生物实验课中应用思维导图的教学策略

【摘要】实验是生物课程的主要内容之一。实验课程既能培养学生的实践操作能力、逻辑思维能力，又能培养学生科学探究和创造性思维等多方面能力。我们以往的实验授课方式，学生都不感兴趣，不愿意自主思考问题，总是照葫芦画瓢地做实验，造成实验结果不如意，学生从中一无所获的局面。思维导图，一种把抽象的思考变得具体的图形方法，体现了认知主义学习理论的特征。我们在生物实验课中，可以借助思维导图来优化课堂，通过“实验前准备、实验课讲授、实验课后反思评价”这三个方面，找出通过思维导图提升生物实验课效果的方法。【关键词】生物实验;思维导图;教学一、思维导图简介（一）思维导图的概念北师大的博士赵国庆将其概括为：思维导图是激发和整理学生思维的一种工具。思维导图是从一个核心词语开始，将所有与其相关的内容进行逐级分层、归类，逐層构建一个具有逻辑顺序思维信息图。这个图对思维信息、过程进行了指导。思维导图主要由核心主题词、主要分支、次要分支、相关词语等多个要素组成，图画和文字相结合展示各个分支主题之间的联系。思维导图的主要特征包括：1.核心点明确指向图形中央位置;2.核心词语开始从原点向四周延伸;3.每个分支点都有链接、编号和关键字;4.每个分支都从一个点连接到另外的连接点。（二）思维导图的应用思维导图早年被人们应用于商业工作、政府工作、案件侦破等多个领域，近年来，被教师广泛应用于多门教育教学研究中，且收到较好的教学效果，因此被广泛推广。学生通过思维导图把相关的内容进行类比，从而构建出每一章节的知识框架，提高了各个章节内容的条理性与目标性。多项研究表明，思维导图不仅可以锻炼学生的记忆力、还能让学生对于复杂的知识体系有着清晰的认知。学生在绘制思维导图的过程中，思维不断激发出来，不但拓展出大量的相关知识，而且对于核心词本身有着更加清晰的认识。二、初中生物实验教学面临的问题（一）学生方面中学生对于生物实验课充满了浓厚的兴趣，喜欢动手操作，但看到烦乱、复杂的知识点，不愿意付出时间去学习。经常不做任何准备就做实验，导致实验过程中学生一步步按照书本步骤进行，不思考地机械完成，实验结束后仍是毫无所知。也有一些学生会进行简单预习，但由于大部分实验内容复杂，学生预习时实验步骤不够明确，细节处处理不当。这样做完实验，但实际上收获不大，最终实验的热情会降低。（二）教师方面根据学生实验前不准备的特点，教师往往对实验的所有步骤都详细讲授，但学生面对着实验仪器，急于实践操作，没有耐心去听教师的讲授。造成实验时，实验步骤记不住，细节搞不清楚，注意事项出错，因此教师必须想办法改进教学方法。三、思维导图在初中生物实验教学中的应用初中生物的实验课为教学内容的重要组成部分，是生物课堂学习的拓展。在生物实验中采用思维导图的学习方法，既能在整体上把握实验过程的框架，又能在细节上做到提示，将实验中可能出现的状况进行备注。下面以三个环节“实验前准备、实验课讲授、实验课后反思评价”来进行分析。（一）实验前的准备1.实验前的预习初中生物实验种类较多。因为种类繁多，操作方法也不一样，我们要做好预习工作，应对实验中可能出现的各种状况。以往的预习，学生就是看课本内容，不能掌握实验操作步骤和每一步骤的原理，不能主动思考这个实验中“哪里有问题、不理解”。生物实验预习分为4个部分：实验结果、原理、设备和步骤。学生绘制思维导图时，以实验的标题作为核心词，然后采用总分的形式，从中间总中心向外拓展四条线路，每条线路再具体扩展。这种预习方法，既能宏观把握实验的框架，又能对每一步细节掌握，收到的效果很好。2.实验前的方案设计初中阶段经常接触到一些科学探究实验，针对这种实验，我们可以让学生用思维导图来绘制它的框架。