思维导图在植物学教学过程中的应用

陈晓江，雷慧，白建华，张建华

（忻州师范学院 生物系，山西 忻州）

一 引言

思维导图作为一种学习笔记的记录方法是英国著名心理学家东尼·博赞（Tony Buzan）于1960 年提出的[1]，在具体应用过程中，有效地提高了人们的学习能力，逐渐发展成为被教育工作者认可的一种逻辑性强、结构清晰、有助于思维的学习辅助工具和方法。随着现代教学技术的广泛应用，思维导图已经在各个领域范围内取得了显著成效，特别是大学师生在进行课堂教学和学科知识学习时，都在应用思维导图这项有助于思维的工具[2]。例如新加坡把思维导图作为中小学生的一门必修课[3]。充分应用思维导图来增强学习能力，培养我们善于思考的能力，越来越多的人都有了充分的认识。思维导图学习方法引入我国后，在教学实践中得到了推广，例如思维导图在大学物理、英语、化学等学科的应用过程中，得到了大家的认可。随着思维导图在教学实践中的广泛应用，思维导图在各个领域都有了较大的影响，如何在高校课程教学中充分发挥思维导图作用的研究随着提出，以及如何提高思维导图在现代课堂教学中的应用水平研究随着展开[4-6]。其中，思维导图在外科护理教学中的应用效果，说明思维导图是一种有效的教学方法，能够在护理专业课程教学中推广[7]。教学实践中思维导图有助于教师进行课堂教学准备，如在高校教师备课应用中构建高校课程备课的思维导图框架，促使不同的学科课程通过思维导图体系，能够融合各门课程特点建立相关知识的联系，使备课达到程序化、模块化和系统化，以改变传统备课的独立零散方式，以有效地提高高校教师群体的教学能力[8-10]。目前，思维导图在我国高校一些课程教学具体实践中得到广泛使用[11]。我们针对高等师范院校植物学学科的特点，充分应用思维导图于该课程教学过程中的各个阶段，并且从教师的角度对教学过程模式进行了探索。

二 思维导图对教学过程设计的作用

教学过程设计是提高学习效率的有效手段，整个设计充分应用系统方法，把学习理论和教学理论有机组合成对课程目标、课程内容、教学方法、教学策略和教学评价等部分进行计划、构建教学过程，以高效的教和学相融合，解决课堂教学实践过程中教和学不同步的问题，强化学习目标。教学过程设计是教师上课时对课堂整体教学的思路和过程，一个好的教学过程设计是课堂整体教学过程的规划，是课堂教书育人的基础。教学过程设计促进了教学过程中把理论转化为实践的效率，教学过程设计的所有内容需要教师在课堂教学过程中完成，通过应用各种教学形式来激起学生的学习积极性和兴趣，引导学生根据自己实际情况找到适宜于自己的学习方法，形成自己的思维方式，让学生跃过学习障碍。教师以思维导图的方式呈现教学过程，首先能够清晰地呈现课堂教学过程、教师对教学形式和教学内容的认知、教学过程传授知识的思路、突出教学重难点，使教学目标更加细化；第二，思维导图可有利于科研成果、思政内容的切入。教师把自己科研成果融入课堂教学过程中，具体的实践实例有助于激发学生的学习兴趣，帮助学生在学习中把理论和实践有机地结合起来；课堂教学过程中，于传授知识的同时，可以把育人融入进来，教学过程中导入课程思政，能够很好地把课程中蕴含的高尚的道德精神内化为学生的内在素质，有利于促进大学课堂教育形成“思政课程和课程思政”高效课堂。从而为培养出大批品德高尚、学术精湛、服务人民的综合型人才；第三，利用思维导图进行教学过程规划，能够帮助教师把积累的教学经验上升为教学理论，增强和完善教学教法理论的实践性，促进教学理论和实践的紧密联系。从利用思维导图的教学设计中领悟到解决问题的思维方式和科学方法，从中学会创造性地解决问题的思路和方法。比如在讲被子植物营养器官——根这部分内容时，可以构建如图1所示的教学过程设计思维导图。

图1 根的教学设计思维导图

（一） 复习

提问与本节内容密切相关的知识，如保护组织、输导组织、薄壁组织、器官的概念，启发学生把掌握的已学知识进行迁移，从而能够快速地进入学习新知识的状态。

（二） 导入新课

在新导入过程中引用泰戈尔的格言：“永远在坎坷中，但从来没有因此而停步。埋在地下的树根使树枝产生果实，却并不要求什么报酬”。通过引导学生读泰戈尔的这句格言，激发学生的思考兴趣，从而导入新课内容。

