思維導(dǎo)圖：科學(xué)課堂中有效教學(xué)的思考與案例

陳宇祝

編者按：思維導(dǎo)圖以圖示的方式，生動(dòng)形象地呈現(xiàn)了我們思考問(wèn)題的過(guò)程。科學(xué)課堂的學(xué)習(xí)注重在各種實(shí)踐活動(dòng)中幫助學(xué)生形成科學(xué)的、系統(tǒng)的科學(xué)概念，思維導(dǎo)圖的引入，契合了科學(xué)課的“邏輯性”、“發(fā)散性”、“科學(xué)性”等學(xué)科特點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)科學(xué)課中，教師的備課方式與學(xué)生的思維建構(gòu)方式，為學(xué)生提供了更大的思維能力發(fā)展的舞臺(tái)，是關(guān)于有效教學(xué)的嘗試。

思維導(dǎo)圖（Mind map）是英國(guó)人托尼·巴贊創(chuàng)造的一種筆記方法，它和傳統(tǒng)的直線記錄方法完全不同，以直觀形象的圖示建立起各個(gè)概念之間的聯(lián)系，是模擬思維網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行記憶、歸納、創(chuàng)造的工具（如圖1）。

科學(xué)課的學(xué)習(xí)注重在各種實(shí)踐活動(dòng)中幫助學(xué)生形成科學(xué)的、系統(tǒng)的科學(xué)概念。思維導(dǎo)圖的引入，契合了科學(xué)課的“邏輯性”、“發(fā)散性”、“科學(xué)性”等學(xué)科特點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)科學(xué)課教師的備課方式與學(xué)生的思維建構(gòu)方式。思維導(dǎo)圖提倡將人的思維顯現(xiàn)化，因此，采用“圖表”方式備課與上課，有其直觀性、生動(dòng)性的特點(diǎn)，為學(xué)生提供了更大的思維能力發(fā)展的舞臺(tái)，是有效教學(xué)的嘗試。

● 清晰的流程可提高課堂預(yù)設(shè)的有效性

【適用范圍】思維發(fā)散較廣的科學(xué)課等。

【針對(duì)問(wèn)題】預(yù)設(shè)與生成。

傳統(tǒng)的教師備課過(guò)程中，常常會(huì)預(yù)設(shè)好教師的提問(wèn)與學(xué)生可能出現(xiàn)的回答，這種“蘇格拉底式”的問(wèn)答法備課，固然有其優(yōu)勢(shì)所在，但也往往會(huì)桎梏教師與學(xué)生的思維：教師容易教“教案”而非教“學(xué)生”，學(xué)生也容易出現(xiàn)揣摩“哪個(gè)才是正確答案”的心理。長(zhǎng)此以往，教師的靈動(dòng)、學(xué)生的創(chuàng)新，都會(huì)被消磨掉。處理好課堂預(yù)設(shè)與生成，是教學(xué)永恒的話題。

科學(xué)課的備課尤其困難，往往教師所預(yù)設(shè)的問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)讓人猝不及防的回答，學(xué)生思維的跳躍程度，常超出教師的預(yù)設(shè)之外，預(yù)設(shè)的有效性成為空談。思維導(dǎo)圖關(guān)注的是思維的過(guò)程，在導(dǎo)圖中，可以圍繞主題進(jìn)行各種思維的發(fā)散，但同時(shí)又具有清晰的流程，教師可以據(jù)此分析學(xué)生思考的角度究竟在哪個(gè)位置，與今天學(xué)習(xí)的主題是怎樣的關(guān)系，既順應(yīng)了學(xué)生的思維，又能指導(dǎo)學(xué)生回到正確的主題討論中來(lái)。

