思维导图在高中生物课堂教学中的应用研究分析 教育教学专业

目录22571思维导图在高中生物课堂教学中的应用研究 115825TheApplicationOfMindMapInSenior 111740HighSchoolBiologyTeaching 130706前言 24986一、思维导图概述 214902（一）思维导图的产生 226107（二）思维导图的定义和特征 27921（三）思维导图的作用 310930（四）思维导图用于生物课堂的理论依据 324883二、思维导图应用于高中生物课堂的可行性分析 430545（一）在教育领域的发展 429508（二）高中生物学的特点 417141（三）高中生的身心特点 419956（四）新课改下高中生物教学中存在的问题 512460（五）将思维导图用到生物课教学的好处 626518三、把思维导图应用到生物课堂教学中需要注意的问题 7100041.思维导图不适用于所有生物课程 7306162.学生最好选择手工画思维导图，并使用尽可能多的色彩和图形 7261143.教师应该注重学生创作思维导图的过程而非形式和结果 75142参考文献 8思维导图在高中生物课堂教学中的应用研究摘要自课程改革以来，许多新的教学理念被生物教师采纳并应用，近十几年现代教育技术的发展也为生物教学事业锦上添花，我国教育事业蓬勃发展。早在20世纪60年代，TonyBuzan提出了思维导图来改善笔记方法，之后它就在各个行业普遍兴起。思维导图可以与文本、视频、图片等一样作为一类媒体，可见思维导图在表述学科内容上的重要性。本文从思维导图的定义、历史沿革、理论基础以及特征和作用出发，结合新课改对高中生物教学的要求，通过阅读相关文献，来阐述把思维导图用于高中生物课堂的重要性。关键词思维导图；高中生物；课堂教学；TheApplicationOfMindMapInSeniorHighSchoolBiologyTeachingAbstractSincethecurriculumreform,manynewteachingideasareadoptedandappliedbybiologyteachers,thedevelopmentofmoderneducationaltechnologyinrecentyearsalsomakesthebiologyteachingbetterandbetter,theeducationinChinaisdevelopinglively.TonyBuzanproposedthemindmaptoimprovethenotemethodin1960s,thenitwasappliedtoallwalksoflifewidely.AprofessoratSouthernChinaNormalUniversitythinkthatthemindmapbelongstoakindofmediasuchastext,picturesandvideos.Fromhereweseethatthemindmapisimportanttotheexpressionofsubjectcontent.Combinedwiththerequirementsofthenewcurriculumreforminseniorhighschoolbiologyteaching,thispapermainlydescribesthedefinition,history,theorybasisandcharacteristicandfunctionofthemindmap.Besides,theauthorelaboratestheimportancewhenapplyingthemindmaptothebiologyclassinSeniorHighSchoolbyreadingrelevantdocuments.Keywordsmindmap；highschoolbiology；classroomteaching前言新课改的实施给基础教育带来了机会与挑战，生物学是高中的一门重要的科学课，它不仅改变了人类生活，也在深刻影响人们的思想观念。《基础教育课程改革纲要(试行)》提出要引导学生加强动手实践的能力，培养乐于探究的精神[1]。除此之外，一线的生物教师更应该熟练教学技能，更新教学理念，密切关注社会各领域的发展与进步，在教学教学工作中反思自己，让自己变的优秀。在2004年，赵国庆和陆志坚多方面区分了思维导图与概念图[2]。