（三） 新课教学

通过教学内容思维导图的呈现，使学生更直观的了解教学内容。讲授过程中结合思维导图开展每部分内容的教学任务。设计思路：（1）根系、根的功能、根的变态、菌根和根瘤，拟采用讨论式教学，师生共同归纳总结。这样学生能积极参与到教学当中，激发学习探索兴趣。（2）重点内容是根的构造，遵循由简单到复杂，由直观到微观、由立体到横切平面的思路。也就是：立体观察—平面，先观察小麦根的立体模型图。讲解单子叶植物（小麦）幼根的结构，然后观察小麦老根结构，讨论解决小麦幼根与老根的区别？推理幼根到老根的生长过程。指出，小麦根不能无限生长增粗的实质。这部分内容相对简单，通过这部分内容的学习，学生必须逐渐学会立体结构图与平面结构图的切换，推理立体生长过程，掌握平面结构图。为后面的学习打下基础，提高空间想象力。继而进入双子叶植物根的结构的学习，突破本节难点。用简洁的展示方法说明单、双子叶植物根的本质区别，双子叶植物的根是主根发达，而单子叶植物的根主要是须根系，主根并不发达；另外双子叶植物的根增粗主要是具有形成层，单子叶植物的根中维管束没有形成层，所以没有次生加粗。

（四） 课堂教学小结

利用思维导图对本节课知识复述，突出本节课堂知识的重点和难点。并在课堂小结中切入“根深蒂固、根深叶茂”，暗喻学习中基础牢固的重要性。

（五） 布置作业

此步骤的思路是扩散思维，掌握植物根增粗的本质，端正学习态度。在布置作业时，教师根据课堂教学中掌握的学生学习情况，按照教学大纲的具体要求，进行教学设计，将课堂教学内容以可视化的图像、文字、色彩等形式直观形象地浓缩与思维导图中，反映出知识点的相互关系，呈现出复习、新课导入、新知识的讲解、科研成果的切入、课程思政的融合等教学环节。利用思维导图的结构化特点使教师在课前进一步明晰课堂教学思路，同时也保证了课堂教学中通过课件演示的方式将思维导图逐步、清晰的展示给学生。

三 思维导图在准备授课内容时，有助于把握重难点，更好地理顺教学思路

思维导图具有较强的逻辑性和简洁的发散结构流程特征，应用于植物学教学备课过程中时，能够很好地完成植物学整个教学过程中，达到教学目标。第一，思维导图有助于教师深度剖习教材，把握教材知识内容结构，是教师高效地组织课堂知识点的有力帮手；其次，思维导图可以帮助教师对课堂知识内容和结构框架进行很好规划，理顺教学内容的联系，构建系统的知识体系，形成整体认知，有助于对重难点知识的掌握，有利于教师在教学过程讲解清楚教学的重点和难点，以及课堂知识内容的内在联系；第三，思维导图在教学过程中的充分应用，能够实时地对教学内容与学科知识结构进行更新。在教学实践中，教师根据自己科研结果，利用思维导图将新的知识内容和前沿学科信息增加到同一知识体系中，扩大课堂知识外延，提升了学科内容的深度，很好地激发学生学习兴趣和动力。思维导图能够避免在知识内容的大量重复，为减少教师的备课时间和提高备课效率起到事半功倍的作用。而且，在具体备课过程中使用思维导图，思维导图逻辑性强的结构流程有效地提高了教学内容的结构清晰程度，引导教师快速发现融入科研成果进课堂教学的合理切入点。

从图2 可以看出，利用思维导图可以清晰地将教师的思维呈现出来，授课内容一目了然。以思维导图的形式备课比教案写出来更快。在实际教学中，教师利用思维导图辅助备课，比如在讲被子植物营养器官--- 根这部分内容时，可以构建如图2 所示的思维导图，使学生更直观的了解教学内容。教师复习、导课结束后，将上课内容导图展现给学生，授课内容一目了然。

通过图2 思维导图看出课堂知识系统化，促进人们对系统知识的接受和记忆优于对孤立零散知识的接受和记忆。对于同一事物，应用思维导图有利于学生接受和记忆大数量的系统知识，而且促进学生的思维能力和学习能力。充分说明将思维导图应用于教师个人备课和课堂知识准备过程，能够帮助教师科学地梳理教学思路，组织教学所需要的素材，改进课堂教学方式，提高教师整体教学水平。