学生在合作讨论绘制的过程中，既要根据实验设计主题进行探究，又要自主思考和拓展探究内容，此时思维导图就起到了一个引导学生探究、设计实验方案的作用。思维导图以“实验目的”为核心内容，科学探究的六个探究步骤作为二级标题，在讨论的过程中，学生以二级标题为基础再进行拓展，最终确定整体思路，设计出实验方案。（二）实验课上的讲授实验课讲授时因为课时有限，所以“教师讲授”和“学生做实验”这两方面的时间分配出现问题。有时候老师讲的具体详细，反而耽误学生做实验的时间。但老师若讲解的简单，学生做实验时的细节处理不好，实验过程和结果就会不理想。思维导图可以帮助我们解决这个问题。思维导图通过图像、文字的方式展现出实验的过程，比单纯的讲解具体生动，学生容易接受也容易记忆。1.建立实验框架，掌握流程比如“练习使用显微镜”这个实验，在实验开始前画一张导图，以“显微镜的操作”为核心内容，以显微镜实验操作的四个步骤，作为下一阶段的分级标题，再把每一个相关步骤拓展。教师通过思维导图来讲解实验操作过程，既可以清晰地了解实验的框架和细节，又能节约讲课时间，学生做实验的时间就会非常充裕。本节课由我设计的“显微镜的使用具体步骤”的思维导图如图2所示：上图中的显微镜使用操作步骤与逐一介绍显微镜的使用操作过程相比，生动形象，易于理解。这种图形、文字、线条的呈现形式更具体生动，既能让学生快速、清晰的学会整个实验的操作流程，还能提高学生的思维能力。整个思维导图的制作流程如下：第一步，图中将“显微镜操作”作为核心词，以此为中心分为四个步骤：1.取镜安放;2.对光;3.调焦观察;4.整理实验台。第二步，在这四个主要步骤中拓展出多个相关知识点。通过这个框架，将显微镜的使用相关内容都呈现出来，以此为基础具体讲授实验中的每个步骤。这样的学习方法既让学生明确重点、条理清晰，又能掌握具体操作流程。在整个学习生物实验过程中，显微镜被频繁使用，掌握显微镜的使用流程，为整个初高中生物实验打下基础。2.创设课堂实验情境，训练思维能力学生对于感兴趣的东西，就会满怀激情的去学习，因此我们利用思维导图的趣味性来激发学生的实验学习热情。在这个场景中，利用思维导图设置一系列问题，从而使学生形成自主探究的内驱力，激起学生想象力，通过实验完成对学生思维能力的训练。例如《观察草履虫》的实验（图3），在导入实验时，教师可以通过“提出问题”创设情境：1.观察草履虫的培养液，你能看到什么？2.如何更清楚的观察培养液？教师引导学生思考、探究上面两个问题。且在实验过程中，展示“使用显微镜的方法”思维导图，帮助学生更好地观察草履虫。在实验过程中，教师展示思维导图的另一个问题“观察草履虫过程中，草履虫总是在快速移动，怎么解决这个问题？”学生针对教师思维导图上的这个问题进行小组讨论、交流，拓展知识面，发散思维。教师在自己设计绘制的思维导图上，继续列出几个相关的问题：1.草履虫有哪几部分组成？2.草履虫怎么运动？3.草履虫属于什么类型的生物？教师在每一节点都列出了不同的问题，环环相扣，引导学生一步步思考。最后，学生得出“草履虫是一种单细胞（只有一个细胞组成的）生物”结论。上述教学过程中，教师充分运用思维导图，将思维导图和实验内容相互结合，创设问题情境，巧妙设置疑问，培养学生探究思维的能力。（三）實验课后的反思评价生物实验课人数众多，而且只有45分钟的时间。既要完成教师的教学任务，又要完成学生的实验动手操作任务，时间紧迫。实验结束后，如果教师不对学生的实验结果进行检查，不对学生的实验步骤、实验细节进行评价，学生这堂课上的就毫无意义，变成一节简单的手工课。采用思维导图总结生物实验结果的方法来进行评价。学生自己利用课堂最后五分钟，进行思维导图的绘制工作，将实验步骤、注意事项、细节和结果都画出来，交给教师进行评价。教师就能很好的掌握学