思维导图通过形象的图形、线条和色彩减少了大量段落的集聚，从而使学习效率大大提高，也使学习过程变得更加鲜活有趣，学习者的发散思维能力大大增强。笔者不禁思考，若将思维导图应用到系统性强、理论性高的高中生物学科教学中，会有什么有趣的反应呢？一、思维导图概述思维导图的产生思维导图由英国教育学家TonyBuzan发明，作为一类记笔记的方法。在大学时期，TonyBuzan深深的被“收集、整理以及记忆信息”这个问题困扰，但图书馆并没有多少关于“有效使用大脑”方面的资料，因此他想是否可以找到新的方法来解决这些难题。于是他开始潜心研究心理学、生理学、语言学、信息技巧等方面的文献，最终，他发现若人们精妙的开发大脑，它的效率会更高。之后的一系列试验也确实证明，思维导图能够改善人们的思考水平。思维导图的定义和特征简单地说，思维导图充分调遣了左右脑，将左脑的条理性和右脑的想象力结合，并以发射性思考的方式来挖掘人的影像、创作、语感等各方面的潜力[3]。图1从图1我们可以看出思维导图是一个树状结构，它先从一个核心概念出发，然后建立与其相关的下一级主题，以此往下推。图1思维导图图文兼并，它用层级图表述相关知识体系，同时添加了图形、色彩等元素。将思维导图运用于生物等逻辑思维较强的学科，从而兼具了大脑艺术层面的发展，让大脑机能的潜力尽可能的发挥到极致[4]。思维导图普遍存在的共性有[5]：（1）竭力使用形象而醒目的图像置于中央作为中心概念；（2）尽量使用图画、色彩引发联想；（3）利用关键词，将图象与题目融于一体；（4）尽量用鲜明的色彩和大字号来描绘关键分支。思维导图的作用思维导图是一种放射性的思考方式，信息因为彼此的联系被分层分类管理，从而利用思维导图可以加大信息的含量，也可以让信息的应用更加有条有理。虽然思维导图的最初只是为了提高笔记效率,但随着人们的研究应用，思维导图凭借它本身可视的直观影像，清晰的结构脉络等一系列优点，在日常的生活、工作和学习中也不断的发挥出它的作用。对学生的学习尤其有利。课上，学生可以用思维导图精确搭建知识框架；复习时，学生可以用思维导图发现不同模块之间的关系；小组学习过程中，组员可以先根据已知资料创作，之后将所有组员的想法合并，最终形成一个完整的思维导图。思维导图也使课堂讨论变得更加清晰明了，有的放矢，因此思维导图是一种有趣的、可行的教学方法。思维导图用于生物课堂的理论依据现代脑科学理论人类大脑是人体思维的基础，安排着人的全部活动。但是，大量实验研究发现，人类对脑的使用率只占了大脑机能的4%-6%，即使是爱因斯坦也仅仅是应用了大脑机能的18%。人脑分为左右两个半球，两者在其结构和功能上都存在着差异，1961年，sperry通过裂脑研究证明人脑具有一侧优势的现象。研究表明，人说话主要靠左脑，它主要管理词语、数学推理和运算等活动，右脑主要负责节奏、集体意识和想象[3]。日本的七田真实验表明，人的右脑天生比左脑健壮，具备超出常理的非凡能力，记忆方面，右脑记忆更是左脑的一百万倍，它能够对外来信息进行加工处理，并产生更加具有创造性，独具个人特色的信息活动，对个体发散思考力的提高极其有利[5]。大脑思维显示出那种放射状的图象。思维导图正是模仿了人类大脑的这种放射状结构，并用线条、图形等元素来表达灵感，促进联想，把那些有关联的图文、符号结合起来，以全脑思考的方式呈现在人们面前，因此若对学生进行图形图像的思维训练，将会使学生的反应更敏捷，思维能力也得到全面提升。皮亚杰图式认知发展理论瑞士儿童心理学家皮亚杰（Piaget）研究了对儿童成长起重要作用的因素并得出结论——适应是智力的本质[6]。他用四个基本概念论述了他的理论学说，图式便是此中的焦点观念。该理论把儿童的认知过程划分成四个部分，而高中学生大多处于形式运算阶段，其认知结构已发展到逻辑推理水平，他们已经可以脱离现实的干扰，对假设进行关注和逻辑思考，并做出相应的判断，而不仅仅只是照本宣科的拷贝外部事物，除此之外，他们也可以在自身认知模式的基础上，通过活动改良自己的认知模式。知识可视化理论从教学用处的角度出发，知识可视化是通过一些工具，如概念图或者框架图，对信息重新建构，用简单生动的图形图像等方式表现复杂的信息的所有教学方法的总和[7]。但是知识可视化不但是一种方法，更多体现为一种理念。二、思维导图应用于高中生物课堂的可行性分析在教育领域的发展TonyBuzan提出“思维导图”的本质目的就是改良笔记方式，提高学习效率和记忆力水平，这也就标志着它在教育领域的意义和价值。