思维导图在高中生物教学中的应用
黄磊
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黄磊,. 思维导图在高中生物教学中的应用[J]. 生物学报,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157003.
摘要: 本章在奥苏伯尔的有意义学习思想理论和马加涅的生物信息加工教学思想理论指导下,重点讨论了生物思维导图的缘起、现状、思想、性质,及其在高中生物教学中的运用。在高中生物教材中构建思维导图,可以调动学生的兴趣,发展创新性思维以提升其知识质量。
关键词: 思维导图;高中生物;教学的意义;学习
DOI:10.12721/ccn.2023.157003
基金资助:

一、前言

思维导图从一个中心词开始,按照人类的基本思考方法,融合了文本、曲线、颜色、图片、形状等科学计算可视化手段,对一切与其有关的信息进行了加工整合,作为表达中心思想的有意义学习方法。通过关键词所形成的意义图,以吸人眼球、获得人们快速长久记住、建立清晰逻辑架构为主要目的。目前,思维导图技术已广泛应用在教育、医疗、社会服务等多个领域,特别在教育界,思维导图也已经深入到了生物学等诸多专业中,并得到了较为理想的教学效果。

二、思维导图的阐释

思维导图起源于20世纪60年代,由著名英语教育家、心理学家、有“记忆之父”美称的TonyBuzan教授所创建。起初在课堂上,学员们在整理随堂笔记时会很容易遗漏了教师所介绍的知识点,进而影响教学效果。为改变这一不良现象,托尼精心设计了一个可以迅速而准确记笔记的好办法——思维导图。最初的思考导图方法既简单又经济,仅用一般的小纸笔来实现。目前,思维导图已经在不断改进中,既可以用各种色彩的画笔在同一块空白纸中自由绘画,又可以通过MindManager、MindGenius、FreeMind、Inspiration、MindMeisterandMindView等应用软件完成绘画。

(一)由点到面一词成形

思想导图的总体结构是指经过甄选中心词、找出认识节点后,使它们依照某种层级关系架组成认识的结构框图。用抽象化逻辑思维和形象化的思路筛选中心词,并收集关于中心词的所有有意义信息作为知识节点,所以思维导图并非围绕着某个词汇的单一信息叠加,是适合于人总体逻辑思维的有意义图。从生理学视角来看,人的总体逻辑思维和大脑皮层密切相连,左脑一般负责管理单词、数值、逻辑、次序等基本方面,而右脑则一般负责管理层次、想像、颜色、整体意识等方面。思维导图是以人的大脑思维活动为主要观察目标,通过调动人大脑神经的兴奋性,在左脑和右脑配合运用的基础上,将其对某一特殊内容深化处理,从而使人脑中产生“树杈状”的美感图。刘智斌等人研究表明,基于一个英文单词的思维导图记忆法有利于学生记住更多英文单词。这样,思维导图既可以使一个东西更长久地贮存在大脑中,也可以促进学生的理解记忆,从而实现了“由点到面”的良好记忆作用。

(二)颜色鲜活层次明晰

把一种或多个色彩应用在同一个思考导图中,能产生较好的视觉。思维导图中的色彩线既能够应用在图片上,以划分各章节之间的层级和关联,也能够应用在与关键字的连线上。对于同一个层级功能的关联链接使用同一个色彩线,就能够让思维导图的引导性更加清楚。LeonidasA.等理论都表明,在同一个思维导图上三种颜色有机组合可以实现的效果最大化效用。同时,对一些内容还用生动有趣的插图或动画片来替代文字,将中心词细化,从而形成了一种更为生动的思维导图。所以,在“三色”理论下的思维导图,才能反映出人类思维的严密性、层次性与整体性。

(三)逻辑了然易于提取

思想导图是一种很高效的方法,以人类的基本逻辑思维模型为基石,可以把零碎的知识点集合,形成很强的逻辑关系。ErtugEvrekli等人的研究表明,思想导图可以帮助学生记忆和掌握知识点间的关系,而且在不同的认知时期也有助于学生建立自主学习的思想系统[1]。在实际活动中,简单的罗列书本上的知识并不是实际意义,只有根据具体事物的发展变化规律总结出我们更容易接受的方法,才能够在实践中更加灵活地解决问题。所以,通过思维导图的清晰逻辑可以使知识更有效的反映到大脑中,从而有利于我们获得有关知识,对自己处理的具体事物提出学习计划。

