談運(yùn)用思維導(dǎo)圖教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

巫衛(wèi)紅

摘 要：在科學(xué)課程的教學(xué)中，教師希望呈現(xiàn)高效的課堂，除了學(xué)生利用感性思維方式去接觸科學(xué)外，還希望他們能用科學(xué)、理性的思維來發(fā)展其探求科學(xué)的能力。一直以來，科學(xué)課的教學(xué)都把系統(tǒng)的知識點(diǎn)進(jìn)行割裂后分散學(xué)習(xí)，孩子們學(xué)習(xí)完后，并不能很好地形成一個知識體系，使他們對知識的整體性與系統(tǒng)性的認(rèn)識都大打折扣。而思維導(dǎo)圖是表達(dá)放射性思維的有效的圖形思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧，把子目標(biāo)和主目標(biāo)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。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;小學(xué)科學(xué);高效課堂

思維導(dǎo)圖充分運(yùn)用左右腦的機(jī)能，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，協(xié)助人們在科學(xué)與藝術(shù)、邏輯與想象之間達(dá)到平衡發(fā)展，從而開啟人類大腦的無限潛能。所以，把思維導(dǎo)圖這一強(qiáng)大的思維引導(dǎo)工具，運(yùn)用到科學(xué)課堂的教學(xué)中來，研究其能否幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的科學(xué)知識體系，培養(yǎng)系統(tǒng)的探究能力，促進(jìn)孩子們科學(xué)思維的培養(yǎng)。以下就如何運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)孩子們科學(xué)探究能力略作探討。

一、以思維導(dǎo)圖作為載體，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索的興趣，從而提高科學(xué)探究能力

在教科版五年級上冊《生物與環(huán)境》單元中，我要求孩子們以小組為單位，作思維導(dǎo)向圖，通過全班同學(xué)的匯報(bào)，孩子們很快就能獲知各種生物都依賴著有生命和沒生命的環(huán)境，它們的行為與所處的環(huán)境息息相關(guān)。很多孩子很好奇：想改變一下生物的生存環(huán)境;到底生物是如何與它的環(huán)境影響著，激發(fā)了孩子們想探究相關(guān)方面知識的好奇心。因此，在探究“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”中，很多學(xué)生想出了各種新奇探究“種子發(fā)芽”與環(huán)境之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和方案，例如：在研究水與種子發(fā)芽關(guān)系的問題上，孩子們除了研究水量與種子發(fā)芽關(guān)系，還想出了在相同水量以及其他條件不改變的情況下，探究不同濃度的牛奶、茶葉水、洗滌水、東豪涌水、白砂糖水、檸檬水等對種子發(fā)芽的影響。孩子們對由思維導(dǎo)向圖引發(fā)出來的研究問題很感興趣。探究起來興致勃勃，有始有終。由興趣帶動整個知識體系的探究過程，孩子們發(fā)現(xiàn)得就更多。以下是孩子們的研究及發(fā)現(xiàn)。

報(bào)告一：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016年9月9日 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：水分

實(shí)驗(yàn)條件：陽光、空氣、養(yǎng)分、溫度。不需改變的條件：水分

2016年9月10日

有水分的種子開始發(fā)芽，并長出了根部;沒有水分的種子無任何反應(yīng)。

2016年9月11日

有水的種子根部開始變粗;沒有水分的種子依然沒有反應(yīng)。

2016年9月12日

有水的種子開始長出葉子，長得很好;沒有水分的種子還是沒有反應(yīng)。

2016年9月13日

有水的種子開始長出非常多的葉子，把整個花盆擠滿了;沒有水分的種子依然沒有反應(yīng)。

結(jié)論：有水的種子可以生長得很快、很健康，但是沒有水的種子卻長不出來。由此，我們知道了，種子的生長需要陽光、空氣、溫度、養(yǎng)分和必不可少的水分。如果沒有水分，種子是長不出來的。

