思维导图在高中生物学教学中的应用策略

聂凤英

摘 要：高中生物教师应用思维导图开展丰富多样的教学活动，能够有效改进学生的学习方法，开阔他们的认知思路，同时借此启发学生的逻辑思维、整合思维等高阶思维，使学生能够梳理构建出系统完整的生物学知识结构体系，更好地提升其结构化学习生物知识的能力。为了让思维导图教学发挥出应有作用，文章从课前导学、课堂教学、课后复习三方面出发，阐述教师通过设计思维导图预习、本体导图探究、合作绘制导图、构建单元知识网络等授课活动，提出了提高课程教学质量的有效策略。

关键词：思维导图；高中生物；生物教学

高中生物教材中包含了很多具有描述性和规律性特点的生物概念与原理，如果能够利用好各知识点之间的逻辑关系和内在规律，则能有助于学生更系统地理解和掌握基础性理论知识间的大小概念。为了培养学生的逻辑思维能力，生物教师可以利用思维导图工具开展多样化知识梳理与整合授课活动，让学生通过串联生物学概念、梳理单元知识点、构建系统化知识结构体系的方式，提高结构化学习水平，更加扎实地掌握高中生物学概念与原理。

一、思维导图概述

（一）思维导图定义

思维导图是一种直观、清晰、高效、系统的思维工具，能够全方位调动与整合人类大脑所涵盖的各种概念，如左脑的逻辑、文字、顺序，右脑的图像、线条、色彩、空间等，让人们能够按照大脑思维规律对所见所闻进行深度思考，将各种信息梳理整合成一个完整的网络化结构体系，让信息处理过程得到可视化呈现，使大脑潜能得到更大限度的开发，有助于提高人们的逻辑思维能力和理解记忆能力。高中生物教师将思维导图工具应用于教学活动之中，能够有效启发学生的高阶思维，使其快速构建出完整的生物知识结构体系，提高其课程学习的效率与质量。

（二）思维导图特征

思维导图具有四个主要特征：第一，在导图的中央主图形上能够非常清晰地呈现焦点部分内容；第二，导图呈树状结构，以主题为主干，用分支方式将关键信息呈放射状发散展示；第三，各分支由概括性的关键词构成，突出核心知识点；第四，各分支之间由线段相连，呈现节点结构。上述特征能够使思维导图表现出更强的视觉冲击力，使学生进一步了解生物学各知识点之间的关联关系，增强他们对关键知识的记忆效果。

二、思维导图在高中生物学教学中的具体作用

高中生物教师运用思维导图工具教授学科知识，引导学生绘制生物学思维导图，不仅可以启发学生的逻辑思维、整合思维，培养他们结构化学习的意识，还能有效提升其知识提炼、知识梳理、知识整合的水平，提高他们系统化建构知识的能力。让学生构建出条理清晰、内容完整的生物学知识结构体系，在改善他们课程学习效率和学习效果的同时，使学生能够更加扎实地记忆各单元重难点知识，令思维导图教学发挥出应有的作用。

三、思维导图应用于高中生物学教学的优化策略

（一）巧用思维导图，创新课前导学方式

生物导学的主要作用是引发学生对生物知识的好奇心，快速调动他们主动探索单元知识的兴趣，同时唤醒其已有的生物认知经验，使其能够顺利过渡到新知识学习环节，为课上学习奠定良好基础。为了达到这一教学效果，教师可以利用思维导图创新生物导学活动。

1.用思维导图激发学生自主探究意识

生物教师若想增强导学教学的有效性，让学生对单元知识产生浓厚的兴趣，需要调动其主动探究的积极性，如利用不完整的思维导图创建空白内容自主补充导学活动。在活动中，学生能够被清晰直观的导图画面所吸引，并对图中的空白部分产生强烈的好奇心，从而更加主动地阅读教材内容，积极找寻所应填写的补充信息，有效提升其导学学习的兴趣与效率[1]。

例如，在教学《细胞的多样性和统一性》一课时，在导学环节，生物教师可以利用多媒体课件展示一幅并不完整的单元知识思维导图，借助残缺的画面信息引发学生对原核细胞、真核细胞、细胞学说等单元知识的好奇心，激发其主动探索具体内容的兴趣。例如，在残缺的思维导图中，学生能够看到此单元知识点被分为观察细胞、原核细胞与真核细胞、细胞学说建立过程三个主要部分，然而，每部分的分支内容都不完整。比如，在观察细胞这部分分支中，教师只给出了光学显微镜、低倍镜观察、高倍镜观察和操作步骤几个关键词，没有展示具体内容，这使得学生对于如何使用各种显微镜观察生物细胞产生了浓厚的兴趣。再如，在真核细胞与原核细胞分支中，教师给出了几个空白框，而与空白框相连部分则给出了衣原体、支原体、放线菌、细胞核、动物、真菌等关键词提示信息，以及“没有染色体”“有一个环状DNA分子”等简单的描述性语句。对此，学生需要通过阅读和学习此单元知识，找到与已知信息相关的内容，然后将空白部分补充完整，形成一个完整的单元知识点思维导图。教师利用残缺思维导图开展导学教学，既可以让学生对此单元部分知识点之间的关系有初步的了解，还能借此调动他们主动探索空白知识点的积极性，激发其自主学习的兴趣，提高其导学学习效率。

