思维导图及其在生物学教学中的应用.doc

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1、思维导图及其在生物学教学中的应用吴举宏【专题名称】中学政治及其它各科教与学【专 题 号】G382【复印期号】2008年03期【原文出处】中学生物教学(西安)2007年12期第1718页【作者简介】吴举宏，江苏常州市东南大学附属中学。(常州 213002)思维导图(Mindmaps)被称为“21世纪全球性的思维工具”，引领着“学习要革命，思维也要革命”的浪潮。思维导图又称“心智图”，是合作学习中一个最常用的思维方法，是英国著名心理学家托尼巴赞 (Tony Buzan)于19世纪60年代在研究大脑的潜能和记忆规律中创建的，它运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，开启

2、人类大脑的无限潜能。1思维导图与概念图思维导图是一种将发散性思维(Radiant Thinking)过程具体化、外显化的方法和工具。它依附于脑部的思维活动，具体展现大脑抽象思维活动过程，引入了图像、文字、线条、符号以及颜色等形象表达的手段，从一个主题（问题）开始，按照一定的层次不断地向四周辐射和延伸，产生二级主题、三级主题等等，直至思维的暂时终结，因此思维导图具有形象直观、发散性和系统性等特点。科学研究发现，人的大脑是由两部分组成的，左侧大脑负责逻辑、词汇、数字、顺序、分析，而右侧大脑负责空间意识、形态（整体概念）、节奏、想象、色彩。在我们浏览图像时，就启动了另外一部分大脑，因此阅读图文并茂的

3、材料，比单纯阅读文字材料的印象和记忆要深刻许多。遵循这一规律，思维导图提高了记忆效果，改善了思维质量。表1项目 思维导图概念图创建时间上世纪70年代上世纪60年代英国学者托尼 美国康乃尔大学创建人员巴赞(Tony Buzan) 教授诺瓦克(J.D. Novak)注重表达与核心 注重表达起点到主题相关的内容； 终点的流程；是一种思维方式是一种放射状的思维 多线性思维表达表达方式 方式能够帮助人们确 能够在表达概念立一个整体性、全局 的逻辑关系、推理方化的观念；常常作为 面发挥很好作用；常主要应用一种记忆、学习和思 常作为一种教学策维的策略，致力于改 略，致力于帮助师生善学习者的学习 建构概念体系

4、，提高质量 教学质量现今课程改革中，还流行着绘制概念图的做法，那么思维导图与概念图是不是一回事呢？从本质上说，思维导图和概念图是两个完全不同的概念，因为两者在历史背景、理论基础和实际应用等方面都存在着很大的区别，主要区别可以简略地用表1加以表述。当然，两者也存在着相似之处，它们都可以将人们的思维过程直观地加以展示，使之外显化、可视化，因此在帮助人们整理、总结和交流分析问题，解决问题的思路方面发挥着积极的作用。2思维导图在生物学教学中的应用2.1应用于教师的板书设计和学生的课堂笔记教师在教学设计和实践中都要涉及板书问题，板书是教师利用文字符号和图表等形式，简明扼要地呈现教学要点的一种教学方式；学

5、生在参与教学过程中做好课堂笔记将有助于有意注意，提高记忆效果，改善学习质量。无论是教师的板书，还是学生的笔记，都应追求概括性、系统性和有效性。因此，教师的板书设计和有效运用，以及学生良好的笔记方法，无疑将会提高教学的有效性，而思维导图将是一种较好的设计工具和笔记方法。图1是有关“酶”的思维导图，图中仅列出一级主题、二级主题和三级主题，可以作为教师教学的板书设计蓝图，同时学生笔记也可以此为线索进行记录和整理。图12.2应用于教师的复习教学和学生的自主复习图2是笔者设计的用于高三专题复习的思维导图之一，由于版面所限，思维导图仅仅出示了一级主题和二级主题。但是在该思维导图的引导下，曾发生的激动人心的

