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思维导图在高中生物教学中的应用研究

2022-07-16蔡玉芹

高考·下 2022年1期
关键词:策略研究高中生物思维导图

摘 要:高中生物的知识点多而杂,具有一定的难度。学生在学习生物的时候不仅需要记忆还需要理解,要明确知识点间的内在联系。思维导图是一种实用的知识架构,有助于学生自主建构生物学的核心知识体系,有助于学生更加准确地把握高中阶段生物学知识结构框架。本文将从四个方面对思维导图在高中生物教学中的应用展开阐述。

关键词:高中生物;思维导图;策略研究

思维导图是指学习者运用一定的线条和图形将一些杂乱的知识点按照一定的内在顺序连接起来的学习方法。与其他表达形式相比,思维导图最突出的优点就是它的逻辑结构性,以及层级性,思维导图能够非常清晰地以图文结合的方式展示出不同知识点之间的上下层级关系,以及归属关系,学生简单地浏览思维导图,就能够准确地把握思维导图传达的意义和内容。本文主要以思维导图在高中生物教学中的应用为主题展开探究。

一、通过构建思维导图培养学生自主学习的能力

目前学生在学习中遇到的最大问题就是无法独立自主地完成学习任务,他们已经习惯于“学来伸手、识来张口”。因此,教师要通过翻转课堂,使学生成为学习的主人。教师可以给学生布置独立的预习任务,使学生预习某一节新课,通过制作思维导图,实现对知识点的整理。

例如,在“内环境稳态的重要性”教学时,教師让学生预习这部分内容,并让学生制作知识点的思维导图。由于学生是刚刚接触这部分知识,学生需要认真预习并进行简单的整理[1]。教师辅导学生,制作新知识思维导图的时候可以分四步:第一步,认真阅读课本知识并整理出其中的重点名词;第二步,阅读的时候要阅读课外辅导书进行补充,并且对其中有关系词的地方进行标注;第三步,对这些知识点进行整理,简单画出一个连接图;第四步,完善思维导图,检查其中的关系并发现问题,及时改正。学生积极完成全部制作后,教师要随机挑选一位学生上台绘制自己制作的思维导图,并挑选一位学生口述自己绘制的思维导图。学生首先画出了三个大的要素:血浆、组织液和淋巴,毫无疑问,这三部分是最为关键的。学生将三个要素分别画在不同的角度,在画箭头的时候从组织液出发到淋巴画出了一个单箭头,从淋巴出发到血浆画出了一个单箭头,组织液到血浆上下分别画了两个箭头,最后外围画出了一个大的方框,写“内环境”三个大字。另一位学生口述的过程基本上和这个一致。之后教师提问学生有没有其他的补充。有学生说这样的思维导图太简单,应该标出具体的方式等。比如从组织液到淋巴,应当标注“单向渗透”和“毛细血管壁”,这样就可以一目了然,在淋巴到血浆的这条路径上,可以标注“淋巴循环”和“直接回流”,在血浆到组织液这条线上可以标注“动脉端”和“毛细血管壁”,在组织液到血浆的这条线上可以标注“静脉端”和“毛细血管壁”,内环境基本已经完整。有学生指出内环境不是独立的,应该和外界环境和细胞都有联系才对,内环境给细胞输送氧气和营养物质,细胞则给内环境输送二氧化碳和代谢废物,这样统称为内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。教师肯定学生的说法。本节课虽然是在学生们共同努力下完成的思维导图,但是这也是学生独立完成的结果,获得了很多的成就感。

学生掌握思维导图的运用方式,了解到思维导图在学习中所发挥的作用,运用思维导图辅助学习的过程,是对课本知识的多层次学习,从不同的角度、不同的形式来理解和转化课本内容,实现自我思维的提升,以及自主学习能力的发展。学生的自主学习能力得到提升就意味着学生能够在一定程度上脱离教师独自完成学习任务,教师的教学压力会有所下降,可以将更多的教学注意力转移到对学生的引导和启发上,实现以学生为主体的教学,提升课堂教学的效率和教学质量。

二、通过展示线条搭建,培养学生的逻辑思维

很多学生在制作思维导图过程中遇到的最大问题就是缺乏一定的逻辑性。在实际教学中,教师可以通过线条引导的方式让学生明确各个知识点之间的联系,用合理的线条搭建一个知识体系。由于学生在学习运用思维导图进行学习前,并没有接触过线条搭建的学习方式,所以教师要对学生展开训练,帮助学生更好地掌握通过线条搭建来制作思维导图的方法。

