思维导图在小学科学教学中的有效运用*

☆ 李 猛 陈汇雯 王世存

（1.河北民族师范学院化学与化工系，河北承德 067000；2.华中师范大学化学教育研究所，湖北武汉 430079）

《义务教育小学科学课程标准》指出：培养学生的科学素养，发展其思维能力和创新能力等[1]。小学科学课程是一门综合性课程，强调不同领域知识之间的相互渗透和联系。而思维导图是一种基于图像式的思考辅助工具，它通过图像和文字相结合的方式有效的记录学生的思维过程。在小学科学的教学中可以用思维导图辅助学生整理观点和思路。在此过程中可有效发展学生的思维能力和创新能力，从而落实小学课标培养学生科学素养的要求。

一、思维导图的内涵

英国心理学家和教育学家Tony·Bozan首先提出思维导图（Mind Map）的概念。他认为思维导图是通过图像与文字相结合的方式来辅助大脑记忆，这种思维方式十分有效，能够广泛运用在各个领域[2]。它通常从主要概念或关键字延伸出来，根据思维水平构建多个分支,在树形的结构图上组织尽可能多的信息，每个分支都用不同的概念或关键字编写。

思维导图是一种图像式辅助思考的工具，它能运用符号、图像、词汇等[3]，把单调的文字信息转化为色彩丰富、条理清晰的图式，使思维过程以导图的形式呈现出来，从而建构起符合自己思维特点的个性化知识体系。

二、思维导图在小学科学中的作用

1.构建知识体系，提升学习效率

2009年10月包括中国在内的十位专家在苏格兰召开探究式科学教育国际研讨会，并出版了《科学教育的原则和大概念》一书，该书提出了科学教育的十项原则以及基础教育阶段需学习的十四个科学大概念，要求教师要围绕科学中的核心概念进行教学，聚焦对主干知识的理解，而不是只讲解零碎的知识片段[4]。

在小学科学教学中，教师应紧扣核心概念构建思维导图，构建起一个紧扣几大核心概念的完整知识体系。同时组织学生通过思维导图来总结课堂上学习的知识，并检测自己的学习效果。课后也可以利用思维导图整理教科书中的知识，做到对琐碎知识点的有效整合和个性化总结，从而提高学生的学习效率。

2.拓宽知识广度，锻炼发散思维

由于小学科学教材知识容量有限，很难满足不同层次、类型学生的需求，教师应鼓励学生利用思维导图对课本中的重难点知识进行延伸、拓展，以达到教学目的，满足新课程标准的要求[5]。同时教师应根据教学内容适当地运用思维导图，营造良好的学习氛围，让学生在相对轻松的环境中完成相关知识的学习。此外，也可以运用它将课内知识与课外知识有机结合起来，培养其发散思维能力。

3.注重个性发展，培养创新能力

新课标的基本理念指出：教学中应突出学生的主体地位。教师在实际的教学中应当是组织者、引导者。传统讲授式教学束缚了学生的思维，影响了学生创新和发散思维能力的提升。运用思维导图的教学方式相对于传统的教学而言，呈现内容有较强的灵活性和创造性。教师在科学教学中利用这一工具，引导学生针对本节或本章教学内容来绘制属于自己的思维导图。从而促进学生的个性化发展。此外，学习者通过搜集图片和其他多种形式信息来绘制思维导图，能有效激发学生的学习兴趣，并能对所学知识有更深入的思考，使其思维方式不再固化，进而提高了学生探究科学的积极性，培养了自身的发散思维能力和创新能力。

4.促进合作学习，师生平等交流

思维导图的结构使它具有独特的开放性和发散性，学生可以单独完成思维导图的绘制，也可以几个同学在小组合作中完成。在此过程中，教师充当引导者和促进者，与学生平等交流，以便立足学生的实际需要和教学需要来组织教学内容，真正做到以学生为主体。通过合作学习，能够提高学生的合作能力。与此同时教师也能有所提升，正所谓教学相长。由于小学科学课程提倡探究式学习，在日常教学过程中运用小组合作学习的教学方式，同时使用思维导图可以发挥其特点，在此过程中也可促进师生间的平等交流。

