生物学是一门系统性很强的学科,高中生物学涉及的生物知识较初中阶段更加复杂,知识体量增加且难度加大,导致部分学生很难厘清知识点之间的逻辑关联,难以深入理解生物学的核心概念和生命原理,且在记忆时容易出现混淆和遗漏的情况。思维导图作为一种新的信息整合工具,既能帮助学生高效完成知识的整合,厘清知识点之间的逻辑关联,又能加深学生对核心生物概念的理解,满足不同学生的个性化学习需求。此外,思维导图的绘制本身就充满乐趣,能够让学生获得成就感,产生学习内驱力并保持学习动机。基于此,笔者立足高中生物学科的特点,探讨思维导图在高中生物教学中的应用价值与途径,以供参考。
一、思维导图在高中生物教学中的应用价值
(一)高效整合知识,加强知识间有意义的联结
在学习高中生物时,学生只有将零散的知识点整合起来,才能做到学以致用,从记忆知识转变为实践知识。思维导图是一种高效的信息整合和知识梳理工具,它能厘清知识之间的层级结构,区分主干知识和边缘知识,使不同模块的知识产生关联。同时,思维导图能够完成新旧知识间的整合,使原本的认知结构得以顺利拓展,这是传统线性笔记难以实现的。尽管传统线性笔记也能起到梳理知识的作用,但它的梳理机制更多强调知识的搬运而非整合。思维导图是一种非线性的知识整合工具,它能够通过视觉化的方式呈现知识间的逻辑关联,从而实现有意义学习。
思维导图是由关键词、符号、图像和色彩等组成的。其中,关键词能够快速呈现某个概念在整个知识体系中的地位和价值;图像能在主干知识之外为学生提供知识的细节,呈现更加精准的微观世界的知识;色彩的运用能够激发学生的想象力,让学生更加形象地记忆复杂的生命现象和生物学原理。总之,在知识的呈现方式上,思维导图能够化繁为简,加强知识间有意义的联结,用简明扼要的思维导图代替让人眼花缭乱、理不清重点的图文材料,有助于实现学习形式和笔记方式上的改进与优化。
(二)辅助教师合理设计教学活动,保证教学活动的科学性
思维导图可以优化教师的备课流程,提高教师的知识梳理效率,减轻教师的备课压力,帮助教师达到事半功倍的备课效果。一方面,思维导图作为知识梳理工具,可以辅助教师在授课前构建大单元教学概念图,呈现整个单元教学的关键内容;另一方面,教师借助思维导图可以规范教学流程,使教学环节更有逻辑性和连贯性。因此,在教学活动设计中,思维导图具有极大的价值。
首先,教师可以借助思维导图明确教学目标。在面对复杂的教学内容时,教师往往需要将其细分为具体的学习要点,然后引导学生将细分后的学习任务各个击破。其中,任务的细分(教学目标的确定)就可以用思维导图来完成。其次,思维导图可以用于具体教学知识的整合上。生物学知识繁多且复杂,教师在备课中运用思维导图,可以将孤立的知识点联结形成知识网络,从而做到心中有数。再次,思维导图可以帮助教师把握教学环节的先后顺序和重难点知识的教学时间分配,保证教学设计的逻辑性和连贯性。最后,在备课时,教师可以借助思维导图构建大单元教学知识结构图,帮助学生提前了解某课内容与前后知识间的关联,提高学生的学习效率。
(三)科学构建知识体系,促进学生结构化思维的发展
结构化思维是指能够有序分析和处理问题的思维方式,这种思维方式在解决复杂问题时尤为重要。思维导图将核心知识置于中心,然后以一级主题、二级主题等多级主题的形式不断地将核心知识进行枝状延展,进而形成一个相对严密的知识网络,这实际上是抽象知识的直观表达方式。由于思维导图本身侧重于头脑风暴式的知识呈现,其绘制过程也是知识网络的构建过程,有助于培养学生的结构化思维。例如,在教授人教版高中生物学必修一第三章“细胞的基本结构”时,教师将细胞结构作为课程主题,然后用思维导图呈现细胞组成部分的功能和它们之间的联系,以图形化的直观方式呈现较为复杂的生物学概念,帮助学生更好地学习和掌握相关知识,培养学生的结构化思维。
借助思维导图,学生的结构化思维能得到快速发展。首先,思维导图可以呈现要学习的知识全貌,这有助于学生从整体上把握思维进程,形成系统化思考问题的方式。其次,结构化的图示信息可以使学生更加清晰地了解知识之间的关联,比如基因表达的调控机制与遗传病的成因之间的联系。最后,思维导图的知识整合方式比以往的线性笔记更加灵活,学生可以根据自己的学习需要继续完善原有的知识结构,灵活地添加所需要的信息,形成结构化思维。
(四)增强学习的趣味性,激发学生的学习内驱力
学习能否持续关键在于学习内驱力是否持久,而学习对象的趣味性直接影响学生的学习内驱力。思维导图能够增强学习的趣味性,其使用过程也是学生创造性表达的过程。不同个体具有不同的认知风格和记忆特点,而独创性的思维导图带有个性化的色彩,这符合高中生喜欢与众不同的心理发展特点。同时,独创性的作品属于学生自己,这能加深学生对所绘导图知识的认同感,是思维导图的最大优势。
