巧用思维导图,导出问题导学法的有效性
2022-06-08
教育家马赫穆托夫创立的问题教学论认为：问题教学是以问题为中心来展开教学的活动，是一种开放式的发展性教学。而“问题导学法”把“教学”改为“导学”，即通过创设特定的问题情景，引导学生在解决问题时，主动获取和运用知识、技能，以激发学生学习主动性、自主学习能力和创造性解决问题的能力的课堂教学方式。但即使利用问题导学法教学，有些教师在课堂提出的问题只是根据教材简单设计的，学生思考的思路和问题的答案都是既定的。这些问题往往只是教师教学设计的线索，并非真的疑问，教师只是想通过这些简单问题，让学生接受并记忆前人已经确定的知识。很显然，这类问题并非学生主动参与的产物，而是表面的、重现性的问题，缺少启发性、扩展性，没有引起学生积极主动参与，只是被动地回答和接受知识。那么该如何突出学生的主体地位，使学生主动获取知识，强化思维的参与意识？教师可以利用思维导图！
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思维导图是英国学者托尼?博赞于1970年创造的一种笔记和学习方法，它是在层级和分类的信息组织基础上，从中心主题（问题）通过特定的关联展开分支，由关键词或图形标识分支，并充分利用色彩和字体的变化将放射性思维状的思维过程和结果可视化的工具。思维导图可以把生物学知识通过问题组织成一个个大小不同的系统，将问题的解决过程可视化，并发展学生的综合能力和创新意识，提高学生自主合作探究学习的有效性，从而提高生物问题导学法的有效性。以下结合笔者的高中生物教学，谈谈在问题导学中利用思维导图的体会。
1 思维导图更能突出问题的解决过程
“问题导学法”的特征一是：以问题的提出和解决为中心。在问题导学过程中，教师引导学生活用思维导图对某一问题进行探索，就会给学生提供主动参与的机会和自由思考的空间，促使他们尝试着去探索问题，自行分析，解决问题。教师利用思维导图逐步展开相关内容，层层递进，让整个思维具体化、可视化，显示出问题的解决过程，完善知识的形成过程，加深学生对知识的理解和运用。
例如：图1是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？
笔者让学生以“夏季中午植物光合作用减弱的原因”为主题展开思考（图2），找出问题的关键字眼――“夏季中午”和“光合作用”，以此进行相关的知识联想，找出关联之处。为了避免学生的思考偏离主题，教师根据学生绘制的思维导图，了解每个学生所理解的知识体系，发现他们思考问题的痕迹后，对他们所存在的问题给予适当的指导，使他们围绕学习主题作图（图3）。
完成后，学生从图中可清楚地看到自己的思维过程，知道自己是如何解决问题的，然后再根据逻辑关系整理思维过程，得出结论：在12时左右的光合作用强度明显减弱是因为温度高，植物蒸腾作用强，为减少水分散失，植物关闭部分气孔，导致吸收的二氧化碳量减少，影响光合作用的暗反应，从而导致植物光合作用强度减弱。
在这过程中，学生主动参与的意识大大提高，并将思考的过程具体化。教师可利用图中各级关键词之间的连接线，引导学生进行积极主动思考，快速系统地整合知识，为知识融会贯通创造极其有利的条件，使学生逐步达到知识和技能的提升，最终形成创造性的成果。当然，这样一个思维导图不是一次思考就得到成果，而是要经过几次反复的修改才能完成，所以，当学生构建好思维导图后，教师要做好解决问题过程的指导者、学生学习的鼓励者，适当提出指导建议，以鼓励学生对其进行调整优化。这样多次训练后，学生的熟练程度会不断提升，思考的速度更流畅，就容易得到思维成果。
2 思维导图能发展学生的综合能力和创新意识
“问题导学法”的特征二是：以发展学生运用知识综合解决问题能力和创新意识及学习能力为重点。发散思维是创新意识的核心，画思维导图的方法恰恰是发散思维的具体化、形象化。思维导图以一个主题为中心，然后发散出和这个主题有关的一系列知识，并将它们作为中心再发散出与此相关的一系列知识。因为有明确的指导方向，学生容易快速建立知识的联系，并使思维的有序性增强，提高思维的流畅性，大大加强解决问题的积极性，不断增加学习兴趣。而且在后续的学习中，学生随时将更多的知识补充到思维导图中去。这样就形成了一张超大的知识网络，涵盖了更多的知识，扩展了思维的广度、深度，学生的学习能力和解决问题的能力不断得到提升。
由于思维导图使用了丰富的颜色、线条、符号、词汇和图像，不但调动了人左脑的逻辑思维，而且激发了右脑丰富的想象力和创造力，符合人们捕捉问题时发散思维方式。因此教师经常利用其辅助教学，有利于激发学生的学习积极性，启发学生主动积极思考，将相关主题不断发散，使学生迸发出新的思维点，学生的创新意识会大大提高。
