思維導(dǎo)圖：助力科學(xué)課堂，提升科學(xué)思維

潘心悅

思維是隱形的，要想培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，必須借助工具讓思維外顯，而思維導(dǎo)圖恰巧符合這一要求。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)助人類思考，從而挖掘人類大腦的無限潛能。工具雖好，但方法也很重要。假如僅僅在課堂中畫思維導(dǎo)圖，絕不是智慧教學(xué)的真諦，教師要選擇性地在課堂中使用不同類型的思維導(dǎo)圖，使它能真正達(dá)到幫助學(xué)生訓(xùn)練科學(xué)思維的目的。

學(xué)生科學(xué)實(shí)驗學(xué)習(xí)情況

第一，部分學(xué)生科學(xué)詞匯不準(zhǔn)確?？茖W(xué)課側(cè)重點(diǎn)在動手、探究和實(shí)驗，如果教師費(fèi)盡心思準(zhǔn)備實(shí)驗材料，學(xué)生熱情高漲地完成一次實(shí)驗之后，卻記不住準(zhǔn)確的科學(xué)詞匯，那這節(jié)科學(xué)課只能說“科學(xué)性”還不足。

部分教師在執(zhí)教小學(xué)四年級科學(xué)的《溶解》單元時，會發(fā)現(xiàn)有學(xué)生分不清“溶解”和“融化”，將“蒸發(fā)”簡單地認(rèn)為是“加熱”，將三“腳”架誤寫為三“角”架，等等?？梢姡绾翁岣邔W(xué)生理解、記憶科學(xué)詞匯的準(zhǔn)確性是教師必須思考的問題。

第二，部分學(xué)生實(shí)驗步驟忘細(xì)節(jié)?？茖W(xué)教師在實(shí)驗前必定會在課件上展示重點(diǎn)步驟，也會著重強(qiáng)調(diào)。但實(shí)驗細(xì)節(jié)一多，學(xué)生就容易手忙腳亂，有的學(xué)生一心求快，也會忽略很多實(shí)驗細(xì)節(jié)，導(dǎo)致實(shí)驗不規(guī)范、數(shù)據(jù)收集錯誤、結(jié)論不可靠。

例如，在小學(xué)科學(xué)五年級上冊《運(yùn)動與摩擦力》一課中，由于實(shí)驗細(xì)節(jié)比較多，小組實(shí)驗時可能會出現(xiàn)一些問題，如有學(xué)生對測力計會從水平勻速拉動的正確操作慢慢變成往斜上方拉的錯誤操作，或者忘記校零的步驟，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，進(jìn)而造成平均值計算錯誤。

第三，部分學(xué)生表達(dá)交流缺抓手。課堂表達(dá)是師生互動環(huán)節(jié)中非常重要的一環(huán)，教師的課堂表達(dá)能向?qū)W生傳遞有效的學(xué)習(xí)信息，學(xué)生的表達(dá)能幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。但不同的學(xué)生表達(dá)能力不同，尤其是有的低年級學(xué)生，還無法進(jìn)行層次性、邏輯性的科學(xué)表達(dá)，容易引起課堂中的交流障礙。

思維導(dǎo)圖對小學(xué)科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義

借助思維導(dǎo)圖本身的直觀性、層級性和發(fā)散性等特征，可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)而完善和提升科學(xué)思維。

第一，直觀性，助力內(nèi)在思維外顯化。部分小學(xué)生在思考過程中，有時會遇到大腦中一團(tuán)亂麻的情況，這既不方便教師幫助他們，也不利于學(xué)生的思考，這時就要借助工具解決。

因為小學(xué)科學(xué)五年級上冊《光》這一單元中的知識與生活貼近，學(xué)生早已有了生活認(rèn)知，在記憶時容易用意思相近的詞語代替科學(xué)詞匯。例如，在學(xué)習(xí)“影子產(chǎn)生的條件”時，學(xué)生在思維導(dǎo)圖上標(biāo)注的詞匯多是“陽光”“物體”“墻壁”這類生活詞匯。在學(xué)生思維外顯化后，教師可以有的放矢地糾正學(xué)生，通過作圖、標(biāo)字的方式讓“光源”“遮擋物”“屏”這些科學(xué)詞匯與圖一一對應(yīng)，加強(qiáng)學(xué)生的形象記憶。

思維導(dǎo)圖不僅是一種視覺工具，還是一種思維方式。通過繪制大腦中的想法，能有效地幫助小學(xué)生理清思路，展示思維。

第二，層級性，助力探究過程系統(tǒng)化。在解決問題的策略中有一種叫“分治法”，即將問題分解為規(guī)模更小的子問題，并逐個擊破，最終得出答案?？茖W(xué)家遇到難題會分解問題，耐心解決，但部分小學(xué)生有時有畏難的情緒，會影響實(shí)驗過程。

小學(xué)科學(xué)四年級上冊的《溶解》單元中有一個經(jīng)典的控制變量實(shí)驗，很有挑戰(zhàn)性，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用流程圖式的思維導(dǎo)圖，將大問題分成小問題，一個一個步驟進(jìn)行。首先，猜測哪些因素可能會影響溶解的快慢；其次，小組要選擇一種因素進(jìn)行探究，再針對選擇的問題討論思考實(shí)驗中不能改變什么條件、能改變什么條件，拆分難題，突出實(shí)驗過程的系統(tǒng)性。