国外知名大学的师生都利用它来生活工作，而且，思维导图是英国和新加坡中小学的必需要学的技巧，美国中小学教师备课必需要用思维导图，除此之外，韩、日、德等国家的教研机构也在研究思维导图的相关内容。思维导图在中国起步较晚，直到2005年，TonyBuzan来我国解读了思维导图，相关研究才逐渐展开[5]。即便思维导图现在在我国得到了很好的推行，但对其探索仍处于摸索阶段。高中生物学的特点高中生物学研究了生物圈内的各种本质现象以及活动规律，是一门科学课。自从十九世纪确立“生物学”这个概念以来，生命科学的形成和发展对人类的生存质量产生了深远影响[8]，人类对生命科学的研究成果与进展通过生物学科让学生了解并掌握这类信息，逐步形成相应知识体系，学会一定的探究技能，懂得自然生存的法则，并确立与之相关的价值理念。高中生的身心特点高中生的身体和心理已经接近成年人的水平，与社会的联系也更加紧密，对周围环境的感知面也更加广泛。同时，学习内容也较初中更加复杂，课业压力开始变大。这些诸如“升学还是就业”等各个方面的压力使他们向与社会融合的方面发展。并且它们变成高中学生认知发展的自身驱动力。随着高中学生认知的不断提高，大脑思考方式也发生了重要转变。抽象思维开始占据主要位置，辨析考证的能力和创造性的思索能力也有了很大的突破。总体来说，高中生已然形成完整的、功能完善的认知结构。其自控和自我评价能力、辩证思维能力均趋于完善。新课改下高中生物教学中存在的问题生物新课标提出的教学理念目的在于在原有优点基础上更加注重学生多方面思维发展，强调学生三维目标的培养。但是目前高中生物教学过程当中仍旧有许多缺点，比如：不够重视课前预习，没有正确的预习方法课前预习是一节课的前提，它不仅是课堂教学的外延，同时也是一节课顺利进行的保证。预习无疑十分重要，但是许多高中生并不重视生物课的预习活动，首先只有部分学生在生物课前进行预习，其次他们在预习时更偏重基础性知识的记忆，其自学能力和创造思维能力并没有得以锻炼和提高。同时，笔者发现许多老师没有对学生的预习方法进行过专门指导，导致学生在预习时没有高效的方法，抓不住重点[9]。没有掌握科学的课堂笔记方法课堂笔记是学生进行课堂学习的一种非常有用的学习策略，对学生而言，课堂笔记是他们深入学习学科知识的原材料，然而传统的笔记方法多采用线型表述的方式，即采用大量文字，“关键词”不清楚，内容枯燥而缺乏生气，看起来繁杂乏味，学生容易在不重要的内容上花费大量时间。总体来说，传统笔记方式对大脑的联想能力和理解能力十分不利，它无法激发大脑的内在潜力，很难发挥思维的创造力。复习巩固效率不高高中生物教材涉及到生命系统的方方面面，这就需要学生们在识记的前提下，更多的探究、理解。是以生物课被戏称为“理科中的文科”，这类学科特征决定了生物复习课的必要性和难度。当新课程初步学习后会先形成短时记忆，若要想转变为永久记忆需要不断的复习归纳、消化巩固。传统的复习课大多让学生按照教材的顺序对学过的概念规律进行整理，虽然看起来比较有条理，实际上却是“堆积式”的再授课，很难引导学生完善自身知识系统，发挥自身主观能动性。合作学习方式没有被广泛应用“小组学习模式”使生物课更加有趣形象。这种教学模式使师生、同学之间的沟通变得快速高效，同时也提高了组员们的团队意识。虽然小组学习模式被普及之后取得了很好的教学成绩，但是在我国，这种学习模式目前依然有许多不足，在大多的小组学习中，效果并没有那么好，基本只是停留在形式上。比如，在小组讨论过程中，学生参与的热情不高，在很多时候，组内分工并不合理，经常是几个人在“表演”，学习行为和方式并没有得到实质的转变，结果就是一节课中发言的人是固定的，其他同学却没有参与到这个情境中。（五）将思维导图用到生物课教学的好处将思维导图应用于生物课的预习活动中课前预习主要目的是回顾旧知识，预先了解新问题。众所周知，思维导图就能够将新旧知识进行很好的结合在一起。在学习新课程之前，教师先引导学生对课本知识进行初步感知，再结合教学内容通过思维导图描绘其大致结构轮廓，以明确所学新知的核心内容，并简明扼要地向四周发散下一级子目，将一些未知的知识点有机整合，内化为书本知识的网络结构。这样以来，学生在课堂上将更有针对性的学习，完善自我知识结构，由此提高学生的自学能力和综合分析能力。把思维导图的优点与生物课特点融合，运用到课堂笔记美国心理学家巴纳特发现了一些东西，那些在听课过程中自己尽量动手做笔记的学生的学习效果会好过于那些从来没做过笔记的学生[10]。但是课堂时间很短，若在听讲的同时分神记述大量摘要，这往往会打断学生的注意力和思考过程。