2.用思维导图唤醒已有学习经验

生物教师为了改善导学环节的授课效果，需要创新导学的教学方式，可以利用生物学基础知识思维导图唤醒班级学生已有的认知经验，让他们通過观察图片内容想起在初中阶段所掌握的学科知识，以增强其自主探索高中生物知识的信心。然后，教师再引导学生结合初中学习经验对高中生物知识进行自主性探究，鼓励他们绘制简单的单元思维导图，提升其导学探究的效果[2]。

例如，在教学《细胞中的元素和化合物》一课时，教师可以先在大屏幕上展示一幅与此单元知识有关的初中生物学知识思维导图，利用直观图片唤醒学生已有的认知经验，让他们高效回顾已掌握的生物学基础知识，然后再根据图中信息引出本单元所要教授的细胞元素和细胞中的化合物知识。例如，在初中知识思维导图中，学生能够看到人体的主要营养成分可以分为有机物和无机物两个部分，其中无机物包含水和无机盐，而有机物包括糖类、脂肪、蛋白质和维生素四个要素。学生通过回顾初中所学的生物知识，能够唤醒对有机物、无机物、水、无机盐、脂肪、蛋白质等生物概念的认识，为快速认知此单元无机化合物、有机化合物等生物学知识打下良好基础。之后，教师可以鼓励学生自行阅读教材内容，根据已有的学习经验，初步绘制一个简单的单元知识思维导图，直观呈现无机化合物、水、无机盐及有机化合物、脂类、蛋白质、核酸、糖类等生物概念之间的关系。生物教师利用思维导图开展导学活动，能够高效唤醒学生已有的认知经验，增强他们自主学习的信心与动力，有效改善导学教学的效果，为知识深度探索奠定良好基础。

（二）运用思维导图，丰富课堂学习方法

生物教师可以利用思维导图工具创建丰富多样的课堂教学活动，让学生在单元知识整体化认知、合作绘制知识网络、探索知识逻辑关系的过程中，加深对生物学知识的认识，从而养成良好的逻辑思维认知习惯，提高结构化学习的效率。

1.信息技术绘制导图，提升整体认知能力

生物教师为了进一步增强思维导图教学的科学性与生动性，可以利用先进的信息技术开展信息化知识结构绘制活动。在此项活动中，学生需要合理运用信息软件中的各种功能，结合多种与单元知识有关的网络资源，绘制生动灵活的信息化思维导图。此种方式既可以转变学生对生物课堂认知的看法，提高其主动学习的兴趣，还能让他们在亲手操作过程中加深对生物概念的认识，形成整体化生物学习意识，有效提高其思维导图认知的效果[3]。

例如，在教学《主动运输与胞吞、胞吐》一课时，在课堂教学环节，教师可以利用智慧白板开展思维导图信息化绘制活动。在活动过程中，学生需要在智慧白板上绘制单元知识思维导图，运用线段、图形、颜色、文字、填充、添加等功能，结合链接、图片、视频、案例等资源丰富导图内容，更加生动、直观、清晰地呈现单元重难点知识。例如，在智慧白板上，学生需要将“主动运输与胞吞、胞吐”主题分成主动运输、胞吞与胞吐、物质运输方式与细胞膜结构关系三个部分。针对主动运输部分，可以发散出特点、含义、影响转移速率的因素、常见物质、与社会关系、被动运输与主动运输区别六个分支。而在“与社会关系”分支中，学生可以关联囊性纤维病机理的生物图片，利用直观画面展示CFTR蛋白与黏液之间的关系，呈现黏稠分泌物不断积累的过程。另外，可以在“被动运输与主动运输”分支中关联对比表格，用信息对比的方式清晰展现两者之间的异同点。教师运用信息化思维导图开展生物教学活动，既可以利用丰富的信息资源拓宽学生的认知视野，又能让他们形成较强的系统化认知意识，科学融合与单元内容相关的生物知识，提升其课堂学习质量。

2.小组合作绘制思维导图，提高课堂学习效率

高中生物教师为了提高课堂教学的趣味性与有效性，提升学生课堂探知的效率，增强其自主学习的能力，可以结合思维导图开展小组合作比拼绘制活动。教师需要先按照同组异质原则把班级学优生与学困生进行合理分配，组成综合能力相当的多个学习小组。然后，各小组需要通过互动讨论、合作实践的方式绘制生物思维导图。最后，教师需要点评各组的绘制结果，根据所用时间和思维导图的完整度与准确性选出获胜小组。

