科學(xué)教學(xué)中如何運用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的分析能力

張潔瑩

分析能力是思維發(fā)展的基礎(chǔ)，是幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究和掌握科學(xué)規(guī)律的必要能力。學(xué)生在兒童時期需要借用圖形等具體事物建立思維加工模型，而思維導(dǎo)圖是一種圖形思維工具，能否借用思維導(dǎo)圖工具培養(yǎng)學(xué)生的分析能力呢？筆者經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)運用思維導(dǎo)圖工具教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生的分析能力的提高，并總結(jié)了一套運用思維導(dǎo)圖工具促進(jìn)學(xué)生分析能力提高的教學(xué)方法。

在小學(xué)科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)常要運用分析能力來解讀數(shù)據(jù)，作比較，分析能力是思維發(fā)展的基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于科學(xué)探究的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中明確要求，要求學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中必須逐步掌握分析的能力，而且還要學(xué)會利用這些能力獲取更多更新的科學(xué)知識?？梢?，分析能力是幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究和掌握科學(xué)規(guī)律的必要能力，它為深一層的科學(xué)探究做準(zhǔn)備，促進(jìn)分析能力提高對學(xué)生思維發(fā)展具有極大的意義。

分析能力具有內(nèi)隱性的特點，發(fā)展的過程與結(jié)果不容易體現(xiàn)，那怎樣培養(yǎng)學(xué)生的分析能力呢？認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，兒童時期處于具體運算階段，逐漸具備分類、排序、思維“可逆性”等能力，可以開始進(jìn)行邏輯思維能力的訓(xùn)練，不過在操作的時候還必須借助表象、符號等信息。因此在培養(yǎng)學(xué)生分析能力的過程中，可以借用圖形等具體事物幫助學(xué)生在腦海里建立思維加工模型，加速學(xué)生的思維過程。思維導(dǎo)圖是一種圖形思維工具，它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。筆者對比思維導(dǎo)圖的繪制過程與分析過程，發(fā)現(xiàn)它們之間具有相似之處，于是提出了“運用思維導(dǎo)圖教學(xué)對促進(jìn)學(xué)生分析能力的提高是否有影響”的研究問題，并經(jīng)過一段時間研究后發(fā)現(xiàn)，運用思維導(dǎo)圖工具教學(xué)對學(xué)生分析能力的提高具有促進(jìn)作用。在研究的過程中，筆者形成了一套運用思維導(dǎo)圖工具促進(jìn)學(xué)生分析能力提高的教學(xué)方法。

教學(xué)方法是參照布盧姆教育目標(biāo)分類法來設(shè)置的。布盧姆對“分析”的解釋是：將材料分解為它的組成部分并確定部分之間如何相互關(guān)系以形成總體結(jié)構(gòu)或達(dá)到目的。分析認(rèn)知過程類別包括區(qū)別、組織、歸因三個具體的認(rèn)知過程。其教育目標(biāo)包括學(xué)會確定信息的哪些部分是相關(guān)的或重要的（區(qū)別）、信息各部分是以什么方式組織在一起的（組織）以及信息背后的目的（歸因）。依據(jù)分析能力發(fā)展經(jīng)歷區(qū)別、組織、歸因三個過程，如何運用思維導(dǎo)圖工具培養(yǎng)學(xué)生分析能力？具體操作如下：

一、運用思維導(dǎo)圖工具幫助學(xué)生進(jìn)行分析能力訓(xùn)練，主要有以下三步：

第一步，運用思維導(dǎo)圖對事物或現(xiàn)首先讓學(xué)生觀察事物或現(xiàn)象，以事物或現(xiàn)象作為中心詞，把觀察到的與事物或現(xiàn)象有關(guān)的信息用簡單的詞語列舉出來，用連線把中心詞與觀察到的信息連接起來，說明它們之間存在的關(guān)系，如果每個信息還有更細(xì)微的區(qū)分，就接著以每個信息為中心點，再把信息進(jìn)行分解，同樣用連線連接。以對大樹的觀察為例，可以先讓學(xué)生總體觀察大樹，定中心詞為大樹，然后說說大樹大致有哪些部分組成，把觀察到的各部分列舉出來，如：莖、葉子、花、果實、根等，總體觀察結(jié)束后，再進(jìn)行局部觀察，如觀察葉子：葉子有哪些部分、哪些特征，把它們列舉出來，花有哪些部分、哪些特征等，也分別把它們列舉出來，如圖1。

第二步，引導(dǎo)學(xué)生找出信息間的相互關(guān)系。

事物或現(xiàn)象被分解后，這時候就相當(dāng)于處在分析的第一水平階段“區(qū)分”?！皡^(qū)分”后，仔細(xì)找一找信息之間有沒有相關(guān)聯(lián)的地方，這時分析進(jìn)入高一級水平“組織”，如圖1。