報(bào)告二：種子發(fā)芽與水的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

這段時(shí)間，我們科學(xué)第五組做了一個實(shí)驗(yàn)。

這次實(shí)驗(yàn)的研究問題是：種子發(fā)芽與水有什么關(guān)系？做法是把種子分為三組，放到三個花盆里。①號盆澆適量的水;②號盆不澆水。（3個盆，為啥只有2個盆？）

在這次實(shí)驗(yàn)開始前，我們組猜測①號盆的種子會生根發(fā)芽;②號盆的種子會死亡。

猜測完種子的生長之后，我們組進(jìn)行了明確分工：肖××執(zhí)筆寫報(bào)告;成××負(fù)責(zé)①號盆;鄭××負(fù)責(zé)②號盆;吳××做小工。分工完之后各自回家準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)物品。

2016年9月17日：各自種豆，實(shí)驗(yàn)正式開始（為保證土壤濕潤，①、②號盆都澆了一點(diǎn)水）。

2016年9月18日：①、②號盆的種子都稍微發(fā)脹。

2016年9月19日：①號盆的種子種皮破裂;②號盆的種子毫無變化。

2016年9月22日（三天后）：①號盆的種子已長出根;②號盆的種子毫無變化。

2016年9月25日（三天后）：①號盆的種子已長出2厘米長的芽，根也在加長;而②號盆的種子經(jīng)檢查后已腐爛，確認(rèn)死亡。實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

我們的結(jié)論：種子發(fā)芽需要充足的水分、陽光、溫度。沒水發(fā)不了芽，水過多也發(fā)不了芽，必須恰到其處才能發(fā)芽。我們的想法：如果在江水流向農(nóng)田的分流處設(shè)個小型攔水壩，水少時(shí)增加水流量，水多時(shí)減少水流量，使旱時(shí)有水，洪時(shí)少水，以保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)值年年創(chuàng)新高。

報(bào)告三：動植物生長與水質(zhì)關(guān)系的研究

（一）實(shí)驗(yàn)活動

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

材料：水槽、油污（機(jī)油和汽油混合，比例為1 ∶ 1）、魚（鳳凰魚20條），小草（花盆）。

準(zhǔn)備工作：

①將鳳凰魚分別養(yǎng)在10個水槽中，每個水槽兩條。

②將小草種在花盆中，每一個花盆種兩棵小草，種植至成活。

③將汽車用的潤滑油和90升汽油按1 ∶ 1的比例混合。

2.實(shí)驗(yàn)過程

（1）將10缸金魚分組：兩缸一組至五組，一組作對照，其余四組分別加入不同分量的油污。每天放入3粒魚飼料，每天觀察魚的活動和記錄，飼養(yǎng)20天后觀察實(shí)驗(yàn)表明：油污漂浮于水的表面，對魚的生長產(chǎn)生很大的影響。特別是油覆蓋水面達(dá)到85%時(shí)，鳳凰魚經(jīng)常浮出水面，5天后就死亡。而油污覆蓋水面達(dá)到15%時(shí)，對鳳凰魚的影響較小，所養(yǎng)的鳳凰魚和在沒有油污中所生長的基本一樣。

為了研究油污是否對植物的生長產(chǎn)生影響，我們同時(shí)還用10棵小草為標(biāo)本，研究油污對其的影響。

（2）將成活的5盆小草中拿1盆作對照，其余4盆分別澆上分量不同的油污。將植物置于陽臺，每天澆上若干毫升油污，經(jīng)過觀察實(shí)驗(yàn)表明，油污覆蓋土壤表面時(shí)，對植物生長也構(gòu)成很大的影響。另外，我們還對4盆小草的根部做了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)根主要向著沒有油污的方向生長，而有油污存在的植物根莖基本上是腐爛的。

