谈运用思维导图教学培养学生科学探究能力

巫卫红

摘 要：在科学课程的教学中，教师希望呈现高效的课堂，除了学生利用感性思维方式去接触科学外，还希望他们能用科学、理性的思维来发展其探求科学的能力。一直以来，科学课的教学都把系统的知识点进行割裂后分散学习，孩子们学习完后，并不能很好地形成一个知识体系，使他们对知识的整体性与系统性的认识都大打折扣。而思维导图是表达放射性思维的有效的图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，把子目标和主目标的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。

关键词：思维导图;小学科学;高效课堂

思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间达到平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能。所以，把思维导图这一强大的思维引导工具，运用到科学课堂的教学中来，研究其能否帮助学生建立系统的科学知识体系，培养系统的探究能力，促进孩子们科学思维的培养。以下就如何运用思维导图培养孩子们科学探究能力略作探讨。

一、以思维导图作为载体，激发学生科学探索的兴趣，从而提高科学探究能力

在教科版五年级上册《生物与环境》单元中，我要求孩子们以小组为单位，作思维导向图，通过全班同学的汇报，孩子们很快就能获知各种生物都依赖着有生命和没生命的环境，它们的行为与所处的环境息息相关。很多孩子很好奇：想改变一下生物的生存环境;到底生物是如何与它的环境影响着，激发了孩子们想探究相关方面知识的好奇心。因此，在探究“种子发芽实验”中，很多学生想出了各种新奇探究“种子发芽”与环境之间关系的实验计划和方案，例如：在研究水与种子发芽关系的问题上，孩子们除了研究水量与种子发芽关系，还想出了在相同水量以及其他条件不改变的情况下，探究不同浓度的牛奶、茶叶水、洗涤水、东豪涌水、白砂糖水、柠檬水等对种子发芽的影响。孩子们对由思维导向图引发出来的研究问题很感兴趣。探究起来兴致勃勃，有始有终。由兴趣带动整个知识体系的探究过程，孩子们发现得就更多。以下是孩子们的研究及发现。

报告一：实验时间：2016年9月9日 实验内容：水分

实验条件：阳光、空气、养分、温度。不需改变的条件：水分

2016年9月10日

有水分的种子开始发芽，并长出了根部;没有水分的种子无任何反应。

2016年9月11日

有水的种子根部开始变粗;没有水分的种子依然没有反应。

2016年9月12日

有水的种子开始长出叶子，长得很好;没有水分的种子还是没有反应。

2016年9月13日

有水的种子开始长出非常多的叶子，把整个花盆挤满了;没有水分的种子依然没有反应。

结论：有水的种子可以生长得很快、很健康，但是没有水的种子却长不出来。由此，我们知道了，种子的生长需要阳光、空气、温度、养分和必不可少的水分。如果没有水分，种子是长不出来的。

报告二：种子发芽与水的实验报告

这段时间，我们科学第五组做了一个实验。

这次实验的研究问题是：种子发芽与水有什么关系？做法是把种子分为三组，放到三个花盆里。①号盆浇适量的水;②号盆不浇水。（3个盆，为啥只有2个盆？）

在这次实验开始前，我们组猜测①号盆的种子会生根发芽;②号盆的种子会死亡。

猜测完种子的生长之后，我们组进行了明确分工：肖××执笔写报告;成××负责①号盆;郑××负责②号盆;吴××做小工。分工完之后各自回家准备实验物品。

2016年9月17日：各自种豆，实验正式开始（为保证土壤湿润，①、②号盆都浇了一点水）。

2016年9月18日：①、②号盆的种子都稍微发胀。

2016年9月19日：①号盆的种子种皮破裂;②号盆的种子毫无变化。

2016年9月22日（三天后）：①号盆的种子已长出根;②号盆的种子毫无变化。

2016年9月25日（三天后）：①号盆的种子已长出2厘米长的芽，根也在加长;而②号盆的种子经检查后已腐烂，确认死亡。实验结束。

我们的结论：种子发芽需要充足的水分、阳光、温度。没水发不了芽，水过多也发不了芽，必须恰到其处才能发芽。我们的想法：如果在江水流向农田的分流处设个小型拦水坝，水少时增加水流量，水多时减少水流量，使旱时有水，洪时少水，以保农业生产值年年创新高。