因此如果将思维导图应用到生物课中，将会极大的提升学生的思考效率，也把更多的时间留给学生探究和思索。总体来说，若将思维导图应用到生物课堂中，不仅可以节省课堂时间，更可以改善学生的记忆水平。因为在课堂上学生只用简明扼要地记下关键词，就能快速回归教师的教学思路；其次，思维导图多维度刺激大脑，引导学生快速整合知识体系，创造性的按照自己的思路制作思维导图。这将从很大程度上提高学生们的理解记忆效率，让他们主动地去学习，感觉到生物学习起来并不难，甚至于将探究生物奥秘变成一种真正的乐趣。在复习巩固时使用思维导图的好处思维导图用简短的关键词语和多样的色彩、曲线有顺序、有类别的连接有联系的的知识点，从而使学生更容易把握住所学知识的重点部分，也使学生更方便的明白前后内容的逻辑关系[11]。当运用思维导图进行复习时，学生可以先从一个中心词出发，根据教材向各个方面展开发散联想，所有和关键知识有点联系的知识点都把它们有条有理地绘制在图的相应位置，并且运用不同色彩将各方面进行区别。这不仅增强了学生们的生物学习兴趣，同时增加了温习的容量，提升了巩固的质量。除此之外，在这个简单的过程中，各个知识点间隐形的关联也会清晰的展现出来，使每一个知识点间的关联变得清晰可视化。将思维导图的好处融合到生物复习课的教与学的工作中，一方面使学生在课堂中充分体验自主学习中的成就感，另一方面也使学生掌握一种高效的学习技能。在以后的工作和学习中，他们可以将思维导图应用到各个学科中，从而让他们更简单的解决问题，从另一个视角去看待生物课。把思维导图地相应优点引进到生物小组合作学习中高中生物学不同于初中生物，内容更加理论和抽象，加上高中生物学中涵盖了所有生命系统的原理方法、实验创新，知识点间的关联性也更加紧密，因此小组合作学习十分重要，结合思维导图的特点，笔者发现，如果把思维导图直观形象的表达信息的特性运用到合作学习中来提高学生的发散思维能力，是特别一箭双雕的。通过这样做，一方面使合作者之间的沟通更加顺畅，也可以提高学生的创新思考能力。在合作学习中，合作中介是不可或缺的，在传统的合作学习中，语言常常扮演这种中介。但是学生的表述常常会由于思维混乱而表达不清，书面的描写也不能够清楚地表现书写者本人的主观感受。与这两种合作中介相比较，思维导图不光用了图片和线条，还使用了各种各样的色彩来表达主体想要表达的感受，因此使用思维导图的结果会更清晰精确，也让学生能轻易的顺着思维导图理清学习思路，明白知识之间的联系。除此之外，思维导图这种学习方法可以轻松的引导学生围绕中心概念进行思维上的深层次沟通，通过这种方式，组员之间可以很清楚的知道对方是怎么理解一件事情的，在这样的合作学习中，学生通过交流、思考和辩论来不断制作和改进思维导图，在促进思索的时候也更加透彻的理解了概念的意义，并且也使团队意识得以体现[12]。三、把思维导图应用到生物课堂教学中需要注意的问题思维导图不适用于所有生物课程思维导图只是众多教学方法中的一种。高中生物学除了包含许许多多的理论知识之外，还需要大量的实验数据以及逻辑推理和公式计算。固然思维导图可以帮助师生快速高效的理清思路，更加快乐的享受教学过程，但是在生物中学中还需要引导学生进行实验探究、逻辑推理、假说演绎的体验，进入实验室进行实际探索。学生最好选择手工画思维导图，并使用尽可能多的色彩和图形制作思维导图可选择直接手工绘制，也可通过软件制作，诸如MindManager、Mindmap、Inspiration等许多用于思维导图绘制的软件不断被发明[13]。虽然用一些软件制作思维导图的效果会更精美细致，也能够与学生的思维想法相辅相成，但是考虑到高中学生的身心发展规律和计算机应用水平，手工绘制更加实用，不受各种限制，而且更有个人特色，更加有使用价值。教师应该注重学生创作思维导图的过程而非形式和结果即便不同的学生在同一节课上同时绘制，最终得到的思维导图也不可能完全一样，思维导图是学生个体对一节课或一系列知识点的归纳总结，由于每个学生的大脑知识含量、创新想法观点不同，侧重点也不可能一模一样，因此最终绘制的思维导图当然不可能一样，并且有调查显示，男生和女生在绘制思维导图时的侧重点也不同，因此生物教师在课堂实施时注意不能将思维导图格式化，在组合队员时尽量让男女学生合作绘制，以便相互学习两者的优点。参考文献[1]教育部.基础教育课程改革纲要(试行)[Z].2001.[2]赵国庆,陆志坚.“概念图”与“思维导图”辨析[J].中国电化教育,2004,(08):42-45.[3]张贞瑜.思维导图在高