思维可视化教学在生物教学中的应用

基于思维导图设计的高中生物课堂教学

黄志坚江苏省江阴长泾高级中学

摘要：本文叙述思维导图作为一种学习记忆的工具，运用在课堂教学中，教师能从整体上把握教材知识脉络，节省备课时间提高效率，通过教师发散性的思考，学生在此基础上更容易接受和理解所学知识要点，培养逻辑思维和创新能力，改善学习效率。

关键词：思维导图、生物学、课堂教学

1.课题的提出

认知心理学的研究表明，人类的记忆结构是网络式的，要求知识元素的呈现和表达应该是非线性的。与传统教学作比，新课程倡导“自主-合作-探究性”学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。所以思维导图的引入教学有利于培养学生的超文本阅读能力和知识网络的快速构建，从而提高学生的信息编码和信息提取能力，在此基础上逐步提高学生的创新意识和能力。

2.思维导图的认识

思维导图是英国学者托尼●巴赞于1970年提出的，是一种发散性思考并能增强思维的层次性与联想能力的可视化的学习工具。它让人的左、右半脑在思维过程中协同运作，以树形分支延伸出去，形成一种树状思维。由于模拟了人脑的工作方式，运用图文并茂的技巧，充分运用左右脑的机能，开启人类大脑的潜能。

思维导图都有从中心发散出来的自然结构，使用线条、符号、词汇和图像图表、颜色遵循着与人类大脑处理事务的思考模式相吻合的规则，利用导图把长串枯燥的信息变化成容易记忆，高度组织性的图画，让学习者更有效的把信息储存进大脑或是迅速提取。它是一种具有创造性和有效的并具有个性色彩的做笔记的方法，用文字将个人的思维完全展现出来。

思维导图式笔记，与传统的线性记录方法完全不同，以中心主题为中心向周围发散的直观形象的建立起各个概念之间的联系。经过近半个世纪的探索发展，思维导图理论日渐成熟，受到许多国家的教育机构和工作者的追捧，新加坡等国已经把思维导图列入学生的必修课程。它用“画”的方式来记录思考和创作的过程，具有让思维可视化、提升注意力与记忆力、启发联想力与创造力等优点，被誉为 21 世纪全球性的思维工具。

3.课堂教学中思维导图的实践

3.1导图绘画课堂教学板书，构建核心知识体系

传统的教学板书，通常呈现的方式为线性关系，各知识点间缺乏逻辑联系，教师展示思维也比较零散，没有整体性。学生在教学过程中整体性把控薄弱。

导图式教学板书就是使用思维导图，利用发散思维和联想，把零散的知识点都列在图上，在头脑中以全景图形式全面整合知识体系。根据学生的认知能力和知识结构创设情境，更有效地激发学生的认知冲突，并在教学过程中有效地对重难点进行突破，教学设计逻辑结构清晰明了，更加系统、科学，能够有效整合各知识点很好地提高了学习效率。

传统教学板书

思维导图式板书

课堂教学中思维导图式板书有效促

进师生间交流与沟通，充分发挥学生学

习的主观能动性，调动学生对课堂的注

意力与专注度。在良好互动中共同构建

课堂的知识体系，并通过思维引导的不

断深入，促进学生思维能力的发展。3.2导图设置探究路径，实现思维逻辑的可视化

教学就是学生对教师提供的信息进行处理和深加工，信息加工的有效性，准确性直接影响课堂教学质量。运用导图设置具有一定梯度的探究性问题，引导学生深入探究知识，具有严密的逻辑承接关系，对学生提高综合探究能力，探究思维习惯的养成，以及借助图示更为明确的构建合理化的知识框架有着显著的积极意义。

例：选用人教版高中生物必修一《分子与细胞》中第二章第二节《生命活动的主要承担者—蛋白质》教学内容设计课堂导图式探究性问题。

透过导图，能够清晰把握知识脉络，构建过程学生保持思维的连续性，不断强化所学知识的意义。运用思维导图，设置探究要渐进式呈现材料信息，从简单到复杂，从特殊到一般的概念秩序，采用归纳式教学顺序，使用先行组织者教学策略，抛锚式教学策略，协作学习教学策略在课堂教学中能够表现得淋漓尽致。

以思维导图为勾手，实现思维逻辑的可视化，组织学生活动中调动学生参与热情，在共同体组织中完成探究，展示合作成果。教师以案例为线索，在实例问题解决中强化学生对知识的理解，培养学生探究知识点的能力。同时转变学生的学习记忆模式，让整个学习过程始终处于爬坡状态，学生在课堂上充满体验和成功的乐趣，激起主动学习的欲望。

3.3思维导图在复习课、试卷解题分析中的运用

教学复习课阶段，教师在对学生进行章节内容复习时引入思维导图可以让学生进一步内化知识，系统归纳，把知识编织成网，整体上掌握和运用知识做到游刃有余。

例：选用高中生物人教版必修一《分子与细胞》中第三章《细胞的基本结构》内容运用思维导图示例如下：

思维导图能够在习题解题分析中有效地推动思维的深化，捕捉试题的有效信息，排除题目的干扰因素，从而为更为准确的推向考核的知识，更好地做到运用所学知识解决问题。例：下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（）

A．癌细胞在条件适宜时可以无限增殖

B．癌变前后，细胞的形态结构有明显差别

C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变

D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖

解析：依据题目主题，列出思维导图如下：

通过构设的思维导图，能够清晰地分析并罗列出核心考点知识材料背后所包含的知识原理，从而根据答题要求做出具体化的回答。此外，把做题的方法策略通过思维导图形式加以陈示，也有利于清晰引导学生掌握解题的步骤要求，更好的掌握解题的方法策略，解题过程中运用思维导图，能有效回顾知识，促进知识网络构建，拓展解题思路，变枯燥的解题过程变得灵活，轻松，有趣。

4.教师思维导图引导教学后的思考

4.1有利于备课组集体思考，完成教学设计

在备课活动中，每个教师补充发言时由于缺乏及时有效的记录和整理，集体备课活动效果往往不理想，而且容易跑题，按照思维导图的方法逐一解决整理，可以做到集思广益，智慧共享。

例：

4.2打造学习共同体，促进合作与对话

在思维导图引导教学过程中，要侧重思维方法上的指导，提供相关案例分析，在合作学习时小组成员在教学情境中，各自对概念有着不同程度的理解，先通过自主构建知识，提高学生探究的动手和学习能力，后进行合作协商，使各自的认识得到完善和拓展。寻找到最优化的解决方案。实施合作化学习既能互相启迪完善认知结构，又能培养学生团队精神与批判性思维，并引发生动，活跃的课堂氛围。

4.3改善师生信息加工，提升思维发散能力

在课堂教学中，师生都应该借助思维导图对其课堂设计、学习进行辅助并养成习惯，这样长久坚持并运用思维导图进行思考问题，这样才会有长足的进步，也会逐步提高自己的创新能力。还能培养思维的发散，促进思维的灵敏、快捷，增强学习乐趣和成功感。

参考文献：

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[2]伊向超.胡彩莲.思维导图在课堂教学中的应用探究-以“教学系统设计”为例[J].中国教育信息化，2010(7)59-61.

[3]耿夫相.基于“思维导图”的教学设计-以“人口的增长”为例 [J].中小学教学研究，2008(8) 35-36.

作者简介：黄志坚中学一级硕士研究方面：生物学教学