小学科学课堂教学中思维导图工具的使用方法初探

刘阳丹

思维导图的特征在于运用线条、符号、词汇和图像， 把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图。在小学科学教学中利用思维导图引导学生开展学习活动有利于展示学生的思维过程，通过认知冲突建构科学概念，形成个性化的思维记忆方式。绘制思维导图是呈现思维深度和广度的过程，它能培养学生的发散性思维和创造性思维，让隐性的思维过程可视化，使学习的主体积极性得到发挥。

一、思维导图应用于小学科学教学的理论基础

思维导图作为一种知识可视化工具，将知识以图解的方式表示出来， 从而大大降低了语言通道的认知负荷， 加速了思维的发生。其理论基础是双重编码理论（Paivio，1986），该理论的一个重要原则是同时以视觉形式和语言形式呈现信息能增强记忆和识别。它就像大脑中的地图， 完整地将思维、想法呈现出来。当思维导图应用到科学教学上时，可以帮助学生形象地把知识或问题的要点以字或词的方式呈现在图形中，并用线连接起来代表它们之间的关系，通俗易懂。

二、思维导图的呈现形式

1.主题式思维导图

主题式思维导图只提供中心主题供学生联想，是以发散学生思维，挖掘学生对某一主题所能联想到的个性化的知识储备为目的。学生围绕一个中心词，可以展开天马行空式的思维畅想，这种方式适用于了解学生对某一课程内容所具备的全面的知识储备。

比如，主题式思维导图可以应用于学情分析，以了解学生的前概念。例如，《养蚕》单元重在培养学生坚持观察、科学记录的能力，同时建构关于蚕的成长过程的科学认识。学生从书本、生活中获得一些模糊的科学前概念，这些科学概念是否正确？因此，收集学情时，以“蚕”为中心词，由学生发散思维，绘制思维导图，并经过统计分析，针对前概念调查暴露的问题，制订详细的教学指导意见。如果尝试让学生在养蚕结束后再来修正前概念思维导图，能帮助学生形成概念冲突，从而纠正学生的错误概念，建构正确的科学概念。

另外，主题式思维导图也适用于检验学生的学习效果，尤其是对某一系列的主题进行学习后，学生可以利用主题式思维导图梳理所学知识，绘制单元复习思维导图。如《吃的学问》《呼吸和血液循环》等单元涉及较多的知识，学生进行梳理复习，教师通过评价学生发散性的思维梳理方式，能够直观地、全面地了解学生的学习效果。

2.半开放式主题思维导图

相对于主题式思维导图的完全开放性，教师可以根据教学内容，设计半开放式思维导图。比如，以“蚕”为中心词，绘制出的思维导图可能难以集中在教师想调查的“蚕的习性”“蚕的形态变化”等方面。因此，由教师在中心词的基础上，将需要具体调查的学生关于某一方面的前概念以一级分支的形式呈现出来，让学生在分支的指导下进行思维整理。这种半开放式的思维导图，一方面不限制学生的思维活动，另一方面又提供了一定的思考框架，以达到既全面挖掘，又深入发散学生思维的目的。

3.框架式思维导图

框架式思维导图是由教师精心设计，根据科学知识建构目标，为学生提供的“发散填空式”思维导图。右上图是教师设计的引导学生对《太阳系大家族》行星的相关概念进行学习的框架式思维导图。这种思维导图，为学生提供了一个思维的范例，有助于帮助学生到达最近发展区，建构对某一科学概念的逻辑性认识。框架式的思维导图便于教师把握教学流程，以防出现学生过度拓展、随意的思维。

虽然从内容上来说，框架式思维导图要求学生完成的内容类似填空、问答，但是从形式上来看，以思维导图呈现出来的逻辑性、条理性、简洁性，更有助于学生对知识网络丰富的课程内容形成核心的科学概念。思维导图以直观形象的方式表达知识結构，能有效呈现思考过程及知识的关联性，引导学生进行意义建构，有助于在新授课中建构知识结构。

三种思维导图的呈现方式虽然组织形式、开放性程度不同，但都体现了思维导图知识可视化、体现思维条理的特点。在科学课堂教学中，教师可根据学情分析、教学内容、教学知识结构等实际情况，选择合适的呈现方式，为学生梳理科学知识、发展科学思维提供符合认知发展的“脚手架”。

参考文献：

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（作者单位：厦门外国语学校附属小学）