生物實(shí)驗(yàn)課中應(yīng)用思維導(dǎo)圖的教學(xué)策略

陳冬朋

【摘 要】實(shí)驗(yàn)是生物課程的主要內(nèi)容之一。實(shí)驗(yàn)課程既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、邏輯思維能力，又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和創(chuàng)造性思維等多方面能力。我們以往的實(shí)驗(yàn)授課方式，學(xué)生都不感興趣，不愿意自主思考問(wèn)題，總是照葫蘆畫(huà)瓢地做實(shí)驗(yàn)，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不如意，學(xué)生從中一無(wú)所獲的局面。思維導(dǎo)圖，一種把抽象的思考變得具體的圖形方法，體現(xiàn)了認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論的特征。我們?cè)谏飳?shí)驗(yàn)課中，可以借助思維導(dǎo)圖來(lái)優(yōu)化課堂，通過(guò)“實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)課講授、實(shí)驗(yàn)課后反思評(píng)價(jià)”這三個(gè)方面，找出通過(guò)思維導(dǎo)圖提升生物實(shí)驗(yàn)課效果的方法。

【關(guān)鍵詞】生物實(shí)驗(yàn);思維導(dǎo)圖;教學(xué)

一、思維導(dǎo)圖簡(jiǎn)介

（一）思維導(dǎo)圖的概念

北師大的博士趙國(guó)慶將其概括為：思維導(dǎo)圖是激發(fā)和整理學(xué)生思維的一種工具。思維導(dǎo)圖是從一個(gè)核心詞語(yǔ)開(kāi)始，將所有與其相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行逐級(jí)分層、歸類(lèi)，逐層構(gòu)建一個(gè)具有邏輯順序思維信息圖。這個(gè)圖對(duì)思維信息、過(guò)程進(jìn)行了指導(dǎo)。思維導(dǎo)圖主要由核心主題詞、主要分支、次要分支、相關(guān)詞語(yǔ)等多個(gè)要素組成，圖畫(huà)和文字相結(jié)合展示各個(gè)分支主題之間的聯(lián)系。

思維導(dǎo)圖的主要特征包括：1.核心點(diǎn)明確指向圖形中央位置; 2.核心詞語(yǔ)開(kāi)始從原點(diǎn)向四周延伸;3.每個(gè)分支點(diǎn)都有鏈接、編號(hào)和關(guān)鍵字;4.每個(gè)分支都從一個(gè)點(diǎn)連接到另外的連接點(diǎn)。

（二）思維導(dǎo)圖的應(yīng)用

思維導(dǎo)圖早年被人們應(yīng)用于商業(yè)工作、政府工作、案件偵破等多個(gè)領(lǐng)域，近年來(lái)，被教師廣泛應(yīng)用于多門(mén)教育教學(xué)研究中，且收到較好的教學(xué)效果，因此被廣泛推廣。學(xué)生通過(guò)思維導(dǎo)圖把相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行類(lèi)比，從而構(gòu)建出每一章節(jié)的知識(shí)框架，提高了各個(gè)章節(jié)內(nèi)容的條理性與目標(biāo)性。

多項(xiàng)研究表明，思維導(dǎo)圖不僅可以鍛煉學(xué)生的記憶力、還能讓學(xué)生對(duì)于復(fù)雜的知識(shí)體系有著清晰的認(rèn)知。學(xué)生在繪制思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，思維不斷激發(fā)出來(lái)，不但拓展出大量的相關(guān)知識(shí)，而且對(duì)于核心詞本身有著更加清晰的認(rèn)識(shí)。

二、初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題

（一）學(xué)生方面

中學(xué)生對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)課充滿了濃厚的興趣，喜歡動(dòng)手操作，但看到煩亂、復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，不愿意付出時(shí)間去學(xué)習(xí)。經(jīng)常不做任何準(zhǔn)備就做實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生一步步按照書(shū)本步驟進(jìn)行，不思考地機(jī)械完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后仍是毫無(wú)所知。也有一些學(xué)生會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單預(yù)習(xí)，但由于大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)實(shí)驗(yàn)步驟不夠明確，細(xì)節(jié)處處理不當(dāng)。這樣做完實(shí)驗(yàn)，但實(shí)際上收獲不大，最終實(shí)驗(yàn)的熱情會(huì)降低。