小學(xué)生做探究實(shí)驗時只有擁有目標(biāo)，才算是探究，借助思維導(dǎo)圖便于明確目標(biāo)，找出知識間的層級性，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣探究。

第三，發(fā)散性，助力科學(xué)思維開闊性。發(fā)散性思維的實(shí)質(zhì)是遷移，是思維材料和知識的遷移，靈活性越高，發(fā)散思維的特點(diǎn)就越明顯，因此教師要改善師生問答的方式，讓提問更加靈活、更加開放。

小學(xué)科學(xué)三年級上冊《水和空氣》這一單元中要求學(xué)生總結(jié)水、空氣的特點(diǎn)，再分析比較異同點(diǎn)。傳統(tǒng)一問一答的方式會限制學(xué)生課堂思維的靈活性，而氣泡圖式的思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生發(fā)散思維，集思廣益。以中間“水”的氣泡發(fā)散四周，學(xué)生想出一點(diǎn)就填一個氣泡，沒有固定數(shù)目要求，以此類推，能填出幾個就幾個，言之成理即可。在這樣的氣泡圖中，教師總能看到學(xué)生新奇的想法。

思維導(dǎo)圖在實(shí)驗教學(xué)中的使用策略

借助思維導(dǎo)圖開展小學(xué)科學(xué)探究活動有利于梳理學(xué)生思路，展示學(xué)生的思維過程，形成個性化的思維記憶方式，教師可以在板書、實(shí)驗記錄和匯報交流這三個教學(xué)環(huán)節(jié)中輔以思維導(dǎo)圖。

第一，在板書設(shè)計中使用思維導(dǎo)圖。板書作為最顯著的課堂筆記，呈現(xiàn)的方式和內(nèi)容會影響學(xué)生對整節(jié)科學(xué)課知識的理解和記憶，這要求教師結(jié)合思維導(dǎo)圖提高板書的有效性。

在教學(xué)《運(yùn)動與摩擦力》一課時，教師先板書兩個一級主題—“摩擦力的概念”“摩擦力的大小”，再從“摩擦力的大小”引出三個二級主題—“物體重量”“接觸面的光滑程度”“運(yùn)動方式”，揭示本課的邏輯關(guān)系。接下來，教師以“摩擦力的大小與物體重量的關(guān)系”作為示范，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗，分析數(shù)據(jù)，并將過程寫入板書中。在指導(dǎo)完成第一個實(shí)驗后，教師可以要求學(xué)生模仿第一個實(shí)驗，繼續(xù)探究剩下的兩個問題，這樣既降低了難度，也發(fā)揮了學(xué)生的自主性。

教育家葉圣陶先生說：“教是為了不教?！痹诎鍟羞\(yùn)用思維導(dǎo)圖，能讓學(xué)生理清科學(xué)中各級概念及其之間的關(guān)系，不僅方便學(xué)生課后快速瀏覽知識要點(diǎn)，而且便于學(xué)生掌握知識間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，提升邏輯能力，增強(qiáng)記憶。

第二，實(shí)驗記錄中體現(xiàn)思維導(dǎo)圖。新版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確要求學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，在教師的引導(dǎo)下用比較科學(xué)的詞匯、圖示符號、統(tǒng)計圖表等方式記錄整理信息，陳述證據(jù)和結(jié)果。教師要讓實(shí)驗記錄真正體現(xiàn)出學(xué)生實(shí)驗探究過程中的思維，促進(jìn)學(xué)生思考。

《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中的實(shí)驗并不難，但思考過程很重要，學(xué)生在觀察小鼓、尺子、橡皮筋和音叉的發(fā)聲現(xiàn)象后，可在記錄中添加“該物體發(fā)聲的方法”“該物體的變化”等內(nèi)容，延伸自己的思維，促使自己思考，最后從記錄單中總結(jié)出“振動”這一共性，鞏固對“聲音是通過物體振動產(chǎn)生的”科學(xué)規(guī)律的理解。

有的實(shí)驗記錄單重點(diǎn)在記錄現(xiàn)象，不能體現(xiàn)思考過程，如果將思維導(dǎo)圖引入記錄的過程，則能加強(qiáng)學(xué)生整理信息、思考原因、得出結(jié)果的能力，有利于學(xué)生開展探究實(shí)驗。

第三，匯報交流中借助思維導(dǎo)圖。缺少交流互動的課堂是沒有靈魂的課堂，思維導(dǎo)圖可將知識以圖解的方式表示出來，大大降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，加速思維的發(fā)生。

面對教師的提問，有時學(xué)生不是不懂，而是不會表達(dá)，但僅鼓勵學(xué)生表達(dá)還不夠，教師要有意識地在匯報中讓學(xué)生借助思維導(dǎo)圖表達(dá)交流。

培養(yǎng)和提升學(xué)生科學(xué)思維最好的方式就是給學(xué)生一個工具，思維導(dǎo)圖能提高學(xué)生思考的開放性和靈活性，有利于學(xué)生理清思路，找到目標(biāo)，解決他們在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中畏難、表達(dá)障礙、邏輯混亂等問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，從而助力學(xué)生科學(xué)思維水平的提升。

（作者單位系江蘇省蘇州市吳江區(qū)屯村實(shí)驗小學(xué)）