例如在“细胞的结构和功能”教学的时候,教师让不同的学生完成细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、膜层数含有物质、生物膜系统六部分思维导图的绘制。教师不要明确告诉学生自己属于的部分,对同一部分学生提出相同的问题,然后让学生回答问题,也就是自己进行知识点整理。最后在上课的时候,教师先让同一部分学生进行讨论,明确思路,之后写在黑板上,教师让学生用几个简单的线条对其进行连接[2]。首先对细胞壁部分的学生展开提问:细胞壁含有哪些物质?它的功能有哪些?分解的时候需要的酶有哪些?这个较为简单,学生基本上都能够答对。对整理细胞膜部分的学生展开提问:细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么?细胞膜有哪些成分?如何制备?里面的功能有哪些?细胞壁能不能做边界?为什么?如何鉴别死细胞和活细胞?这部分的知识点较多,而且学生在整理的过程中也存在问题。教师在画线的时候注意并列和延伸用不同颜色的笔进行标注。对整理细胞质部分的学生展开提问:功能是什么?对整理细胞核部分的学生进行提问:由哪些物质组成?哺乳动物和高等动植物的特殊之处?细胞核的功能是什么?两个基本单位是什么?这部分全部都是并列的内容。对整理“膜层数含有物质”这部分的学生进行提问:分为几部分?每一部分有哪些内容,分别进行展开?这部分一共包含无膜、单层膜、双层膜、显微镜下可见、含DNA、含RNA六部分的内容,后三部分比较简单,一条线段即可标明。无膜包含中心体和核糖体,单层膜包含内质网、高尔基体、溶酶体和液泡,双层膜包含线粒体和叶绿体。学生在具体总结中写出了大量的内容。教师要根据实际情况画出线段,注意去掉多余和重复的内容。对整理生物膜系统的学生提问:包含几部分?这里面的内容非常多,教师可以先完成部分引导之后,再进行其余部分的绘制。还有一种方式是教师可以用课件完成,点击即可完成连线。但是要和学生提前沟通,将学生完成的内容绘制成课件。

由此可见,学生能够在搭建线条的过程中更深层次地理解知识点间的衔接关系,更加清楚地把握知识点间的层级和隶属关系,有助于学生形成更加系统的知识网络和框架。同时,这种方法也能够在一定程度上锻炼学生的逻辑思维能力,提升学生的自主学习能力,以及抽象思维能力,促进学生生物核心素养的发展。

三、通过指导绘制方式,培养学生的全局思维

绘制方式是思维导图教学的重要组成部分,能否用准确恰当的绘制方式完成思维导图,直接关系到导图的清晰度和知识点的结构。完整且清晰的思维导图能够为学生之后的学习奠定良好的基础。教师要注意引导学生用正确的图形、颜色、方框等,让学生能够用正确的绘制方式制作出完整的思维导图,并在这个过程中提升学生的全局思维[3]。

例如在“生物的进化”教学的时候,教师让学生将这部分全部的内容绘制成思维导图,本节课的内容其实并不是很难,教师可以和学生一起完成绘制。在讲课之前,教师将PPT绘制好,运用动画分步骤弹出的方式呈现出来,使学生可以一步步跟着完成。首先出现中心词—―生物的进化,教师可以告诉学生这个中心词一定要放在纸张最中间的位置,学生在笔记本上画出了一个小方框,写“生物的进化”,为了突出中心词的地位,一般情况下采用其他颜色的笔书写或者是用自己喜欢的颜色涂重。之后教师展示第一条外延线,这里需要强调的是不要一下将全部线条画出来,如果贸然画出全部的线条,有可能会造成某一部分特别拥挤,或者某一部分特别宽松的现象,因此要逐个完成。第一部分是进化论的任务,继续采用方框加写字的方法,并告诉学生这属于二级层次,因此可以稍微把字体写得大一些,随着层次的增加而减小字体,并且要用同一种图案画方框,有统一和整齐的感觉。在“进化论的任务”下画出第三个层级,分别是:生物的多样性、生物对环境的适应、生命的统一性和矛盾的解决。教师展示的是直接用线条,然后将这些字写在线条上面。第二部分是进化的证据,包含:分类学、解刨学、胚胎学、生物化学、地理分布、古生物学六部分的内容,这已经起到提示和整理的作用了,不需要用方框。第三部分是三变异和遗传;第四部分是进化的原因;第五部分是基因频率的改变;第六部分是进化的过程。教师依次进行讲解并详细阐述制作的过程,使学生可以绘制出美观清晰的思维导图。如果遇到学生在课堂上没有认真绘制,教师应要求学生在课后的时候绘制完成,直到美观为止。