【案例1】教科版科學(xué)三（下）《馬鈴薯在水中的沉浮》（如圖2）。

本課研究“影響馬鈴薯沉浮的可能性”，學(xué)生通過(guò)腦力激蕩，分析出各種影響沉浮的可能性，當(dāng)這些可能性被學(xué)生一一提出來(lái)之后，教師就需要引導(dǎo)學(xué)生將這些可能性逐一排除或證實(shí)，最終集中到“水中的白色顆?！钡奶接?。傳統(tǒng)備課的線性推進(jìn)，不可能如思維導(dǎo)圖這般平行呈現(xiàn)學(xué)生的思考，不論學(xué)生提出怎樣的可能性，都可以被建構(gòu)到該思維導(dǎo)圖中——思維導(dǎo)圖的建構(gòu)方式，不是唯一的，是針對(duì)不同班級(jí)不同學(xué)生進(jìn)行調(diào)整的——直到最后研究水中物質(zhì)。采用思維導(dǎo)圖對(duì)該類發(fā)散性的科學(xué)課進(jìn)行預(yù)設(shè)，可以讓教師很容易把握住學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)，有利于教師在課堂中及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，較好地平衡“教師的教”與“學(xué)生的學(xué)”這對(duì)矛盾統(tǒng)一體。

● 縝密的邏輯可提高概念學(xué)習(xí)的有效性

【適用范圍】圍繞科學(xué)概念展開(kāi)的教學(xué)。

【針對(duì)問(wèn)題】每一課科學(xué)概念的獨(dú)立性與科學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性。

科學(xué)課的三維目標(biāo)的第一個(gè)維度就是“科學(xué)概念”。概念與概念之間都是相互關(guān)聯(lián)的，概念圖也是思維導(dǎo)圖的一個(gè)類型，它可以縝密地表達(dá)出科學(xué)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。在教學(xué)中，每一節(jié)科學(xué)課都有一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，即教學(xué)中需要學(xué)生掌握的科學(xué)概念。但從更廣的角度來(lái)看，每個(gè)單元內(nèi)各課都有緊密的聯(lián)系，這一課與單元內(nèi)的每一課，都可以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，組成科學(xué)知識(shí)的一個(gè)小系統(tǒng)。

例如，新加坡的科學(xué)教育，有很多內(nèi)容就是圍繞“概念教學(xué)”展開(kāi)的。2008年12月，新加坡德義小學(xué)的李俐敏老師來(lái)我校交流學(xué)習(xí)，在她的科學(xué)課上，我們可看到思維導(dǎo)圖對(duì)于概念教學(xué)的有效推進(jìn)。

【案例2】新加坡科學(xué)課《生物的適應(yīng)性》（如圖3）。

該課在討論“生物的適應(yīng)性”這個(gè)關(guān)鍵概念的同時(shí)，引申出兩個(gè)相關(guān)的概念：活動(dòng)習(xí)性變化與結(jié)構(gòu)性變化。對(duì)于不同層次的學(xué)生，其思維導(dǎo)圖的建立有不同的要求：對(duì)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，可以要求他獨(dú)立完成這樣一個(gè)概念圖；對(duì)學(xué)習(xí)能力中等的學(xué)生，可在部分提示下完成該導(dǎo)圖；而對(duì)學(xué)習(xí)能力較差的孩子，教師會(huì)將關(guān)鍵字給他，由他填寫(xiě)在相應(yīng)的位置就可以。

這樣的思維導(dǎo)圖是可以繼續(xù)發(fā)展的，在下一堂課中，可能就會(huì)引出另外一個(gè)分支，如爬行動(dòng)物、哺乳動(dòng)物等。龐大的思維導(dǎo)圖被逐漸呈現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程，也就是學(xué)生對(duì)這些科學(xué)概念逐漸掌握的過(guò)程。教師在檢測(cè)學(xué)生概念圖的掌握情況時(shí)，也能發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的短板在哪里，及時(shí)予以指導(dǎo)。

● 生動(dòng)的表達(dá)可提高實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的有效性

【適用范圍】實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【針對(duì)問(wèn)題】是玩，還是探究。