例如，在教学《细胞呼吸的原理和应用》一课时，在小组绘图过程中，组内学优生需要主动带动学困生讨论细胞呼吸的原理，探讨有氧呼吸与无氧呼吸的过程，交流细胞呼吸的意义，说出细胞呼吸的应用范围。然后，他们需要合作完成思维导图绘制，要清晰呈现有氧呼吸和无氧呼吸与细胞呼吸之间的关系，直观展现细胞呼吸在各方面的应用。之后，教师需要评价各小组的思维导图绘制成果，纠正其中的错误之处，同时，评选出最佳绘图小组。教师通过开展小组比拼绘图活动，既可以提高学生合作学习的能力，降低学困生课堂认知的压力，又能增强教学的趣味性，提升班级整体的学习效率。

3.结合问题绘制导图，提升逻辑思维能力

绘制思维导图需要具备一定的逻辑思维能力，对此，生物教师为了启发班级学生的逻辑思维，使其能够按照正确的逻辑关系构建单元知识结构体系，改善其课堂认知的效果，可以开展问题引导式思维导图绘制活动。教师可以根据教学内容提出由浅入深的逐步探知问题，将单元各知识点以问题的形式进行合理关联。而学生则需要通过找寻问题答案厘清各知识之间的逻辑关系，绘制出完整合理的单元思维导图[4]。

例如，在教学《光合作用与能量转化》一课时，教师可以设计单元知识问题链。1.捕捉光能的色素是什么？叶绿体的成分与结构是什么？如何提取和分离色素？2.叶绿体的作用是什么？什么是光合作用？光合作用的过程是怎样的？3.光合作用的反应式是什么？光合作用的原理是什么？4.光合速率的概念是什么？如何判断光合作用的强度？5.哪些因素对光合作用有影响？6.化能合成作用的概念是什么？可以应用于哪些领域？7.光能合成与化能合成的区别是什么？然后，学生需要找寻上述问题的答案，根据答案绘制光合作用与能量转化的思维导图。生物教师通过开展问题引导思维导图绘制活动，既可以提高学生的逻辑思维能力，又能让他们快速找到生物知识点之间的内在关联关系，使其构建出逻辑更加清晰、内容更加完整的单元知识结构网，真正提高他们生物学习质量。

（三）应用思维导图，优化课后复习模式

在课程复习环节，生物教师为了让学生能够更加扎实地掌握单元重难点知识，提高他们结构化、系统化学习的意识和能力，可以创建单元知识思维导图绘制活动。在此项活动中，学生需要先提炼单元各小节重要知识点，将其归纳为关键词或简短语句，同时合理划分生物知识的类别，然后再按照一定逻辑关系将其整合为完整的知识结构网，加深对单元知识的记忆，使课程复习达到应有的效果[5]。

例如，在教学《细胞的生命历程》这一单元时，由于此单元包含了“细胞的增殖”“细胞的分化”“细胞的衰老和死亡”三部分知识，对此，学生需要从整体化视角出发，绘制完整的细胞生命历程思维导图。例如，学生可以把细胞的生命历程划分为细胞增殖、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变、细胞坏死六个部分，然后对每个部分进行细分。比如，细胞增殖可以分支为细胞生长与細胞增殖，而细胞增殖又可以细分为真核细胞的有丝分裂、无丝分裂、减数分裂和原核细胞的二分裂。再如，细胞衰老可以分出特征和原因两个分支。之后，学生需要用简单话语将细节知识补充完整。学生通过绘制单元思维导图，既可以呈现更为完整的生物学知识点，又能形成较强的系统化学习意识，提升整体认知能力，使课程复习展现出应有的效果。

结束语

综上所述，高中生物教师若想增强课程教学的科学性、直观性和有效性，可以采用思维导图教学方法。学生通过运用各种方式绘制生物知识思维导图，既可以增强整体化学习意识，又可以提升系统化认知能力，还能形成较强的逻辑思维，改善生物学习的效果。

参考文献

[1]张国升.思维导图在高中生物教学中提高学生学习积极性的分析[J].科幻画报，2022（12）：65-66.

[2]王俊.基于思维导图的高中生物教学创新研究[J].高考，2022（35）：105-107.

[3]居爱明.高中生物教学中思维导图的构建与应用[J].求知导刊，2022（32）：44-46.

[4]冯盼，赵卓.思维导图在高中生物教学中的设计与实践[J].试题与研究，2022（23）：87-89.

[5]高雪.高中生物教学中思维导图教学策略的构建与应用[J].试题与研究，2022（13）：103-104.