（二）考察

另外，我們還對油污漂浮較多的一些水域作了考察。發(fā)現(xiàn)珠江兩岸邊的土壤明顯附有油污，植物也較為稀疏，植物的生長較為緩慢。

（三）結(jié)論

我們經(jīng)過用魚、小草做實(shí)驗(yàn)，并對一些地域作考察活動，證實(shí)了石油造成的污染對動、植物的生長都產(chǎn)生一定的影響。特別是油污較多時(shí)，對生物的生長是致命的，對環(huán)境的破壞也是顯而易見的。

（四）提議

1.我們洗完碗筷后，水中充滿油污，這些污水要經(jīng)過沉淀、過濾后再排放到江河里。

2.游艇在出海之前，一定要檢查油桶是否完好，以防油泄漏，一為不要浪費(fèi)，二為不要污染水源。

3.如果發(fā)現(xiàn)游艇在海中泄漏油污，要立刻阻止油污再泄漏，并且清除泄漏出來的油污。

二、運(yùn)用思維導(dǎo)圖提升孩子們在科學(xué)探究過程中的主人翁精神

在思維導(dǎo)圖的作用下，在執(zhí)教《了解空氣》時(shí)，孩子們自己聯(lián)系水的研究方法和水的性質(zhì)，并對其進(jìn)行對比，進(jìn)行問題的探究：空氣是怎樣的一種物體？然后孩子們通過動手收集空氣，利用研究水的方法來探究空氣的特點(diǎn)，在孩子們發(fā)現(xiàn)空氣各種特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，整理空氣特點(diǎn)，歸納出空氣是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道、透明的、會流動的一種氣體。隨后借助紙?zhí)骄课覀兤綍r(shí)看不到空氣占據(jù)空間的這一特點(diǎn)，在這個環(huán)節(jié)中，有些孩子提出問題：紙?jiān)谒袝駟?？其他孩子們猜想，并講出猜想的理由，跟著做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，解釋驗(yàn)證的結(jié)果，再提出一個螺旋式上升的問題：有辦法讓紙濕嗎？接著就是孩子們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案—做實(shí)驗(yàn)—獲得發(fā)現(xiàn)—解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。再利用探究得到的科學(xué)知識（空氣占據(jù)空間這一特性）解決實(shí)際問題：孩子們想辦法將水中的一杯空氣移到另一個杯子里。孩子們先想辦法，隨后按照自己想到的辦法做實(shí)驗(yàn)，并解釋為什么這樣做，結(jié)果怎樣，利用空氣的什么性質(zhì)解決問題的。最后，孩子們對這節(jié)課的探究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。為了讓拓展性課題在課后得到有效的落實(shí)，我建議孩子們課后繼續(xù)研究空氣，找找空氣還有哪些他們沒發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，把找到的特點(diǎn)寫在空氣記錄表的背面，下一節(jié)課繼續(xù)驗(yàn)證。從整節(jié)課甚至整個單元來說：孩子們的探究熱情高漲，主動性強(qiáng)。所以說：思維導(dǎo)圖提升了孩子們的主人翁精神，什么都自己來，不依靠老師，帶著想探究的問題，自己幫辦法解決，這一改變，對學(xué)生學(xué)習(xí)方面來說，絕對是質(zhì)的飛躍。

綜上所述，運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有極大的影響。以思維導(dǎo)圖作為載體，激發(fā)孩子們科學(xué)探索的興趣，從而提高其科學(xué)探究能力;提升孩子們在科學(xué)探究過程中的主人翁精神;幫助孩子們對科學(xué)探究問題的選材、考慮影響探究的因素、探究解決問題的方法，最后分析發(fā)現(xiàn)、歸納結(jié)論，也就是說可以幫助孩子們輕易找出解決問題的方法，輕松地制訂研究計(jì)劃，發(fā)散孩子們的思維，培養(yǎng)其創(chuàng)造能力，從而呈現(xiàn)高效的課堂效益。

參考文獻(xiàn)：

張潔瑩.科學(xué)教學(xué)中如何運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的分析能力[J].小學(xué)科學(xué)（教師版），2017（5）：28-29.

編輯 魯翠紅