科學(xué)課的教學(xué)，注重通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得真知。小學(xué)生的身心特點(diǎn)，使其更關(guān)注實(shí)驗(yàn)本身，而較少關(guān)注實(shí)驗(yàn)前的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)中的控制及實(shí)驗(yàn)后的分析，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能扎實(shí)展開(kāi)。教師在與學(xué)生共同討論的時(shí)候，通過(guò)思維導(dǎo)圖的引導(dǎo)，可以讓學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的“科學(xué)性”有更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，某些思維導(dǎo)圖軟件友好的平臺(tái)界面，也能整合多種素材，如視頻、音頻等，讓學(xué)生能更加生動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

【案例3】教科版科學(xué)四（上）《不同物質(zhì)在水中的溶解能力》（如圖4）。

切實(shí)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)通過(guò)思維導(dǎo)圖中的各個(gè)問(wèn)題來(lái)呈現(xiàn)，學(xué)生在這些問(wèn)題的幫助下，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入而有效的分析，唯有通過(guò)這樣的思考，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)才能體現(xiàn)出真正的價(jià)值。這種將發(fā)散性和邏輯性相結(jié)合的工具，既能幫助學(xué)生記憶信息、把握靈感，又可以幫助學(xué)生通觀全局、條分縷析,有利于形成清晰、縝密的科學(xué)思維方式，理解與表達(dá)皆具有很強(qiáng)的分析型特點(diǎn)。

本學(xué)期思維導(dǎo)圖的應(yīng)用，筆者主要采用Mindjet MindManager Pro軟件，可以制作思維導(dǎo)圖的工具還有很多，如Personalbrain、Inspiration等，甚至我們最常用的Word也可以做類似的工作（如案例2），只不過(guò)有導(dǎo)圖繪制過(guò)程的簡(jiǎn)易與復(fù)雜、貧乏與生動(dòng)之分。

Mindjet對(duì)于思維導(dǎo)圖的生成較為簡(jiǎn)便易學(xué)，其多方式的備注，可完善教材分析、備選圖片、超鏈接資料庫(kù)等，充實(shí)教學(xué)資源；“任務(wù)信息”功能（如圖5），適用于科學(xué)課的長(zhǎng)周期研究，如進(jìn)行種植、養(yǎng)殖研究時(shí)，可以打開(kāi)項(xiàng)目研究控制，記錄學(xué)生的研究進(jìn)程。導(dǎo)出方便靈活，可實(shí)現(xiàn)WordPPTjpg等不同形式的導(dǎo)出，滿足不同教學(xué)情境的需求。

當(dāng)然，思維導(dǎo)圖用于課堂，也有一定局限性，其邏輯性強(qiáng)的特色，與理科類有較好的契合，而文科類的學(xué)習(xí)，則未必能完全體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。另外，教室內(nèi)需要足夠大的顯示屏以及教師相對(duì)較快的輸入速度。唯有在熟練運(yùn)用的基礎(chǔ)上，思維導(dǎo)圖才能真正成為有效的教學(xué)輔助工具，為學(xué)生思維的發(fā)展服務(wù)。

思維導(dǎo)圖的應(yīng)用，體現(xiàn)了過(guò)程性教學(xué)的特點(diǎn)，它將學(xué)生思維的過(guò)程圖示化，形象化。正如袁振國(guó)先生所說(shuō)：“智慧比知識(shí)更重要，過(guò)程比結(jié)果更重要，知識(shí)是啟發(fā)智慧的手段，過(guò)程是結(jié)果的動(dòng)態(tài)延伸。教學(xué)中能夠把結(jié)果變成過(guò)程，才能把知識(shí)變成智慧。”當(dāng)我們教師在課堂內(nèi)外，目光所注視的，不再只是教科書(shū)中那幾個(gè)字、幾張圖，而是學(xué)生靈動(dòng)的思維、是如何更好地啟迪學(xué)生的智慧，那么，我們的教學(xué)才是真正有效的。