思维导图的构建方式能够吸引学生的专注力,图像、色彩、符号和线条等的使用能够丰富思维导图的形式,加深学生对学习对象的理解和记忆。同时,每个学生都能在导图构建的过程中有所作为,发挥自己在知识回忆、逻辑串联、信息整合或色彩运用等方面的专长,进而创造出具有个人特色的生动作品。此外,思维导图本身是一个知识再现和意义关联的过程,在不断发散思维的过程中,学生能不断发现大脑中的零散知识,使碎片化的信息重新具有价值。这一过程能够增加学生的知识储备,激发他们学习生物知识的内在动力。
二、思维导图在高中生物教学中的应用
(一)教师备课阶段的应用
在信息大爆炸时代,生物教学也发生了深刻的变革。许多新的教学理念和教学手段不断进入教师的视野,填鸭式的教学已经很难满足现代生物教学的发展需要。思维导图能够以更加直观的方式呈现教学内容间的层次性和关联性,因此,在备课阶段,教师可以利用思维导图梳理知识脉络、理清教学思路,并合理设计教学环节,进而增强备课的方向性和教学的有效性。
第一,教师可以利用思维导图串联知识和梳理教学内容。与初中阶段相比,高中生物学的综合性更强,知识之间的逻辑关系更加紧密,传统线性笔记很难理清复杂的生物概念和生物原理。对此,教师可以利用思维导图整合复杂信息,高效完成知识的梳理,保证教学重点和难点的区分与突破。第二,教师可以利用思维导图设计教学环节,保证教学环节的连贯性和科学性。例如,在人教版高中生物学必修二第一章“遗传因子的发现”的教学中,关于“孟德尔遗传定律”这一知识点,教师要讲的内容包括性状表型、基因类型、基因分离定律和基因自由组合定律等分支,不同分支的侧重点不同,教学用时也不同,这些细节都是教师在备课环节需要格外注意的。教师可以在备课环节引入思维导图工具,增强备课的方向性和教学的有效性。
(二)学生复习阶段的应用
高中生物学知识繁多,知识体系庞大,涉及的概念和原理较多,学生容易出现混淆和遗漏的情况。有学者研究发现,重复是学习知识的重要方法,任何知识的学习都离不开重复。思维导图作为一种重要的思维工具,在复习时能够帮助学生加深对知识的记忆,强化对知识关联的理解。
教师可以将思维导图用于学生的复习阶段,提高学生的复习效率。首先,教师可以引导学生确定自己想要复盘的主题,它可以是某一个生物概念,也可以是某一个想要回忆的生物学原理,如细胞结构、遗传规律等都可以作为思维发散的中心。其次,学生可以分析所选定的主题,分解出该主题还有哪些分支,并明确主题与分支及分支与分支间的逻辑关系。再次,在回顾相关知识时,学生可以将记忆中的知识用关键词、图像、符号、线条和色彩等组织起来,用颜色或符号区分各分支在知识模块中的地位和作用。最后,教师可以组织学生以小组合作的方式互换思维导图,让学生以小组为单位分析和讨论某一思维导图在框架结构、逻辑体现、整合程度、创新点及美观度上的优劣,促使学生共同改进和完善思维导图。
(三)评价反馈阶段的应用
思维导图可以直观地反映学生对生物知识的掌握情况,教师可以将其应用于评价反馈阶段。从学生的导图中分析出他们在知识获得和思维发展等多方面的信息,包括知识点整合、逻辑性理解、创造性思维发展等,从而明确授课方向,帮助学生改进学习方法,最终获得事半功倍的教学效果。
首先,从思维导图中可以看出学生在知识整合时的问题。由于思维导图呈现的是一张清晰的知识网络图,教师可以从中判断学生的知识结构是否完整、是否存在错误或遗漏,整个知识结构是否简明扼要、是否冗余等。
其次,思维导图能反映学生对知识内在逻辑的理解。生物学是一门科学性很强的学科,思维导图中呈现的知识层次和因果关联能很好地体现学生对主题概念的理解。这样,教师就能在之后的教学中更加精准地把握不同个体在认知上的局限,为个性化辅导提供参考。
最后,教师可以利用思维导图培养学生的创造性思维。思维导图是一种创造性的知识整合工具,学生可以借助它以新颖的方式表达自己对某一观点的理解,获得对某一概念多角度、多层次的看法。教师在指导学生绘制思维导图时,要充分相信学生独立创造的能力,并给予他们足够的肯定和尊重,使他们创造性地将某些知识有序整合,以培养学生的创造性思维。
结语
当今是一个信息爆炸的时代,技术进步的速度之快前所未有。思维导图作为一种高效的信息整合工具,能够有序处理和分析复杂信息。在高中生物教学中,教师要善于借助思维导图发现学生在生物学习中的盲点和误区,并给予有针对性的指导和帮助。同时,由于不同个体的思维方式存在差异,教师要尊重学生独特的思维方式和理解问题的路径,鼓励学生创造性地表达自我,不断提高应用思维导图的能力,以增强学生的学习成效,提高高中生物教学的整体质量。
(作者单位:甘肃省会宁县第一中学)