通过这种方式,学生能够在绘制思维导图的过程中逐步梳理出所学内容中知识点的延伸递进过程,由易至难、由简至繁地逐步掌握所学知识。随着思维导图的逐渐完善,学生对于所学内容的认知也会逐渐完善,这个过程带动了学生思维水平的不断提升。由此可见,完善思维导图的过程既是促进学生能力发展的过程,也是带动学生思维前进的过程。

四、通过思维导图的制作,梳理生物知识结构

思维导图是一种能够显示上下层级之间逻辑关系的图文结合的表达形式,与其他形式相比,思维导图非常突出的优点就是极强的逻辑性和结构性,这是仅靠文字或者图片无法达到的效果。对于高中学生来说,繁重的学习任务,以及有限的学习时间给学生带来巨大的学习压力。思维导图在学习中的应用,能够帮助学生更好地梳理各科知识结构,帮助学生形成更加系统的知识结构体系,更加高效地掌握相应的学习内容[4]。

通常情况下,利用思维导图来梳理生物知识结构可以应用在某一阶段的学习之后,如某一章的学习、某一学期的学习之后。作用在于梳理知识结构,形成更加系统的知识网络体系,达到强化复习和巩固的效果。在必修三学习完成后,教师可以引导学生利用思维导图结合必修三的内容安排,将思维导图分为三个层次:第一层次是各大章节,第二层次是各大章節下的各个小节,第三层次是各个小节之下的分设知识点。例如,在复习“生态系统的稳态”这部分内容时,教师可引导学生设计以生态系统为中心关键词的思维导图,既可以用蓝色的笔记录教师反复强调的重点知识,也可以用褐色笔来记录生态系统延伸知识,更可以用红色笔来整理其课堂学习过程中产生的困惑,提高了课堂笔记的整体清晰性,为高中生复习生物知识提供了方便。另外,教师可以设计与生态系统相关的探究性问题,鼓励高中生记录对该问题的思考,随着高中生生物知识的积累与思考的深入而对该话题产生新的观点与看法,让高中生在对比分析其前后观点差异,强化高中生自主学习与创新实践意识。学生还可以在整个思维导图中进行标记,将其中的难点和重点用特殊颜色的笔进行标记,使重难点在整个思维导图中更加明显,以便在后期的复习过程中更快速地抓住学习重点和难点,提高复习效率和巩固学习效果。

通过这种方法,整个必修三中的知识结构被非常清楚地呈现了出来,学生也能够在制作思维导图的过程中对整本书的知识安排,以及逻辑结构有比较系统且整体地把握,有利于学生形成更加完善的知识框架。学生绘制思维导图的过程也是学生将自己头脑中的知识调动出来的过程,即复习的过程。如果学生能够在不参照课本的情况下绘制出思维导图的话,那么就说明学生已经对整本书的逻辑结构有了非常清楚的认知,所形成的知识体系也非常完善。

结束语

综上所述,思维导图的利用,大大提升了学生的学习效率,是一种全新的思维方式的训练。因此,教师要善于利用思维导图展开教学,提升学生对知识的归纳能力和逻辑能力,帮助学生建构系统的生物知识,逐步提升学生的生物学习水平和学习素养。在此过程中教师要注重和学生的互动,及时发现并指出学生的问题,提升学生绘制思维导图的水平。

参考文献

[1]李伟伟.思维导图在高中生物教学中应用的效果评价[J].中国校外教育(中旬刊),2019(7).

[2]字发.思维导图教学策略的构建在高中生物课堂中的应用与研究[J].新课程(中学),2019(4):195.

[3]房孔英,鲁春蕾.高中生物学教学中思维导图教学的构建策略及应用分析[J].中学生物教学,2018(4):32-33.

[4]赵卓,朱长江,汤婷婷.思维导图在高中生物学实验教学中的设计策略[J].生物学教学,2018,43(5):47-49.

作者简介:蔡玉芹(1984— ),女,江苏盐城人,江苏省华东师范大学盐城实验中学,本科,中学一级教师。研究方向:高中生物教学与研究。

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