三、思维导图在小学科学不同课型中的有效应用

1.新授课：替代传统笔记，记录思维过程

传统的笔记一般都采用线性方式记录，呈现模式单一死板，并不能反映出各个知识点之间的逻辑关系和连接脉络，并且传统笔记大多是学生对教师讲授内容或教材知识的抄录，重点与非重点知识不能很好体现，缺乏对所学知识的归纳、思考，不利于学生对新学习知识的内化。由于小学科学知识体系的覆盖面广，思维导图具有整合琐碎的知识点的优势，让琐碎的知识以图式的方式展现出来。所以在新授课时，可以替代传统笔记，记录学习者的思维过程。例如冀教版小学科学五年级上册第一单元第一节土壤与植物的生长这一节，学生可以用思维导图来替代传统的笔记（如图1）。

图1 土壤与植物的生长

学生只需记录关键词和逻辑图式便可绘制出思维导图形式的笔记，能够节约在课堂做笔记的时间，有充足的时间来思考教师提出的问题，进行高阶思维的训练。思维导图运用图片、符号等，绘制出各知识点之间的逻辑关系，真实记录了学习者当时的思维过程。因此学生在听课过程中可以运用其代替传统笔记。

2.实验课：深入分析问题，展示探究过程

思维导图所具有的特性可以有效地反映思维的层次感和各部分之间的逻辑关系。根据思维导图的层级和分支可以看出其广度和深度。小学科学实验有很多是探究性的，在实验课的教学中，探究在相同条件下，自变量与因变量的关系时，可以运用实验探究中常见的控制变量法，使用放射结构的思维导图来使实验思路更清晰，分析问题更加深入，结果更直观。

3.练习课：概括总结规律，形成长时记忆

任何课程的练习课，都需要对规律进行概括与总结，小学科学课也是如此。教师教学过程中要重视对学生的启发、引导，在对规律的探究中加深对所学习知识的深入理解，做到心中有数。学生通过绘制思维导图来对小学科学每个章节、甚至整本书的重难点知识进行梳理与归纳，提炼重难点，总结出它们之间的放射性关系，借此形成一个长时的记忆，并将总结的规律应用于练习中。例如，在进行冀教版小学科学五年级上册第三单元的相关练习时，教师和学生均可以使用思维导图来提升练习效果（如图2）。

图2 人与环境

4.复习课：建构知识体系，回顾思维过程

复习课是为了让学生巩固已学知识，加深对知识的理解和记忆，建立较完整的学科知识体系，并运用这一体系解决现实中的问题。但在教学过程中，学生往往不能形成个人的学科知识体系，更不能比较深刻地思考核心知识点之间所具有的逻辑关系。而思维导图的放射性结构与学习者大脑的思维特点类似，可促进学习者进行深入性和广延性的思考。思维导图不但可以展示学习者思维的过程，而且也能帮助学习者理清思路，构建相关知识体系。作为一种逻辑性很强并且可以记录学习思维过程的工具，思维导图在复习课中有较大的用途[6]。复习课时学习者基于已有的知识绘制思维导图，能够快速回顾他们学习时的思维过程，从而提高学习的效率。例如进行冀教版小学科学三年级下册第四单元电的相关复习时，学生们可以利用思维导图建立起一个完整的知识网络（如图3）。

图3 电

由于小学科学教学具有探究性和综合性，在小学基础学科中占有越来越重要的地位。而思维导图的发散性、探究性很符合小学科学教学的特点，其作为一种可视化的思维工具，理应运用到小学科学的实际教学中。同时教师要根据学生的学情和实际的需要，灵活辩证的利用思维导图，营造良好的学习氛围，提高学生科学学习的积极性。总之思维导图在小学科学教学中的运用，对培养学生的发散思维能力和创新能力都具有积极影响。教师们应在日常的小学科学教学中不断的探索、尝试，让它更好地为教学服务，从而能够较好地落实小学科学的课程目标。