思维导图促进小学生科学探究学习的应用研究

第第页思维导图促进小学生科学探究学习的应用研究浙江富阳孙碧琴

一、讨论背景

1.对两种教学现象的思索

情境一：

教师A：今日的天气对我们的生活有什么影响吗？

生：今日早上下雨了，我们上学时就要带雨伞了。为了防止鞋子湿掉，我还穿了塑料鞋套。我妈妈骑车是穿雨衣的。我厌烦下雨，一下雨我们就不能去操场上体育课了……

情境二：

教师B：今日的天气对我们的生活有什么影响吗？各小组商量后试着用网状图表示出来。

8分钟后，有一个小组绘制出了《天气对我们生活的影响》的网状图〔如图1〕。

在同学绘制的网状图的根底上，教师B依据其他同学的补充汇报，最终形成了一幅网状图〔如图2〕。

比拟这两位教师的教学行为，我们觉察：

教师A的教学采纳的是问答式的，只限于师生之间的沟通。这样的教学在同学的脑海中形成的学问构造是比拟零碎、零乱的。教师B的教学采纳小组合作的手段，让同学从一开头就利用网状图进展今日的天气与我们生活之间的关系的梳理。这样的教学是通过同学自主建构关系图，在一开头就参加了概念关系之间的层次关系的思索，在思维的难度和深度上都有所要求。教师B以网状图这种学习工具为依托，让同学从一开头就进入了比拟高的学习起点，同时更能进展同学探究学习的力量。

2.对教师运用思维导图进展教学的调查与分析

基于思维可视化原理的思维导图被引入到教育教学领域以来，修订后的学校科学教材中引入了多种形式的思维导图，由于它们是同学学习科学的有效工具。为此，我们对3班级至6班级的全部科学教材中的思维图呈现的次数进展了统计〔如表1〕。

为了了解科学教师运用思维导图进展教学的状况，我们采纳了问卷调查法，对30名科学教师作了调查。通过调查我们觉察，科学教师在运用思维导图进展教学中存在着如下的一些问题。

〔1〕无视思维导图是同学探究学习的生成物这一功能。有30%的科学教师不重视教材中思维导图。为了便于自己的教学，他们常常会消失没有经过研讨就直接把答案告知同学，有时为了完成教学任务甚至是直接用实物投影，让同学抄写一下就行了。

〔2〕用思维导图进展教学的范围局限于教材。有70%的科学教师会利用教科书上的思维导图进展教学，但是如何运用这些思维导图进展有效的科学探究学习那么存在肯定的困难。大局部科学教师在教学上采纳教科书上已有的，假设教科书上没有的，就不会自主利用思维导图进展教学了，用思维导图进展教学的范围仅仅局限于教材。

〔3〕用思维导图进展教学的方法比拟单一。有80%的科学教师用思维导图进展教学主要采纳通过教师提问、同学答复，在单一的互动过程中再由教师做一些引导、梳理，最终形成一幅思维导图。可以说，思维导图大局部是由教师牵引着完成的，这样的思维导图虽然从某种意义上也是由同学建构的，但是同学探究学习的主体性不强，而且探究学习的有效性不高。

针对上述问题，我们试图利用思维导图这一工具，通过行动讨论的方法，探讨如何利用思维导图这一有效的学习工具切实提高同学探究性学习的力量和水平。

二、思维导图促进同学科学探究学习的应用处径

1.思维导图应用于教师探究式的板书

板书是关心教师实现教学目标的重要手段，通过板书教师可以向同学提示教学重点内容，表达教材构造和构建教学认知程序。大局部的教师板书主要采纳大纲形式，以文字为主呈线性构造显现。由于这样比拟便利，制作比拟简洁。如六下科学《放大镜》一课，这是我们采纳的原有板书形式〔如图3〕。

假设教师采纳的板书形式以思维导图的形式呈现，同学可以充分发挥发散性思维，教师不必再拘泥于自己的预设，可以依据同学的需要调整并推动自己的教学。教师与同学构建思维导图的过程，其实是学问建构的过程。在建构过程中，同学形成了对学问的整体构造的把握，更有利于同学对学问深层次的理解。假设用思维导图来展现的教学内容就完全不一样，以下是《放大镜》这节课的板书〔如图4〕

从以上实例中可以看出，用思维导图展现教学内容，具有直观、简单比拟，而且便于记忆的特点。通过教师整个思维导图的板书设计，让同学能够看到这一节课的教学重点，尤其是理清了一些概念的层次构造。特殊是当有一些有独创性的、生成性的东西，随时可以作为一个节点纳入整个思维导图中来，从而突破大纲式板书的局限性。这样的板书注意了同学的生成，更有符合探究性学习的需要。有了教师采纳的思维导图作为的板书的示范，那么同学也就有了模板，渐渐地就学会绘制自己的思维导图了。

2.思维导图应用于单元起始课

单元起始课，是各单元教学的开场白。起始课重要的功能就是了解同学前概念和前概念系统，为教师的以学定教做好肯定的指向。在现行的科学教材中，一个单元往往就有一个核心概念，而且整个单元就是根据这个核心概念进展由浅入深地组织教材内容的，这个核心概念起着提领全单元的重要作用，所以在教学中有必要了解一下同学对这个核心概念的了解程度。在起始课中，教师通过创设肯定的情境，展现并暴露同学的“前概念”或者“前概念系统”。

例如五上科学《光》这个单元的起始课教学。在教学中，教师首先出示一个手电筒，然后提问：“对于光，你知道些什么？还想知道些什么？”让同学试着用气泡图的形式自由绘制自己所知道的“光”。最终，教师依据同学的气泡图梳理引导板书展现以“光”为中心的网状图〔如图5〕。

