運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的現(xiàn)狀研究

摘 要：隨著新課程改革的推進(jìn)，“教學(xué)過程重實(shí)踐”已成為其核心原則，普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）中也要求培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維這一核心素養(yǎng)。為此采用問卷調(diào)查和訪談的方式，對(duì)高中生物學(xué)教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的現(xiàn)狀展開調(diào)查研究，從而為一線高中生物教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維這一教學(xué)方法提供有價(jià)值的參考，為高中生提供一些學(xué)習(xí)建議，提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;科學(xué)思維;教學(xué)

在當(dāng)前需要知識(shí)和人才的社會(huì)條件下，有一個(gè)已經(jīng)被廣泛采納的觀點(diǎn)，即：培養(yǎng)有思想的創(chuàng)新型人才已成為社會(huì)發(fā)展的新需求。近年來，我國(guó)課程與教學(xué)的改革更加注重培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的綜合能力，而這一綜合能力的落實(shí)需要學(xué)生具備較高的科學(xué)思維水平作為有力支撐。科學(xué)思維是生物學(xué)核心素養(yǎng)之一，科學(xué)思維的培養(yǎng)要通過實(shí)現(xiàn)學(xué)生“歸納與概括”、“演繹與推理”、“模型與建?！薄ⅰ芭行运季S”和“創(chuàng)造性思維”等能力來實(shí)現(xiàn)。[1]在生物學(xué)教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)一方面可以幫助學(xué)生靈活掌握基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，另一方面還改變了以往單一的講授式教學(xué)模式，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的同時(shí)，還大大提高了學(xué)習(xí)效率。通過現(xiàn)狀調(diào)查，探究高中生物學(xué)運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的教學(xué)現(xiàn)狀，有利于貫徹新課程標(biāo)準(zhǔn)理念，同時(shí)針對(duì)調(diào)查結(jié)果所呈現(xiàn)出的問題提出相應(yīng)的建議和策略，以期為一線高中生物教師可以運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)提供一些參考，為高中生提供一些學(xué)習(xí)建議，以便更好的學(xué)習(xí)。

一、研究對(duì)象和方式

文章通過解析生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合問卷和訪談的形式展開調(diào)查。調(diào)查對(duì)象主要是濟(jì)南市區(qū)縣學(xué)校的高一學(xué)生和生物學(xué)教師，并隨機(jī)選擇每所高中的兩位生物學(xué)教師進(jìn)行訪談。問卷收發(fā)情況為：學(xué)生問卷共發(fā)放433份，回收433份，回收率100%，其中有效問卷424份，有效率為97.9%。教師訪談多以實(shí)地拜訪、電子郵件訪談的方式進(jìn)行。

二、研究?jī)?nèi)容

問卷內(nèi)容為20個(gè)客觀題。問卷的維度和相應(yīng)的細(xì)目分別為“高中生的生物學(xué)學(xué)習(xí)情況”5題、“高中生對(duì)思維導(dǎo)圖和科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)”6題、“高中生對(duì)思維導(dǎo)圖輔助學(xué)習(xí)提高其科學(xué)思維水平的意愿”5題、“教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)思維的情況（學(xué)生角度）”2題、“運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)的意義和見解”2題。訪談提綱的設(shè)計(jì)主要是從教師對(duì)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注，對(duì)科學(xué)思維的認(rèn)知入手，分別針對(duì)思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的建構(gòu)和應(yīng)用現(xiàn)狀，科學(xué)思維在當(dāng)前高中生物學(xué)教學(xué)中的培養(yǎng)情況等問題進(jìn)行提問。

三、研究結(jié)果與討論

（一）高中生的生物學(xué)學(xué)習(xí)情況分析

有關(guān)學(xué)生對(duì)生物課喜歡程度的調(diào)查結(jié)果顯示：其中有46%的學(xué)生非常喜歡上生物課，27%的學(xué)生比較喜歡上生物課，21%的學(xué)生對(duì)于生物課的喜愛程度保持中立的態(tài)度，有6%的學(xué)生不喜歡生物課。這些數(shù)據(jù)表明27%的學(xué)生在一定程度上對(duì)生物課不太感興趣，可能與目前較為保守枯燥的授課方式有關(guān)。涉及到學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的動(dòng)力問題，調(diào)查結(jié)果顯示其中只有3%的學(xué)生僅僅是因?yàn)樯锸强荚嚤乜伎颇慷W(xué)習(xí)，32%的學(xué)生對(duì)于生物學(xué)習(xí)動(dòng)力不明確，33%的學(xué)生學(xué)習(xí)生物的原因有一部分是因?yàn)槠鋵?shí)必考科目，另一部分是其他原因，32%的學(xué)生學(xué)習(xí)生物另有其他原因。由此可見，現(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)生物的思想和動(dòng)力已經(jīng)轉(zhuǎn)變，不僅僅是為了考試而學(xué)習(xí)。

