有效应用思维导图培养小学生科学核心素养

欧志伟 魏达宝

思维导图运用主题关键词、图像、颜色等建立记忆链接，直观有效地把各知识点用相互隶属与相关的层级用图表现出来，契合了小学科学“逻辑性”“发散性”“综合性”“实践性”等学科特点。思维导图的运用可以实现可视化学习，引领学生思维走向，强化联想创造，帮助师生掌握正确有效的学习方法，建构科学知识体系;同时促进师生、生生间的交流，实现因材施教，以学定教，提高教学的效率和质量，是有效提升学生科学素养，助推深度学习的重要途径。

一、思维导图应用于自主预习，培养元认知能力

教学是促进学生发展和提升的活动。有效的教学首先需要教师触发学生的深层兴趣，了解学生已经达到的、确定的现有水平，再提供恰当的“教学材料”，让学生在深层动机的驱动下，主动地全身心投入学习活动中。在新课伊始，可先让学生自主预习，应用思维导图形式呈现预习的收获与困惑。教师通过学生所画思维导图，就能准确了解学生对课程内容理解和认识的程度，掌握其“最近发展区”，研判学生知道什么、能做什么、对什么感兴趣，从而及时调整教学进程及策略。同时，教师可以从每个思维导图的内容中了解学生个性化的知识结构，更有针对性地组织实施教学，做到因材施教，更好地帮助各层次的学生学习与发展。将思维导图融入学生的自主预习环节，能让教师更精准地引导学生从现有水平出发，通过“我知道、我猜测、我想试、我发现”四个环节往复循环进行深度学习。学生在不断完善自己的思维导图过程中，产生新的认知冲突，从而促进新知识与已有知识建立起明确的联系，将新知识整合进原有的知识结构中，提高对知识的理解和应用能力，有效培养元认知和自学能力。

二、思维导图应用于科学探究，培养探究能力

小学科学课程是一门实践性课程。教师创设充分的探究式学习机会，让学生在经历科学探究的过程中理解并深化科学知识，领悟科学思维方法，启迪科学思想，是科学课程最为常态化的一种教学方式。但学生的差异性和探究活动的不确定性，以及有限的课堂时间的限制，科学探究活动常常遇到“动手实验轰轰烈烈，分析总结草草收场”的尴尬局面，探究活动效果大打折扣。如何保障科学探究活动的实效性呢？

1. 应用思维导图拓展探究思路。

猜想是科学探究活动的第一步，有价值的猜想使科学探究活动更富有成效。但在科学教学中，学生往往受限于知识视野和思维能力而难以做出合理的猜想。例如，笔者在教学教科版六上《电磁铁的磁力（一）》一课时，抛出问题：“电磁铁的磁力大小和什么因素有关呢？请同学们猜一猜。”这一问题让学生一脸迷茫，教室里鸦雀无声。“同学们，让我们想一想电磁铁的构成，电磁铁的磁性是怎样产生的？”随着学生的回答，笔者在黑板上画出铁芯、线圈和电池，并在这三部分中衍生出连线，学生顿时豁然开朗。“我从电磁铁的铁芯角度进行猜想，认为电磁铁的磁力大小跟铁芯的粗细、长短、材料、形状有关。”“我认为电磁铁的磁力大小和电池的数量有关，电池越多，磁力越大。”“还跟电池的类型有关。”……思维导图的应用让学生从电磁铁的构造出发，以全新的视角去探索、思考问题，极大地激发学生的想象力和创造力，发散了学生的思维。

2. 应用思维导图设计研究方案。

设计研究方案是科学探究过程中不可缺少的重要环节，是科学探究活动有效开展的保证。利用文字记录研究方案常常因耗时长而消磨了学生的探究热情，同时造成探究活动时间的紧张。运用思维导图制订研究计划，只要寥寥数字，几个符号、图形和线条，加上醒目的色彩，就能清晰地记录下来，不仅节省了设计研究方案的时间，让学生保持高涨的探究欲望，而且形象生动，让人一目了然。在小组合作制订方案时，可以应用不同的色彩代表学生的不同观点。在交流活动中，每个学生都能在可视化的思维导图中清晰地“看”到别人的思维，快捷地寻找方案差距，反思、完善、修正各自研究方案，从而促进探究方案设计能力和思维向更高层次发展。

3. 应用思维导图建构科学概念。

小学科学课程以培养学生科学素养为宗旨，而科学概念是学生科学素养的重要组成部分。在传统的科学教学中，让学生经历探究活动后直接用语言概括科学概念，文字描述的抽象性容易使学生对科学概念建构产生畏难情绪。形象直观的思维导图有顺应学生的认知规律和表达特点的优势，有助于培养学生建构式学习思维。例如，在学习教科版六上《种类繁多的动物》时，许多学生通过阅读书本各类动物特征表述，运用思维导图确定各类动物的分类标准：画羽毛表示鸟类的特征，以波浪线加鱼鳃表示终生在水中生活、用鳃呼吸……在“给各类动物增添成员”活动中，通过思维导图，学生就能很快判断出蝙蝠虽然会飞，但它并不是鸟类，因为它身上不长羽毛;终生生活在水中的鲸不是鱼类，因为它们没有鱼鳃。在观看了蝙蝠和鲸哺乳的图片后，学生又在思维导图哺乳类动物中增加了鲸、蝙蝠的分支。这样简洁而有高度组织性、信息量大的思维导图，让学生把各种动物的基本特征牢牢地印在脑海中，在减轻记忆负担的同时，也推动学生将抓住关键因素构建科学概念的策略内化、迁移与应用，增强学生建立认知结构的自觉性。

三、思维导图应用于复习梳理，发展科学思维

每一单元结束后，学生对各知识点又容易混淆、遗忘，而若对主题单元科学概念缺乏整体认知，也难以形成完整、清晰、有条理的知识体系。那么如何实现有效科学的复习呢？

小学生的思维以具体形象思维方式为主。实践证明，应用思维导图是科学学科复习的有效途径。绘制思维导图既要求学生有意识地加深对知识点科学概念的理解，能运用抽象、概括等收敛性思维提炼关键词，又需要学生能综合分析判断各知识点的纵向和横向联系，将整个单元的繁杂的知识点网络化、系统化，建构新的认知结构，还需要学生发挥创造力，运用个性化的词汇、符号、图像、线条、颜色等，把原本枯燥繁冗的信息变成一张层次分明、逻辑清晰、图文并茂的图画。当学生完成绘制后，教师组织交流探讨活动，让学生在思维碰撞中分析、判断、综合、反思、领悟科学概念间的逻辑关系，认识事物的本质，在进一步优化、完善思维导图中发展思维的深度和广度，进而完成有效的复习。

总之，思维导图以其思维放射性、思维可视化、删繁就简的独特功能，引导学生进行有意义的学习，能大大提高科学课堂教学的实效性，发展学生的高阶思维能力，促进学生科学核心素养持久发展。

（作者單位：福建省永安市西门小学 责任编辑：黄晓夏）