6、教学场面，至今仍让人心潮澎湃。学生在分子水平、细胞水平、个体水平、种群水平和群落水平等5个层次上，通过发散思维，相互交流，相互启发，列举了教材内外极其丰富的素材，现将这些主要素材整理如下（见表2）。图2表2研究层次主要素材 (1)光合作用同位素示踪实验；(2)呼吸作用 及三大有机物代谢中物质的转化过程；(3)细 胞分裂间期染色体复制时大量蛋白质进入细分子水平 胞核，进入细胞核的还有酶、ATP、核苷酸分子 等；(4)在基因表达时，RNA先从细胞核出来， 再进入细胞质 (1)各种生物膜在结构和功能上的联系；(2) 细胞分裂中染色体是移动的；(3)中心体在细 胞分裂前期也在移动；(4)细胞质是流动的

7、，叶 绿体和线粒体等细胞器也在运动；(5)无丝分 裂中核膜是流动的；(6)植物细胞质壁分离和 复原过程中，细胞膜和液泡膜也是在流动中细胞水平 的；(7)植物叶片中气孔的开闭；(8)用含有3H -胸苷的营养液处理活的小肠黏膜层，半小时 后洗去游离的3H-胸苷，然后连续48h检测小 肠绒毛的被标记部位，情况怎样？假如用的标 记物是3H-尿苷呢？假如处理的材料是鲜活 的根尖呢？ (1)植物茎的向光性和根的向重力性；(2)含个体水平 羞草的感震性运动；(3)花朵的感夜性运动； (4)动物的非条件反射和条件反射等行为种群水平 (1)种群S型增长曲线；(2)种群J型增长曲 线；(3)细菌生长曲线 (1)群

8、落中不同种群之间种群数量的影响；群落水平 (2)生物群落的演替；(3)生态系统的抵抗力稳 定性和自我调节能力经过这样的思考和交流，学生的思路顿时开阔，这样的场面就连教者本人也大吃一惊、眼前一亮，无论是学生，还是教师，都从这个专题复习中受益匪浅。2.3应用于教师的问题教学和学生的问题解决爱因斯坦曾经说过：“想象力比知识更重要。”而思维导图有利于激发联想与创意，有利于人们对其所思考的问题进行全方位、多角度的分析与思考，有助于人们对所研究的问题进行富有创造性的探索，从而找到解决问题的关键因素、关键步骤。例如，在高三复习中笔者曾设立“如何提高农作物大棚种植的产量？”的专题复习，取得了较好成效。学生通过

9、激烈的讨论，各小组交流了绘制的思维导图，最后概括出增强光照强度、延长光照时间、提高CO,2浓度、中耕松土、合理密植、防治病虫害、培育优质高产品种等16项可行性的措施，并列出了与各项措施相关的知识和原理，其相关内容几乎涵盖了教材的所有章节。通过这样的专题复习，一是帮助学生掌握了一种有效的学习策略；二是在制作思维导图的过程中，培养了学生发散性思维能力和想象能力；三是通过对所学内容的有序整理，促进了知识的系统化，有利于构建知识的全景图，加强了学生对所学知识的全面理解，有助于学生对所学内容进一步内化，从而建立一个有效的、生长的知识系统。2.4应用于教师的群体研究和学生的学习交流思维导图的创作不仅非常灵

10、活，而且没有严格的限制条件，故而能够充分体现个人的思维特点，具有非常显著的个性化特征。对于同一个主题的思维导图来说，由于创建者的兴趣爱好、知识结构、思维习惯和生活经历不同，因而其所制作的思维导图也具有显著的差异，这样思维导图就有利于张扬个性，体现不同个体思维的多样性。由于上述特点，思维导图在教师的教学沙龙、教师论坛等群体教研活动中，以及在学生的小组学习、合作学习和研究性学习等过程中都有较高的实用价值，有助于打破传统教学中的一言堂，有助于充分发挥师生的主观能动性和创造性，有助于促进师生间的交流与沟通。大家围坐在一起，围绕一个主题，将自己的所思所想，简明扼要地整理成一个思维导图，然后进行互动交流，每人的发言将变得非常有条理，更重要的是在思维的碰撞中将会产生异彩纷呈的智慧火花，别人的观点又会激发自己新的灵感，从而使自己的思维导图在不断“生长”。在这样的群体研究和学习活动中，既关注了整体互动，又激励着个体积极参与，有利于建立创新型、学习型组织，有利于建立团结合作的研究机制和学习机制，从而培养了师生之间的合作精神和团结意识。