这样，教师就可以借此了解同学的初始想法，并以此确定教学的起点、重点及难点，以便在后续的每一个课时中有所侧重，关心同学修正错误的熟悉。让同学带着一个个问题进入整个单元的学习，产生的效能是特别巨大的。

3.思维导图应用于同学探究式笔记

做笔记是同学学习过程中常见的学习行为。对于学校生来说，他们不喜爱记录文字笔记，一是由于有些生字会认不会写，二是由于写字的速度比拟慢。但学校生乐于涂涂画画，并喜爱用图画来表达，由于这种图文结合的笔记形象、直观，富有儿童情趣，符合他们的认知规律和表达特点。同学在自主尝试画图的过程中，需要自主把握各学问点的互相关联，自主探究并建构学问的整体框架，这充分显示了“自主、合作、探究”的思想。

应用思维导图让同学做探究性笔记的方法是：同学预备几支彩笔，尝试将不同层次的课堂内容如一段话、一个概念，在理解后记几个关键词，或几笔画成一幅好玩的小图，边听课边将相关概念和内容连线，就能画成一张初步的思维导图。

在这一过程中，同学不需要用大量的时间去埋头苦记，而是主动地对关键字进展加工、分析和整理，并和教师主动地对话，这样能极大地提高他们的理解力量和记忆力量，对他们的规律思维和制造性思维都有很大的关心。另外，同学甚至可以顺着教师的思路绽开联想，在脑海中出现出教师想到的或者没有想到的与之相关的学问点，并把这些想到的东西添置到思维导图中。

4．思维导图应用于同学探究式商量

在课堂教学中，以同学小组为单位进展商量是学校科学课普遍开展的一种学习方式。在小组商量中，记录员可以用不同的颜色代表不同的观点，这样，小组成员从图中可以直观地看到如今商量问题的焦点所在，以及商量的进展趋势，就避开了商量过程中的盲目。让同学说过，更让同学写过、画过，这样的做法更让同学有充分表达的时机，记忆也就更深刻。当小组的商量完成之后，沟通各个小组的商量结果，展现各个小组绘制的思维导图，互相补充和完善。当教师等全部小组汇报之后，也可以展现自己的思维导图，让同学查找与教师的差距，比拟后进展反思修正，从而获得更大的进步。

如在教学《溶解的快与慢》一课时，教师让同学进展小组商量：影响物体溶解快与慢的因素有哪些？同学们想了许多因素，其中还简洁地设计了三个比照试验。三个比照试验的设计或选用文字表达，或选用简洁的图示表达，既从多角度表达了每一个小组成员的思维过程，又表达了思维导图很重要的一个功能，那就是每一个节点可以用不同的形式、方法纳入思维导图中。这样，就使小组合作学习的优势表达得淋漓尽致。

这样的成果拿出来展现，给了同学很大的.信念，他们不再拘束，当然，也给他们的汇报增色不少。

5.思维导图应用于同学探究式作业

科学课的教学时间是特别紧急的，而科学探究学习是需要花费较多时间的，所以在短短的40分钟内完成整个探究学习是很困难的。即使完成了，也是昙花一现，匆忙走过场而已，探究并没有很好地深化进展，完成的质量也不是非常抱负。

如今有了思维导图，在布置探究作业的时候，我们就有了肯定的思路。在思维导图的绘制过程中，同学动手画一画，通过想象和颜色感受，创作出自己喜爱的图画，这样的作业方式不仅调动了同学完成作业的主动性，让同学寓学于乐，完成的质量也大大提高了。

探究式作业可以是以调查学习起点为目的，可以是以稳固课堂学习为目的，也可以是以课后延长拓展为目的。但无论是以哪种目的为目的，制图过程都是为了充分激发同学完成科学作业的爱好，发挥同学自主探究的途径。请看下面的探究式作业例题：我们每天都会吃各种食物，这些食物从嘴里又到哪里去了？

我们身体里的哪些器官与食物的消化汲取有关系？在下面记录单上的人体轮廓图中，画出食物可能经过的主要器官。

下面是我们选择的具有典型意义

的三个同学的探究式作业〔如图6〕：

从同学的探究式作业中我们可以看出，同学比拟简单出错的地方有小肠和大肠的挨次问题、胃的位置问题、小肠和大肠的长度问题。而这些思维导图，就可以作为我们教学的起点。在教学过程中，我们要注意从各局部器官的功能来推导它的先后挨次，然后让同学自己去修正自己所画的思维导图。这样的探究式作业，为教师“以学定教”起到了很好的帮助作用。

三、应用思维导图促进科学探究学习的初步成效

1.提高了同学对学问的整体把握力量

通过一年的运用思维导图进展教学，同学在整个科学探究学习活动中表现出了这些特点：探究思路渐渐清楚起来了，能够比拟严谨地开展探究活动，所获得的体验更深刻，所收集的数据、信息更加广泛、更加翔实，所得出的科学结论也更加全面完好。由于同学的学习在绘制思维导图的过程中，要考虑概念的上位关系、下位关系和组合关系的层次排列，最终形成了同学的认知构造。对于同学来说，思维导图能促使他们整合新旧学问、建构学问网络、浓缩学问构造，从而使他们从整体上把握学问，尤其是对科学概念的理解。

由此我们可以看出，思维导图的应用使同学提高了对课文内容、单元内容、整册教材内容的整体把握，而且同学会把科学课中学会的应用思维导图进展探究式学习的方法自觉地运用到其他学科的学习活动中去。