（二）教師方面

根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前不準(zhǔn)備的特點(diǎn)，教師往往對(duì)實(shí)驗(yàn)的所有步驟都詳細(xì)講授，但學(xué)生面對(duì)著實(shí)驗(yàn)儀器，急于實(shí)踐操作，沒(méi)有耐心去聽(tīng)教師的講授。造成實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)步驟記不住，細(xì)節(jié)搞不清楚，注意事項(xiàng)出錯(cuò)，因此教師必須想辦法改進(jìn)教學(xué)方法。

三、思維導(dǎo)圖在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

初中生物的實(shí)驗(yàn)課為教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，是生物課堂學(xué)習(xí)的拓展。在生物實(shí)驗(yàn)中采用思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)方法，既能在整體上把握實(shí)驗(yàn)過(guò)程的框架，又能在細(xì)節(jié)上做到提示，將實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的狀況進(jìn)行備注。下面以三個(gè)環(huán)節(jié)“實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)課講授、實(shí)驗(yàn)課后反思評(píng)價(jià)”來(lái)進(jìn)行分析。

（一）實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

1.實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)

初中生物實(shí)驗(yàn)種類(lèi)較多。因?yàn)榉N類(lèi)繁多，操作方法也不一樣，我們要做好預(yù)習(xí)工作，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種狀況。以往的預(yù)習(xí)，學(xué)生就是看課本內(nèi)容，不能掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟和每一步驟的原理，不能主動(dòng)思考這個(gè)實(shí)驗(yàn)中“哪里有問(wèn)題、不理解”。

生物實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)分為4個(gè)部分：實(shí)驗(yàn)結(jié)果、原理、設(shè)備和步驟。學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖時(shí)，以實(shí)驗(yàn)的標(biāo)題作為核心詞，然后采用總分的形式，從中間總中心向外拓展四條線路，每條線路再具體擴(kuò)展。這種預(yù)習(xí)方法，既能宏觀把握實(shí)驗(yàn)的框架，又能對(duì)每一步細(xì)節(jié)掌握，收到的效果很好。

2.實(shí)驗(yàn)前的方案設(shè)計(jì)

初中階段經(jīng)常接觸到一些科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，針對(duì)這種實(shí)驗(yàn)，我們可以讓學(xué)生用思維導(dǎo)圖來(lái)繪制它的框架。學(xué)生在合作討論繪制的過(guò)程中，既要根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主題進(jìn)行探究，又要自主思考和拓展探究?jī)?nèi)容，此時(shí)思維導(dǎo)圖就起到了一個(gè)引導(dǎo)學(xué)生探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的作用。思維導(dǎo)圖以“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹睘楹诵膬?nèi)容，科學(xué)探究的六個(gè)探究步驟作為二級(jí)標(biāo)題，在討論的過(guò)程中，學(xué)生以二級(jí)標(biāo)題為基礎(chǔ)再進(jìn)行拓展，最終確定整體思路，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。

（二）實(shí)驗(yàn)課上的講授

實(shí)驗(yàn)課講授時(shí)因?yàn)檎n時(shí)有限，所以“教師講授”和“學(xué)生做實(shí)驗(yàn)”這兩方面的時(shí)間分配出現(xiàn)問(wèn)題。有時(shí)候老師講的具體詳細(xì)，反而耽誤學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。但老師若講解的簡(jiǎn)單，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)的細(xì)節(jié)處理不好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果就會(huì)不理想。思維導(dǎo)圖可以幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題。思維導(dǎo)圖通過(guò)圖像、文字的方式展現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，比單純的講解具體生動(dòng)，學(xué)生容易接受也容易記憶。

1.建立實(shí)驗(yàn)框架，掌握流程

比如“練習(xí)使用顯微鏡”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前畫(huà)一張導(dǎo)圖，以“顯微鏡的操作”為核心內(nèi)容，以顯微鏡實(shí)驗(yàn)操作的四個(gè)步驟，作為下一階段的分級(jí)標(biāo)題，再把每一個(gè)相關(guān)步驟拓展。教師通過(guò)思維導(dǎo)圖來(lái)講解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，既可以清晰地了解實(shí)驗(yàn)的框架和細(xì)節(jié)，又能節(jié)約講課時(shí)間，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間就會(huì)非常充裕。

本節(jié)課由我設(shè)計(jì)的“顯微鏡的使用具體步驟”的思維導(dǎo)圖如圖2所示：

上圖中的顯微鏡使用操作步驟與逐一介紹顯微鏡的使用操作過(guò)程相比，生動(dòng)形象，易于理解。這種圖形、文字、線條的呈現(xiàn)形式更具體生動(dòng)，既能讓學(xué)生快速、清晰的學(xué)會(huì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作流程，還能提高學(xué)生的思維能力。整個(gè)思維導(dǎo)圖的制作流程如下：第一步，圖中將“顯微鏡操作”作為核心詞，以此為中心分為四個(gè)步驟：1.取鏡安放;2.對(duì)光;3.調(diào)焦觀察;4.整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。第二步，在這四個(gè)主要步驟中拓展出多個(gè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