三、思维导图在高中生物课堂教学中的运用

(一)思与教同进

高中的生物教学思想,重点表现为:提出生物科学素养、面对全体学生、强调探究性教学、重视与现实生活中的关系等。在该思想的引领与要求下,中小学生对老师的自身素质要求也愈来愈高,老师的教学已不仅仅限制在课堂上,还表现在课堂之外的研究中。老师在备课工作中,必须充分考虑到中小学生的基础知识准备、认识发展规律、身体生长特征及其学习适应情况,也必须重视课程的逻辑框架、内容与细节等诸多要素。在此基础上,由老师进行课程的思考导图,并通过思考导图来安排教学计划。我们将在人教版的高一《自然生物学必遗传与进化》第5节第3章“人类遗传病”部分,通过对单基因遗传病、多基因遗传病和性染色体异常遗传病等进行课前总结,并建立有关人类遗传病的思考导图。通过我们所设计的思考导图,可在我们现有知识点基础上设计相应场景,或结合相应的课堂环节设计相应课题,并思考如何帮助学生正确回答问题,为取得更好的课堂效应打下了基础。

(二)教与学相融

二十一世纪以来,我国课程标准进一步明确了高中生物教育的三个目标——知识与能力目标、过程与技术目标,和人类的情感态度和价值观标准。教师们不但要从基础知识方面对学生加以引导教学,还要注意学生专业技能的训练,更要着重注意学生情感、心态和价值观的培养。如ChinSokFun等人把思想导图分成以学生的思想导图和以教师为中枢的思想导图,而以教师的思想导图则更便于对知识点的同化。我们在人教版高中数学《生物学稳态与环境保护》第5章第4节“自然界的信息传递”的信息类型课程,将物理学消息、生化资讯、行为信息设计成直观思维导图,把该思想导图扩展为3个分支,并使用了形象化图像作为具体的教学内容,让学生更容易地接触图像所呈现的信息内容,以调动学生的学习兴趣。借助教师对思考导图的演绎,学生们在课后也可以根据自己逻辑思维,形成以学生为主导的思考导图,从而强化学生对课后内容的消化与巩固。

(三)学与用并行

在信息时代,学生必须具备获取、分类和处理资料,自行形成思维导图的技能。唐敏等就中小学生思考导图运用状况与认知态度方面展开问卷调查,研究结果显示多数中小学生可以积极主动利用思考导图完成学业。特别是高三复习期间,我们在课后积极制作思维导图来巩固所学知识点,增强对知识点的掌握,可以获得很高的复习成效。在人教版中学《生物分子与细菌》中,为防止在生存活动对供能化学物质形成混乱,我们将供能化学物质构成一张整体澄清的思想导图,清楚地概述了供能化学物质包括太阳能、油脂、糖类、ATP及蛋白质等主要有机物质。所以,思维导图对凝炼供能物体种类有着重要意义,有助于训练学生的科学思考和自主解题的能力。

综上所说,思考导图既是一个有效的记住方法,也是一个很灵活的学习策略,在现实的老师课堂上和学生的过程中,都会得到很明显的成效。另外在课堂与教学活动中,思维导图也能够对更多的生物教育资源加以发掘与运用,是老师用于准备课堂教学、设置教学过程、指导学生进行复习的得力手段,同时也是学生积累知识点、准备测验、处理具体问题的良好方法。所以,在高中生物课堂中合理使用思维导图,将会给老师课堂水平与学生知识质量提高带来了很大的发展空间,从而能够更有效地为高中的生物教学服务。

参考文献

[1]邱相彬,曾红丽.思维导图技术在中学语文教学中的应用[J].教学与管理,2011(24).

[2]安代红.思维导图在初中生物学教学中的应用[J].生物学通报,2007(7).

[3]赵佳娜.思维导图在认知结构建构中应用模式研究[J].中国电化教育,2014(6).