思維導(dǎo)圖在初中生物學實驗教學中的設(shè)計策略探究

摘 要：思維導(dǎo)圖是采用可視化以及多元化的方法，充分結(jié)合專業(yè)知識特征加工與構(gòu)建信息的一種全新的學習工具，被普遍用于初中生物教學活動中。本文采用思維導(dǎo)圖實現(xiàn)了對不同形式的實驗所開展的教學設(shè)計工作，為提升生物實驗教學的效果提供了必要的參考。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；初中生物；實驗教學

一、 思維導(dǎo)圖在初中生物學實驗教學中應(yīng)用的必要性

（一） 滿足教學要求

初中生物學科的知識點較為零散，同時存在較多的細節(jié)，學生通常無法將新舊知識聯(lián)系到一起，長期下去，學生無法全面而又系統(tǒng)地掌握所學的生物知識?？墒遣捎盟季S導(dǎo)圖，教師不僅能夠更加深入的講解知識點，同時也能夠有效而又及時的引導(dǎo)學生將不同的知識點構(gòu)建成一個知識體系、網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)知識的重塑。所以，思維導(dǎo)圖有助于學生全面掌握知識，最終實現(xiàn)較好的教學效果。

（二） 符合學生需要

生物課程需要學生可以更加準確、有條理的表述自身對于核心概念的認知情況，同時還需要學生具備展示整個思維過程的基本能力。可是在實際生物學習的過程中，學生通常會忽視生物知識本身的整體建構(gòu)，造成了知識點被割裂與孤立，知識點之間聯(lián)系不夠緊密。在這種背景下，有效使用思維導(dǎo)圖，能夠推動學生在問題分析的時候，產(chǎn)生嚴密而又科學的邏輯推理能力，把生物核心概念與信息資源聯(lián)系在一起。

二、 思維導(dǎo)圖在初中生物學實驗教學中的設(shè)計策略

（一） 理論和實踐結(jié)合

驗證性實驗是生物實驗教學的重要組成內(nèi)容。初中生物學學習的過程中，學生對于微觀生物學的相關(guān)信息認識不足，通過驗證性實驗可以很好地推動學生對于抽象生物學知識的理解以及認知。比如在驗證光下綠葉會產(chǎn)生淀粉的時候，教師可以讓學生除了采用天竺葵作為材料以外，還可以采用蠶豆進行對比驗證實驗，通過組間對比，學生能夠發(fā)現(xiàn)不同材料在暗處理以及碘液染色等多個環(huán)節(jié)都存在差異性。由此，教師可以引導(dǎo)學生獲得處理環(huán)節(jié)的差異性與葉片生長狀態(tài)、角質(zhì)層的厚薄、植物淀粉含量存在著直接的關(guān)聯(lián)。從而啟發(fā)學生按照實際的情況靈活調(diào)整實驗參數(shù)。所以，可以將該實驗中所涉及的各種原理，材料和實驗步驟放在一塊，繪制成一套思維導(dǎo)圖，強調(diào)實驗環(huán)節(jié)所對應(yīng)的注意事項和操作的步驟，在實驗教學過程中，學生不單單可以很好的掌握生物學實驗技能，同時也能夠分辨不同儀器以及用途，還可以順利地完成操作，并且獲得良好的實驗結(jié)果。按照實驗現(xiàn)象可以更加明確驗證性試驗每個步驟的意義與作用，防止學生出現(xiàn)遺漏操作以及不理解的情況，從而造成實驗失敗。

（二） 實際與實踐共通

設(shè)計性實驗教學要求學生在掌握理論知識的前提下，使用已經(jīng)掌握的實驗操作手段，設(shè)計出全新的實驗方案，通過實驗獲得全新的實驗數(shù)據(jù)與過程，并且可以進行自主探究，獲得相應(yīng)結(jié)論。比如在設(shè)計人體呼吸氣體中二氧化碳含量變化情況的定性實驗過程中，通過直觀的觀察，學生可以得到呼出氣體當中二氧化碳的含量不斷增加的結(jié)論，教師可以引導(dǎo)實驗轉(zhuǎn)換成定量實驗，設(shè)計出全新的實驗。第一，取兩個大小相仿的塑料袋，其中一個中裝滿空氣，另一個中吹滿氣體；第二，采用50mL的注射器從塑料袋中分別吸取 40mL 的氣體。第三，將其注入10mL的澄清石灰水中，觀察石灰水所發(fā)生的變化。本實驗需要學生在全面掌握呼吸中二氧化碳含量實驗的基礎(chǔ)上，觸類旁通。為了防止學生遺忘定性實驗的步驟以及熟悉定量實驗的步驟，教師可以將實驗的原理、用具、步驟結(jié)合在一起，繪制成思維導(dǎo)圖，學生通過思維導(dǎo)圖可以發(fā)現(xiàn)定性實驗與定量實驗之間的關(guān)系，有助于定量試驗的設(shè)計與實施。

（三） 思考與實踐并重

探究性實驗主要是引導(dǎo)學生自主探索以及解決問題，其環(huán)節(jié)包括了提出問題——預(yù)設(shè)、驗證假設(shè)——獲得結(jié)論，其教學目標是為了培養(yǎng)學生可持續(xù)以及發(fā)展的科學探究能力。比如，淀粉遇碘變藍的這個實驗，因為現(xiàn)象比較明顯，通常會被設(shè)定為初中生物教材中鑒定淀粉存在與否的主要實驗形式，其經(jīng)常會被用于光合作用、營養(yǎng)成分鑒定、口腔消化等內(nèi)容，在光合作用實驗中，學生可以結(jié)合淀粉遇碘變藍的原理，判定二氧化碳是否為光合作用原料，這是對原實驗的一種探究活動，口腔消化實驗中，可以采用淀粉遇碘變藍的原理判定唾液淀粉酶對于淀粉是否存在消化作用。將這些實驗采用思維導(dǎo)圖串聯(lián)在一起，將淀粉遇碘變藍作為主線，逐漸開展目標問題探究性實驗，直觀的體現(xiàn)出科學探究實驗步驟以及知識之間的關(guān)系，充分培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力，提升學生實驗知識的思考與理解能力。

三、 結(jié)語

通過審視不同形式的生物實驗設(shè)計課程，我們可以將思維導(dǎo)圖的理念與生物學實驗教學有效結(jié)合在一起，可以更好地體現(xiàn)出實驗課程的連續(xù)性以及完整性，學生也可以帶著目標領(lǐng)會實驗的整個原理，規(guī)范實驗的操作步驟，最終獲得結(jié)論。所以，在初中生物實驗課程教學中應(yīng)用思維導(dǎo)圖，不單單可以很好地體現(xiàn)出實驗教學的效果，同時也有助于教師構(gòu)思實驗教學環(huán)節(jié)以及多元化的實驗內(nèi)容，推動學生實現(xiàn)知識的融會貫通，培養(yǎng)學生處理實驗數(shù)據(jù)以及收集實驗信息的相關(guān)能力。

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作者簡介：

魏少梅，福建省泉州市，福建省永春縣第一中學。