通過(guò)這個(gè)框架，將顯微鏡的使用相關(guān)內(nèi)容都呈現(xiàn)出來(lái)，以此為基礎(chǔ)具體講授實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)步驟。這樣的學(xué)習(xí)方法既讓學(xué)生明確重點(diǎn)、條理清晰，又能掌握具體操作流程。在整個(gè)學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，顯微鏡被頻繁使用，掌握顯微鏡的使用流程，為整個(gè)初高中生物實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)設(shè)課堂實(shí)驗(yàn)情境，訓(xùn)練思維能力

學(xué)生對(duì)于感興趣的東西，就會(huì)滿懷激情的去學(xué)習(xí)，因此我們利用思維導(dǎo)圖的趣味性來(lái)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)熱情。在這個(gè)場(chǎng)景中，利用思維導(dǎo)圖設(shè)置一系列問(wèn)題，從而使學(xué)生形成自主探究的內(nèi)驅(qū)力，激起學(xué)生想象力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成對(duì)學(xué)生思維能力的訓(xùn)練。

例如《觀察草履蟲(chóng)》的實(shí)驗(yàn)（圖3），在導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以通過(guò)“提出問(wèn)題”創(chuàng)設(shè)情境：1.觀察草履蟲(chóng)的培養(yǎng)液，你能看到什么？2.如何更清楚的觀察培養(yǎng)液？教師引導(dǎo)學(xué)生思考、探究上面兩個(gè)問(wèn)題。且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，展示“使用顯微鏡的方法”思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生更好地觀察草履蟲(chóng)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師展示思維導(dǎo)圖的另一個(gè)問(wèn)題“觀察草履蟲(chóng)過(guò)程中，草履蟲(chóng)總是在快速移動(dòng)，怎么解決這個(gè)問(wèn)題？”學(xué)生針對(duì)教師思維導(dǎo)圖上的這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行小組討論、交流，拓展知識(shí)面，發(fā)散思維。

教師在自己設(shè)計(jì)繪制的思維導(dǎo)圖上，繼續(xù)列出幾個(gè)相關(guān)的問(wèn)題：1.草履蟲(chóng)有哪幾部分組成？2.草履蟲(chóng)怎么運(yùn)動(dòng)？3.草履蟲(chóng)屬于什么類(lèi)型的生物？教師在每一節(jié)點(diǎn)都列出了不同的問(wèn)題，環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生一步步思考。

最后，學(xué)生得出“草履蟲(chóng)是一種單細(xì)胞（只有一個(gè)細(xì)胞組成的）生物”結(jié)論。上述教學(xué)過(guò)程中，教師充分運(yùn)用思維導(dǎo)圖，將思維導(dǎo)圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相互結(jié)合，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，巧妙設(shè)置疑問(wèn)，培養(yǎng)學(xué)生探究思維的能力。

（三）實(shí)驗(yàn)課后的反思評(píng)價(jià)

生物實(shí)驗(yàn)課人數(shù)眾多，而且只有45分鐘的時(shí)間。既要完成教師的教學(xué)任務(wù)，又要完成學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作任務(wù)，時(shí)間緊迫。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如果教師不對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查，不對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生這堂課上的就毫無(wú)意義，變成一節(jié)簡(jiǎn)單的手工課。采用思維導(dǎo)圖總結(jié)生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生自己利用課堂最后五分鐘，進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制工作，將實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、細(xì)節(jié)和結(jié)果都畫(huà)出來(lái)，交給教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師就能很好的掌握學(xué)生本節(jié)課的完成情況，從而進(jìn)行指導(dǎo)。

四、結(jié)束語(yǔ)

在生物教學(xué)中，思維導(dǎo)圖既承接了教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，又承接了學(xué)生動(dòng)手操作，是二者之間連接在一起的橋梁。思維導(dǎo)圖既能從整體上提高學(xué)生宏觀角度看待問(wèn)題的能力，又從細(xì)節(jié)上培養(yǎng)了學(xué)生的生物基礎(chǔ)素養(yǎng)，是拓展學(xué)生思維的新途徑。但它不是萬(wàn)能的，僅僅是輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工具，有需要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)才可以使用。

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