例如：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，发现学生不会使用毛细吸管画滤液细线，操作笨拙，画出的细线不细，弯弯曲曲的，因此笔者提出问题：滤液细线还可以用哪些方法？学生以此为中心主题，发散思考，很快得出多种改良方法（图4）。
3 思维导图能提高学生自主合作探究学习的有效性
“问题导学法”的特征三是：以教师引导学生自主合作探究学习为关键。在目前高中生物学课堂教学中，尤其是问题导学法，让学生以小组为单位进行探究学习是非常普遍的一种方式。然而，在探究学习中效率低下的现象同样也普遍存在。根据课堂上的观察，发现在小组探究中，一般只是40%的小组探究比较热烈，而这还要视乎问题的有趣性，即便探究热烈的小组中也只有60%的学生能比较充分地发表自己的意见和看法;而探究不热烈的小组学生参与率低，甚至出现冷场的现象。另外，在小组探究时，有些小组会出现“群龙无首”甚至出现“一盘散沙”的局面;在有班干部或尖子生的小组中，有些班干部和尖子生只顾发表自己的看法和见解，没有组织小组全体参与探究的责任感或意识，使探究的参与率降低，而学习有困难的学生更少发表意见和提出问题;有些小组对所要探究的内容出现跑题，讨论一些与中心话题无关的话题等等。那教师应该如何将学生的注意力全部集中到探究的中心话题上来？教师可巧用思维导图来解决。具体来说，就是在学生探究问题时，由一人担任“秘书”，用思维导图的形式将讨论中大家的意见和观点及时的记录下来。这样，在整个探究过程中，小组成员都面对同一张图，就能紧紧围绕现在所关注的焦点问题展开话题，并且观点鲜明，观点之间脉络清晰，在探究讨论之后及时形成小组都接受的探究结果。
例如：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中发现很多学生制备的滤液颜色较黄，得到的色素带颜色浅，因此在分析讨论实验结果时让学生以此为主题分组探究（图5）。
教师利用这个思维导图，学生以小组为单位进行讨论学习，充分利用群体的智慧和技能，通过激烈的讨论，使大家提出不同的看法，刺激每一位学习者反省思考，产生新的思路、新的想法，并有效记录相关观点，小组合作探究学习的效率大大提高。而且各小组间还可以进行交流，相互借鉴各自的“思维导图”取长补短，迅速完善本组的“思维导图”（图6），从而实现与他人之间的成果共享，使每个学生都可以从其他同学那里学到新知识。在讨论的过程中，学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题提出各种假设并努力加以验证，更好地完成知识的建构。
综上所述，思维导图因其特点与问题导学法有很多共通点，是问题导学法开展的得力助手，可将问题的解决过程可视化，并发展学生的综合能力和创新意识，提高学生自主合作探究学习的有效性，从而提高生物问题导学法的有效性。
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思维导图是英国学者托尼?博赞于1970年创造的一种笔记和学习方法，它是在层级和分类的信息组织基础上，从中心主题（问题）通过特定的关联展开分支，由关键词或图形标识分支，并充分利用色彩和字体的变化将放射性思维状的思维过程和结果可视化的工具。思维导图可以把生物学知识通过问题组织成一个个大小不同的系统，将问题的解决过程可视化，并发展学生的综合能力和创新意识，提高学生自主合作探究学习的有效性，从而提高生物问题导学法的有效性。以下结合笔者的高中生物教学，谈谈在问题导学中利用思维导图的体会。
1 思维导图更能突出问题的解决过程
“问题导学法”的特征一是：以问题的提出和解决为中心。在问题导学过程中，教师引导学生活用思维导图对某一问题进行探索，就会给学生提供主动参与的机会和自由思考的空间，促使他们尝试着去探索问题，自行分析，解决问题。教师利用思维导图逐步展开相关内容，层层递进，让整个思维具体化、可视化，显示出问题的解决过程，完善知识的形成过程，加深学生对知识的理解和运用。
例如：图1是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？
笔者让学生以“夏季中午植物光合作用减弱的原因”为主题展开思考（图2），找出问题的关键字眼――“夏季中午”和“光合作用”，以此进行相关的知识联想，找出关联之处。为了避免学生的思考偏离主题，教师根据学生绘制的思维导图，了解每个学生所理解的知识体系，发现他们思考问题的痕迹后，对他们所存在的问题给予适当的指导，使他们围绕学习主题作图（图3）。
完成后，学生从图中可清楚地看到自己的思维过程，知道自己是如何解决问题的，然后再根据逻辑关系整理思维过程，得出结论：在12时左右的光合作用强度明显减弱是因为温度高，植物蒸腾作用强，为减少水分散失，植物关闭部分气孔，导致吸收的二氧化碳量减少，影响光合作用的暗反应，从而导致植物光合作用强度减弱。