报告三：动植物生长与水质关系的研究

（一）实验活动

1.实验准备

材料：水槽、油污（机油和汽油混合，比例为1 ∶ 1）、鱼（凤凰鱼20条），小草（花盆）。

准备工作：

①将凤凰鱼分别养在10个水槽中，每个水槽两条。

②将小草种在花盆中，每一个花盆种两棵小草，种植至成活。

③将汽车用的润滑油和90升汽油按1 ∶ 1的比例混合。

2.实验过程

（1）将10缸金鱼分组：两缸一组至五组，一组作对照，其余四组分别加入不同分量的油污。每天放入3粒鱼饲料，每天观察鱼的活动和记录，饲养20天后观察实验表明：油污漂浮于水的表面，对鱼的生长产生很大的影响。特别是油覆盖水面达到85%时，凤凰鱼经常浮出水面，5天后就死亡。而油污覆盖水面达到15%时，对凤凰鱼的影响较小，所养的凤凰鱼和在没有油污中所生长的基本一样。

为了研究油污是否对植物的生长产生影响，我们同时还用10棵小草为标本，研究油污对其的影响。

（2）将成活的5盆小草中拿1盆作对照，其余4盆分别浇上分量不同的油污。将植物置于阳台，每天浇上若干毫升油污，经过观察实验表明，油污覆蓋土壤表面时，对植物生长也构成很大的影响。另外，我们还对4盆小草的根部做了调查，发现根主要向着没有油污的方向生长，而有油污存在的植物根茎基本上是腐烂的。

（二）考察

另外，我们还对油污漂浮较多的一些水域作了考察。发现珠江两岸边的土壤明显附有油污，植物也较为稀疏，植物的生长较为缓慢。

（三）结论

我们经过用鱼、小草做实验，并对一些地域作考察活动，证实了石油造成的污染对动、植物的生长都产生一定的影响。特别是油污较多时，对生物的生长是致命的，对环境的破坏也是显而易见的。

（四）提议

1.我们洗完碗筷后，水中充满油污，这些污水要经过沉淀、过滤后再排放到江河里。

2.游艇在出海之前，一定要检查油桶是否完好，以防油泄漏，一为不要浪费，二为不要污染水源。

3.如果发现游艇在海中泄漏油污，要立刻阻止油污再泄漏，并且清除泄漏出来的油污。

二、运用思维导图提升孩子们在科学探究过程中的主人翁精神

在思维导图的作用下，在执教《了解空气》时，孩子们自己联系水的研究方法和水的性质，并对其进行对比，进行问题的探究：空气是怎样的一种物体？然后孩子们通过动手收集空气，利用研究水的方法来探究空气的特点，在孩子们发现空气各种特点的基础上，整理空气特点，归纳出空气是没有颜色、没有气味、没有味道、透明的、会流动的一种气体。随后借助纸探究我们平时看不到空气占据空间的这一特点，在这个环节中，有些孩子提出问题：纸在水中会湿吗？其他孩子们猜想，并讲出猜想的理由，跟着做实验验证，解释验证的结果，再提出一个螺旋式上升的问题：有办法让纸湿吗？接着就是孩子们设计实验方案—做实验—获得发现—解释实验结果。再利用探究得到的科学知识（空气占据空间这一特性）解决实际问题：孩子们想办法将水中的一杯空气移到另一个杯子里。孩子们先想办法，随后按照自己想到的办法做实验，并解释为什么这样做，结果怎样，利用空气的什么性质解决问题的。最后，孩子们对这节课的探究内容进行总结。为了让拓展性课题在课后得到有效的落实，我建议孩子们课后继续研究空气，找找空气还有哪些他们没发现的特点，把找到的特点写在空气记录表的背面，下一节课继续验证。从整节课甚至整个单元来说：孩子们的探究热情高涨，主动性强。所以说：思维导图提升了孩子们的主人翁精神，什么都自己来，不依靠老师，带着想探究的问题，自己帮办法解决，这一改变，对学生学习方面来说，绝对是质的飞跃。

综上所述，运用思维导图培养学生的科学探究能力具有极大的影响。以思维导图作为载体，激发孩子们科学探索的兴趣，从而提高其科学探究能力;提升孩子们在科学探究过程中的主人翁精神;帮助孩子们对科学探究问题的选材、考虑影响探究的因素、探究解决问题的方法，最后分析发现、归纳结论，也就是说可以帮助孩子们轻易找出解决问题的方法，轻松地制订研究计划，发散孩子们的思维，培养其创造能力，从而呈现高效的课堂效益。

参考文献：

张洁莹.科学教学中如何运用思维导图培养学生的分析能力[J].小学科學（教师版），2017（5）：28-29.

编辑 鲁翠红