（二）高中生對(duì)思維導(dǎo)圖和科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)分析

根據(jù)表3-1的具體數(shù)據(jù)分析學(xué)生對(duì)于思維導(dǎo)圖和科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)，可知學(xué)生對(duì)于在生物課堂教學(xué)中合理運(yùn)用思維導(dǎo)圖是持有比較積極的態(tài)度的，一半以上的學(xué)生喜歡生物教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖講解比較抽象的生物學(xué)知識(shí)，還有一半以上的學(xué)生認(rèn)為在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的過程中，合理的運(yùn)用思維導(dǎo)圖對(duì)知識(shí)的理解與掌握有很大的幫助。但是大部分學(xué)生對(duì)科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)存在一些偏差，不能較好的認(rèn)識(shí)科學(xué)思維這一能力在學(xué)習(xí)中的作用，這可能與教師在課堂教學(xué)中未能較好的運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維有一定的關(guān)聯(lián)。

（三）高中生對(duì)思維導(dǎo)圖輔助學(xué)習(xí)提高其科學(xué)思維水平的意愿

學(xué)生思維導(dǎo)圖輔助學(xué)習(xí)提高其科學(xué)思維水平的意愿，調(diào)查結(jié)果顯示有60%的學(xué)生認(rèn)為教師完全有必要加強(qiáng)思維導(dǎo)圖培養(yǎng)科學(xué)思維的訓(xùn)練及實(shí)踐，26%的學(xué)生認(rèn)為有必要，13%的學(xué)生不發(fā)表意見，1%的學(xué)生持有反對(duì)意見。在學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助學(xué)習(xí)提高其科學(xué)思維水平的應(yīng)用情況中，僅有3%的學(xué)生已將思維導(dǎo)圖內(nèi)化為自己的一種學(xué)習(xí)工具，在日常學(xué)習(xí)過程中會(huì)靈活運(yùn)用思維導(dǎo)圖;認(rèn)同這一觀點(diǎn)的學(xué)生占28%，這部分學(xué)生有時(shí)會(huì)運(yùn)用思維導(dǎo)圖來完成學(xué)習(xí)任務(wù);極少運(yùn)用思維導(dǎo)圖的學(xué)生占39%，不認(rèn)同這一觀點(diǎn)的學(xué)生仍有近三分之一。思維導(dǎo)圖在學(xué)生的學(xué)習(xí)中運(yùn)用頻率較少，這一方面可能與教師在日常教學(xué)活動(dòng)中使用較少有關(guān)，另一方面可能與學(xué)生對(duì)思維導(dǎo)圖和科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)不足有關(guān)。如若教師在不同課型中將繪制思維導(dǎo)圖的方法合理運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中，這種現(xiàn)狀將會(huì)得到改善。

（四）教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維水平的情況

圖1展示的是具體的調(diào)查結(jié)果，可以看出生物教師在課堂上偶爾會(huì)運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)來提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，在課前或課后也會(huì)布置一些繪制思維導(dǎo)圖的作業(yè)鼓勵(lì)學(xué)生去動(dòng)手操作，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。但是仍有30%的教師從不使用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行課堂教學(xué)，對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維水平的培養(yǎng)，教師也大多都采用傳統(tǒng)的問題引導(dǎo)、講授式教學(xué)模式進(jìn)行授課，同時(shí)在使用過思維導(dǎo)圖的教師中，他們使用的頻率也是極低的。根據(jù)上述的調(diào)查數(shù)據(jù)分析，可以總結(jié)推測(cè)出，目前高中生物學(xué)教師在教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維這一方法還沒有被大多數(shù)教師采納，思維導(dǎo)圖運(yùn)用頻次依然較少，造成這種現(xiàn)狀的原因可能有以下幾點(diǎn)：生物學(xué)科學(xué)思維的理念推廣較少;教師們?nèi)狈?chuàng)新精神，僅僅依托于教材內(nèi)容;在高考和教學(xué)任務(wù)的壓力下，教師沒有多余的精力來開拓新的教學(xué)方式。

