教學(xué)，在課后復(fù)習(xí)中也起著不錯(cuò)的效果。所謂復(fù)習(xí)，就是把學(xué)過(guò)的內(nèi)容重新梳理和掌握。而思維導(dǎo)圖可以有效地區(qū)分和連接重難點(diǎn)知識(shí)，有利于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。張瑞等研究發(fā)現(xiàn)，將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于高中生物課后作業(yè)中，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主性，還能培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī)。以人教版高中生物選擇性必修一《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》第5章第2節(jié)“其他植物激素”為例，布置課后繪制思維導(dǎo)圖作業(yè)，要求學(xué)生以植物激素的生理作用為核心詞，重點(diǎn)區(qū)分各種植物激素的生理作用，學(xué)生在理解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，主動(dòng)繪制思維導(dǎo)圖（如圖3），引導(dǎo)學(xué)生積極思考，從多個(gè)角度出發(fā)來(lái)分析知識(shí)，學(xué)會(huì)聯(lián)系生活實(shí)際，利用植物激素調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。綜上所述，在高中生物教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖的教學(xué)方法，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還能提高課堂教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。在實(shí)踐中，教師應(yīng)該不斷優(yōu)化思維導(dǎo)圖的使用方法，將思維導(dǎo)圖與分層教學(xué)進(jìn)行融合，切實(shí)從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，考慮學(xué)生之間的差異性。古人云“授人以魚不如授人以漁”，在應(yīng)用過(guò)程中，教師不僅要繪制思維導(dǎo)圖，更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)繪制思維導(dǎo)圖，形成屬于學(xué)生自己的知識(shí)體系，由于不同學(xué)生繪制的思維導(dǎo)圖有所差異，教師可以以此為依據(jù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)比找出不足之處并進(jìn)行討論改正，從而促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化需求。因此，要想思維導(dǎo)圖更好地融入教學(xué)，教師要熟識(shí)高中生物知識(shí)，不斷地開(kāi)發(fā)新的教學(xué)方式，找到最適合的課型進(jìn)行適配，以此發(fā)揮出思維導(dǎo)圖的最大功效。

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作者：馮盼 趙卓 單位：吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院