在这过程中，学生主动参与的意识大大提高，并将思考的过程具体化。教师可利用图中各级关键词之间的连接线，引导学生进行积极主动思考，快速系统地整合知识，为知识融会贯通创造极其有利的条件，使学生逐步达到知识和技能的提升，最终形成创造性的成果。当然，这样一个思维导图不是一次思考就得到成果，而是要经过几次反复的修改才能完成，所以，当学生构建好思维导图后，教师要做好解决问题过程的指导者、学生学习的鼓励者，适当提出指导建议，以鼓励学生对其进行调整优化。这样多次训练后，学生的熟练程度会不断提升，思考的速度更流畅，就容易得到思维成果。
2 思维导图能发展学生的综合能力和创新意识
“问题导学法”的特征二是：以发展学生运用知识综合解决问题能力和创新意识及学习能力为重点。发散思维是创新意识的核心，画思维导图的方法恰恰是发散思维的具体化、形象化。思维导图以一个主题为中心，然后发散出和这个主题有关的一系列知识，并将它们作为中心再发散出与此相关的一系列知识。因为有明确的指导方向，学生容易快速建立知识的联系，并使思维的有序性增强，提高思维的流畅性，大大加强解决问题的积极性，不断增加学习兴趣。而且在后续的学习中，学生随时将更多的知识补充到思维导图中去。这样就形成了一张超大的知识网络，涵盖了更多的知识，扩展了思维的广度、深度，学生的学习能力和解决问题的能力不断得到提升。
由于思维导图使用了丰富的颜色、线条、符号、词汇和图像，不但调动了人左脑的逻辑思维，而且激发了右脑丰富的想象力和创造力，符合人们捕捉问题时发散思维方式。因此教师经常利用其辅助教学，有利于激发学生的学习积极性，启发学生主动积极思考，将相关主题不断发散，使学生迸发出新的思维点，学生的创新意识会大大提高。
例如：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，发现学生不会使用毛细吸管画滤液细线，操作笨拙，画出的细线不细，弯弯曲曲的，因此笔者提出问题：滤液细线还可以用哪些方法？学生以此为中心主题，发散思考，很快得出多种改良方法（图4）。
3 思维导图能提高学生自主合作探究学习的有效性
“问题导学法”的特征三是：以教师引导学生自主合作探究学习为关键。在目前高中生物学课堂教学中，尤其是问题导学法，让学生以小组为单位进行探究学习是非常普遍的一种方式。然而，在探究学习中效率低下的现象同样也普遍存在。根据课堂上的观察，发现在小组探究中，一般只是40%的小组探究比较热烈，而这还要视乎问题的有趣性，即便探究热烈的小组中也只有60%的学生能比较充分地发表自己的意见和看法;而探究不热烈的小组学生参与率低，甚至出现冷场的现象。另外，在小组探究时，有些小组会出现“群龙无首”甚至出现“一盘散沙”的局面;在有班干部或尖子生的小组中，有些班干部和尖子生只顾发表自己的看法和见解，没有组织小组全体参与探究的责任感或意识，使探究的参与率降低，而学习有困难的学生更少发表意见和提出问题;有些小组对所要探究的内容出现跑题，讨论一些与中心话题无关的话题等等。那教师应该如何将学生的注意力全部集中到探究的中心话题上来？教师可巧用思维导图来解决。具体来说，就是在学生探究问题时，由一人担任“秘书”，用思维导图的形式将讨论中大家的意见和观点及时的记录下来。这样，在整个探究过程中，小组成员都面对同一张图，就能紧紧围绕现在所关注的焦点问题展开话题，并且观点鲜明，观点之间脉络清晰，在探究讨论之后及时形成小组都接受的探究结果。
例如：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中发现很多学生制备的滤液颜色较黄，得到的色素带颜色浅，因此在分析讨论实验结果时让学生以此为主题分组探究（图5）。
教师利用这个思维导图，学生以小组为单位进行讨论学习，充分利用群体的智慧和技能，通过激烈的讨论，使大家提出不同的看法，刺激每一位学习者反省思考，产生新的思路、新的想法，并有效记录相关观点，小组合作探究学习的效率大大提高。而且各小组间还可以进行交流，相互借鉴各自的“思维导图”取长补短，迅速完善本组的“思维导图”（图6），从而实现与他人之间的成果共享，使每个学生都可以从其他同学那里学到新知识。在讨论的过程中，学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题提出各种假设并努力加以验证，更好地完成知识的建构。
综上所述，思维导图因其特点与问题导学法有很多共通点，是问题导学法开展的得力助手，可将问题的解决过程可视化，并发展学生的综合能力和创新意识，提高学生自主合作探究学习的有效性，从而提高生物问题导学法的有效性。