（五）運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)的見解

有67.3%的學(xué)生喜歡采用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，3.4%的學(xué)生不喜歡這種教學(xué)方式，這說明大部分學(xué)生對(duì)于思維導(dǎo)圖還是保有一顆好奇心，但也比較依賴于教師，尚不能主動(dòng)創(chuàng)新自己的學(xué)習(xí)方式。根據(jù)學(xué)生對(duì)多媒體演示的喜愛程度可知，有66%的學(xué)生喜歡教師運(yùn)用多媒體演示的方式來進(jìn)行思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)，4%的學(xué)生不喜歡這種授課方式，其余30%的學(xué)生保持中立的態(tài)度。這說明學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中更加傾向于簡(jiǎn)單接受式的學(xué)習(xí)方式，不擅于動(dòng)手繪制，這需要教師在以后加強(qiáng)這方面的工作，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

（六）教師訪談結(jié)果分析

（1）您是否關(guān)注新課標(biāo)中涉及到的科學(xué)思維的相關(guān)內(nèi)容？

生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的最新版本是新高考改革的基礎(chǔ)，目前各學(xué)校都在積極組織學(xué)習(xí)新的課程標(biāo)準(zhǔn)。被訪教師都表示已經(jīng)關(guān)注和學(xué)習(xí)了新《課標(biāo)》，并可以大致說出課程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中涉及到的有關(guān)生物學(xué)科學(xué)思維的內(nèi)容，個(gè)別老師還清楚的知道生物學(xué)科學(xué)思維的分類情況。

（2）您是否對(duì)生物學(xué)科學(xué)思維進(jìn)行過系統(tǒng)的理論研究？怎樣學(xué)習(xí)研究的？

被訪教師都表示對(duì)于生物學(xué)科學(xué)思維理論研究比較欠缺，主要還是通過書本和參考資料來進(jìn)行個(gè)人學(xué)習(xí)。故當(dāng)前高中生物學(xué)教師對(duì)生物學(xué)科學(xué)思維較為陌生，且缺少系統(tǒng)而全面的認(rèn)知與學(xué)習(xí)。也反映出學(xué)校及教育管理部門對(duì)生物學(xué)核心素養(yǎng)缺乏重視，極少或沒有組織教師參與學(xué)習(xí)這方面的理論知識(shí)，對(duì)于科學(xué)思維素養(yǎng)的滲透和推廣做的不夠到位。

（3）您是否在日常的教學(xué)中有針對(duì)性的運(yùn)用思維導(dǎo)圖來引導(dǎo)和提升學(xué)生的科學(xué)思維能力？

有部分教師表示會(huì)在教學(xué)中會(huì)有意識(shí)的嘗試運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)，但僅僅是簡(jiǎn)單知識(shí)的學(xué)習(xí)，也缺乏讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)建構(gòu)思維導(dǎo)圖的過程，個(gè)別老師表示自己雖然有提高學(xué)生科學(xué)思維的想法，但很少會(huì)將這一想法與思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)聯(lián)系起來。

（4）相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，您覺得應(yīng)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)有哪些優(yōu)勢(shì)？

被訪教師表示相較于傳統(tǒng)教學(xué)，思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)更有助于學(xué)生形成完整的生物學(xué)知識(shí)體系，準(zhǔn)確掌握知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的自我效能感，激發(fā)創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性;有利于教師提高教學(xué)效率，增強(qiáng)教學(xué)效果。

（5）您在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程中遇到過哪些困難？您認(rèn)為學(xué)生在運(yùn)用思維導(dǎo)圖的過程中會(huì)遇到哪些阻礙？

被訪教師們表示在實(shí)際教學(xué)運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維有一定的難度：首先，思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)尚未被大范圍普及運(yùn)用;其次教師的教學(xué)任務(wù)繁重，且生物學(xué)課時(shí)較少，高一二年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容也不適用于高頻次的運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué);再次學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)重，基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢靠，思維導(dǎo)圖建構(gòu)難度較大;最后學(xué)生自身的科學(xué)思維水平有限，建構(gòu)能力不足，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生得不償失的效果。