图2 .被子植物根知识思维导图

四 思维导图能够清晰展示课堂教学过程

教师复习、导课结束后，应用思维导图能够完整地再现出自己的课程内容，上课知识结构清晰的展现给学生，使学生对教学知识有一个直观的了解。充分地展现出课堂知识讲解思路和课堂知识横向和纵向的延伸。随着信息时代的发展，智能化媒体教学设备的使用，使课堂讲授的内容通常承载着大量的知识点和信息量，容易导致信息量超过学生的思维跟进速度，引起学生学习兴趣下降和注意力衰退，导致教学效果降低。根据具体实践应用思维导图能高效地组织知识结构，使整个讲授过程清晰明了，减轻学生对知识的接受难度。思维导图对授课内容的框架构建，一方面使教师能够清楚把握住知识点之间的联系，另一方面有助于学生对整个课程的知识结构更加清晰，从而引导学生深入思考，吸引学生的注意力，加强对知识的吸收。课堂上，在植物学教学实践中，应用思维导图达到了教与学统一的效果，使教与学的关系成为师生的思想碰撞和交流的桥梁，利用思维导图教给学生的不仅是学科知识，还包含着思维能力、归纳分析能力以及学习的探究能力。在教学实践过程中，用思维导图规划教学过程，结构清晰，容易发现具体问题，能够方便地进行实时有效地改进。思维导图在植物学教学过程实践中，促进了学生对植物学知识学习能力的提高。在教学过程中，充分利用思维导图进行有效教学，一方面使教学步骤简洁清晰，扩大了课堂知识的容纳量；另一方面，较强的逻辑性促进了学生的创新能力，很好地培养了学生归纳、分析和判断能力，提升了课堂教学效率和质量。

五 利用思维导图制定教学计划，促进教学效果评价

（一） 制定教学计划

思维导图的应用有助于课堂中教师和学生对课程教学大纲和教学计划的逻辑结构进行梳理，清楚地列举课程内容及相关的注意事项，具有清晰的目标，思维导图设计流程，促进了对计划过程的了解，促进了学科之间的融合和沟通。有利于在具体教学实践中根据教学具体情况而做出实时的调整。

（二） 促进教学效果评价

应用思维导图在教学过程中的各个阶段进行教学效果评价，能够客观地了解整个教学活动过程。在教学活动的准备阶段，教师利用思维导图教师能够比较全面地了解学生的原有知识结构和学习能力，帮助教师了解学生实际情况，做好学情分析，做到因材施教。在学期结束时，教师对学生思维导图笔记本进行批阅，根据其记录内容的系统性、逻辑性和科学性等进行客观判定，对应用思维导图记录课堂知识的认真程度和学生课程的考试成绩之间进行相关分析，以得出客观的教学效果评价。

六 结语

思维导图的可视化性和结构化流程使其成为一种教学辅助的思维工具，在高校教学实践应用的过程中，促进整个教学过程有机地组合在一起。尤其是教师个人根据教学大纲要求和教学参考教材的特点，分析研究教学知识的重点和难点，以及教学过程设计和教学内容分配时，应用思维导图有利于帮助教师转变教育教学理念，帮助教师进行教学过程实践、备教案、备学生、讲课、进行教学评价和教学反思等，有效地提升教师的教学素养和教学能力。另外，思维导图在学生进行知识结构体系的构建、促进学习能力和提高学生思维能力方面具有非常好的效果。思维导图的充分应用能够有效地激发学生探究性学习能力，活跃师生课堂教学过程中的思想交流，促使教学质量的提高。有助于学生分析、归纳、推理和逻辑思维能力的提高。

思维导图在新时代的高校教学过程中的普遍应用，为教学实践中如何更好地培养学生综合素养的研究和促进学生的全面发展拓展了新的思路；而且思维导图在课程教学过程中的应用能够拓展出逻辑性较强的教学方法和形式。新时代的高等教育中，急需要由培养专业型人才向培养素质较高的复合型人才转变，在培养过程中充分利用思维导图辅助教学是非常必要的。信息时代后期，思维导图软件的发展，使学习过程具有简单、清晰和直观的特点，极大地提高了课堂知识的传授效率，丰富了课堂知识内容，所以思维导图必将对未来的教育和教学过程产生深远的影响。现代化的课堂教学随着思维导图在教学过程中的不断深入开展和完善，思维导图辅助的教学模式在学科教学中必将取得更好的效果。我们在植物学的教学中将继续探索，探索在集体备课中的应用，在青年教师教学素养提升中的作用。