第三步，幫助學(xué)生找出關(guān)聯(lián)點，形成新信息。

如果信息之間有相關(guān)聯(lián)的，思考關(guān)聯(lián)點是什么，找出本質(zhì)聯(lián)系或特征，并為關(guān)聯(lián)點命名，這個命名的過程就處于分析的最高級別的水平“歸因”，如圖l和圖2。圖1：雄蕊上的花粉與雌蕊上的胚珠相結(jié)合形成種子，其實這里邊還可以再細(xì)化，就是分解雄蕊和雌蕊的結(jié)構(gòu)，找出形成種子最關(guān)鍵部分；圖2是尋找羊與蘋果樹之間的共同點，為尋找植物和動物的共同特征提供方法。

這三步完成以后，學(xué)生初步學(xué)會了運用思維導(dǎo)圖工具幫助分析的方。這三步教學(xué)法的流程是：

二、運用思維導(dǎo)圖工具幫助學(xué)生分析及解決問題。具體的操作過程是：

第一，使用思維導(dǎo)圖工具幫助學(xué)生發(fā)散思維，鼓勵提出問題。

很多研究證明：思維導(dǎo)圖工具對于發(fā)散思維有很大的幫助。大腦工作機(jī)理的關(guān)鍵是想象與聯(lián)想。例如，當(dāng)看到水果這個詞的時候，大腦里產(chǎn)生的可能是平時最愛吃那種水果，也可能看到不同顏色的水果，似乎還聞到它們的氣味。這是因為我們的大腦能夠根據(jù)適當(dāng)?shù)穆?lián)系進(jìn)行發(fā)散性的感官想象和聯(lián)想。偉大的科學(xué)家愛因斯坦說：“想象比知識更重要?！彼季S導(dǎo)圖像大樹不斷長出分支這樣，利用聯(lián)想的方式，使想象不斷地擴(kuò)散，由一個知識點聯(lián)想到另一個知識點；由一個現(xiàn)象聯(lián)想到另一個現(xiàn)象；由一個方法聯(lián)想到另一個方法。思維發(fā)散后，學(xué)生隨著信息不斷地涌現(xiàn)，未知也隨之增加，這是提出問題的好時機(jī)。

第二，幫助學(xué)生分解問題，把問題細(xì)化，降低問題解決的難度。問題解決是一種極其復(fù)雜的心理過程。一般認(rèn)為，問題解決的思維活動必須具備三個條件：一是必須具有明確的目的性；二是必須有一系列操作程序；三是必須有思維認(rèn)知成分的參與。運用思維導(dǎo)圖能使問題不斷細(xì)化，具體化，降低問題解決的難度，使問題解決更具操作性。問題的細(xì)化還有利于學(xué)生明確問題解決的目的，找到問題解決的方向。如圖5，很多學(xué)生會提出這樣的問題：陽光照射到什么樣的物體上會產(chǎn)生影子？這個問題有點大、比較籠統(tǒng)，這時教師可以幫助學(xué)生進(jìn)行梳理，細(xì)化問題，使問題具體化，問題越具體越具操作性，問題解決的難度也會隨之降低。

第三、找出問題中的關(guān)鍵詞及其關(guān)系。在解決帶控制變量的問題時，可采用思維導(dǎo)圖的方式，幫助學(xué)生找出問題中的關(guān)鍵詞。找出關(guān)鍵詞后，再尋找關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，找出關(guān)聯(lián)處，然后圍繞關(guān)聯(lián)進(jìn)行思考解決問題的方法，直接在關(guān)聯(lián)處定出解決問題的方法，如圖6就是解決帶控制變量問題的過程。運用思維導(dǎo)圖工具進(jìn)行分析問題，使學(xué)生思考的全過程都呈現(xiàn)出來，教師可以通過這可視化的思維過程了解學(xué)生是怎么思考的，進(jìn)行適時地指導(dǎo)；也可以幫助學(xué)生理順?biāo)悸?，簡化研究方案的設(shè)計過程，解決問題的流程躍然紙上，使解決問題過程更具操作性。具體的操作流程是：

分析一直被人們認(rèn)為是人類最基本的思維方法，它是邏輯思維能力向更高層次發(fā)展的先行條件。小學(xué)科學(xué)探究要向深層次發(fā)展，探索出具有創(chuàng)新性的研究成果，學(xué)生就必須具備較好的分析能力，因此促進(jìn)學(xué)生分析能力提高的研究是非常必要的，也是非常迫切的。思維導(dǎo)圖的繪制過程與分析能力的發(fā)展過程具有相似點，運用思維導(dǎo)圖工具幫助學(xué)生掌握分析的方法符合學(xué)生生理年齡以及思維發(fā)展的特點。