四、研究結(jié)論

基于前文的調(diào)查結(jié)果分析，再結(jié)合筆者的所見所感和所思所悟，現(xiàn)將結(jié)論總結(jié)如下：

（一）在高一年級(jí)運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維難度較大

綜合分析學(xué)生問卷和教師訪談的結(jié)果，可以得知部分高一生物課堂中運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)的頻次較低，大部分生物課都是采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，生物學(xué)科學(xué)思維出現(xiàn)頻率較低，課堂教學(xué)中重視知識(shí)教學(xué)而忽視能力培養(yǎng)的現(xiàn)象仍然存在。

（二）部分教師缺乏對(duì)生物學(xué)科學(xué)思維的理論認(rèn)知

當(dāng)前大部分高中生物學(xué)教師對(duì)科學(xué)思維素養(yǎng)較為陌生，學(xué)校及教育管理部門極少或沒有組織相關(guān)內(nèi)容的集體培訓(xùn)，對(duì)于生物核心素養(yǎng)的滲透和推廣做的不夠到位。教師的教學(xué)任務(wù)繁重，且生物課時(shí)較少，致使教師創(chuàng)新課堂的動(dòng)力不足。

（三）學(xué)生對(duì)科學(xué)思維的認(rèn)知不到位，對(duì)思維導(dǎo)圖的構(gòu)建能力不足

學(xué)生對(duì)生物學(xué)科學(xué)思維的界定與識(shí)別、思維導(dǎo)圖的實(shí)際運(yùn)用等方面均存在不足之處，平時(shí)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維導(dǎo)圖的機(jī)會(huì)較少，習(xí)題及考試過程中運(yùn)用科學(xué)思維的使用率較低。盡管有部分學(xué)生喜歡嘗試構(gòu)建思維導(dǎo)圖來提高自己的科學(xué)思維水平，繁重的課業(yè)壓力和建構(gòu)的難度也將學(xué)生的想要?jiǎng)邮纸?gòu)的興趣給消磨殆盡。學(xué)生對(duì)于生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，科學(xué)思維水平不高，導(dǎo)致耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，自主構(gòu)建較為困難。生物學(xué)教師就應(yīng)該經(jīng)常在日常教學(xué)中滲透科學(xué)思維這一素養(yǎng)水平和構(gòu)建生物學(xué)思維導(dǎo)圖，以此來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

五、研究策略及建議

針對(duì)上述結(jié)論，提出如下建議。一方面教育管理部門及學(xué)校應(yīng)該給予足夠重視，通過各種渠道組織教師進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)高中生物學(xué)核心素養(yǎng)相關(guān)的理論知識(shí)。另一方面，教師應(yīng)該針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容靈活使用運(yùn)用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)，以此來幫助學(xué)生提高科學(xué)思維能力。

例如1.教師在概念教學(xué)的備課階段要理解、吃透教材，在學(xué)生已有知識(shí)水平基礎(chǔ)上，將教材知識(shí)按照邏輯關(guān)系進(jìn)行重組，課堂上引導(dǎo)學(xué)生分析教材內(nèi)容，在黑板上繪制或運(yùn)用多媒體展示思維導(dǎo)圖。運(yùn)用講、繪同步的形式展開教學(xué)。之后要求學(xué)生明晰各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)出具備自己特色的思維導(dǎo)圖，體現(xiàn)學(xué)生自主性和創(chuàng)造性。2.在生物學(xué)教學(xué)中，思維導(dǎo)圖所具備的良好可視性教學(xué)效果及主題詞之間清晰的邏輯關(guān)系，是其應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的最大優(yōu)勢(shì)。以此來創(chuàng)設(shè)探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。3.在復(fù)習(xí)課中，教師可以選擇思維導(dǎo)圖中的氣泡圖、樹狀圖和括號(hào)圖，激發(fā)學(xué)生的有意記憶，高效整合知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)繪制思維導(dǎo)圖，然后進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練，有助于學(xué)生鞏固知識(shí)，進(jìn)而運(yùn)用演繹思維方法解決一些具體問題。以此來培養(yǎng)學(xué)生的歸納與概括思維能力等。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊銘，劉恩山.在生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生理性思維[J].生物學(xué)通報(bào)，2017，52（08）：12-15.

基金項(xiàng)目：文章為2019年度山西省研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“高中生物學(xué)教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的實(shí)踐研究的成果，項(xiàng)目編號(hào)：2019SY345。

作者簡(jiǎn)介：徐圣潔（1995- ），女，山西師范大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向：生物教學(xué)。