思维导图在高中生物教学中的应用研究
摘 要： 本文介绍了思维导图的理论依据、特点和优势，从生物学科的特点出发分析了在高中生物教学中应用思维导图的必要性，并结合教学实践介绍了思维导图在高中生物教学中的一般应用。
关键词： 思维导图 高中生物教学 应用研究
《普通高中生物课程标准》强调了生物学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程[1]。新课程改革的重点是教会学生自主学习，提高学生自我发展的能力。思维导图作为一种认知策略，对提高学生主动建构知识的能力、思维能力和自我发展能力有很大帮助，因而在英国、新加坡、韩国、美国等国家思维导图被广泛应用于教育教学，并取得了很好的效果。
生物学科知识面广，知识点琐碎而繁多，学生在学习中对于繁杂的知识点很难记忆而且无法理解它们之间的内在联系[2]。很多学生刚接触生物时，就觉得生物知识需要记忆背诵的内容太多，即便花工夫记住，也只是把知识点无序地堆放在大脑中，一遇到综合性的题目就不知道如何组织应用。由于知识间没有形成内在联系，很难进行发散性思维，不能将知识点与知识点联系起来，导致学得越多越易混淆，最后对生物学的学习热情骤减。这就需要学生改变原有的死记硬背式的学习方式，寻找良好的学习策略，从而把所学的知识点很好地联系、组织起来。思维导图作为一种新型学习策略，能有效改变学生的学习认知方式，从而建构知识、整合知识，形成知识系统。特别是对于生物学的学习，思维导图能帮助学生将零碎繁杂的生物知识点结构化、条理化和系统化，快速系统地整合知识，从而提高学习效率。
一、思维导图概述
思维导图的主要理论依据是脑科学。放射性思考是人类大脑的自然思考方式，思维导图正是在此基础上由英国人托尼?布赞（Tony Buzan）在20世纪60年代提出的一种将发散性思维具体化、可视化的方法[3]。
思维导图是从一个中心主题发散出来的自然结构，它依据人类全脑的概念，按照大脑自身的规律进行思考，全面调动左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分开发，从而极大地发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神等各方面潜能，逐步建立的一个有序的发散的树状图，它是对思维过程的导向和记录[4]。思维导图是培养学生良好思维品质的有效工具和方法，更是记忆知识的有效辅助工具。
思维导图按照发散性思维的特征，把注意的焦点清晰地集中在中央图形上，主题的主干从中央向四周放射，分支由一个关键的图形或写在产生联想的线条上面的关键词构成，次级话题也以分支形式表现出来，附在较高层次的分支上，各分支形成一个连接的节点结构并且末端开放。因此，思维导图在表现形式上是树状发散结构，有利于激发学生的学习兴趣、培养学生的发散性、创造性思维能力，实现与新课程标准的接轨；思维导图能改变过去学生单线思维的状态，启发学生的联想力和创造力，建构生成知识网络，提高学生的学习能力和学习效率。
将思维导图应用于生物教学中，能以直观形象的方式表征繁杂零碎的知识，有效呈现知识间的联系，将隐形的教师思维过程显现化、可视化，从而有助于引导学生进行意义建构。
二、思维导图在高中生物教学中的应用
1.在课前，利用思维导图提高教学设计。
由于教育形势和教育环境的不断变化，对教师的要求不再仅仅只是能解读教材，而是要能根据所教授的学生特点及实际教学的需要，对教材内容进行必要的重组、调整、删减、补充等工作，从而使教材更好地为实际教学服务。这就要求教师备课时对所授单元的知识点间的内在联系及学生所能掌握的程度有较清楚的认识，从而在指导学生进行学习时才能有条不紊。
利用思维导图进行生物课程的教学设计，能够建立系统完整的知识框架体系，加强对所学和所教内容的整体把握，从而对学习的课程资源进行有效的整合重组，使整个教学任务和流程设计更加系统、科学有效，而且可以根据教学过程和需要的实际情况做出具体的合理的调整[5]。借助思维导图将所有单元内容进行逐层分解，直到具体的每一个知识点，然后以每一个具体知识点的理解为目标，进行教学设计和课程实践，提高教学有效性。
思维导图在教学设计过程中本质上将原来储存在教师头脑中隐性的教学内容、教学理论和教学经验以显性的可视化的形式表现出来，学生既能直观地观察到知识点，又能感悟到教师的思维过程。而且用计算机制作的思维导图能够和相关多媒体信息进行超链接，这样使得平面的教学内容立体化了，从而更能激发学生学习兴趣，也就达到了教学设计的最优化。
2.在课上，利用思维导图强化教学效果。
在培养学生使用思维导图方面，可以在课堂上就让学生充分利用思维导图进行学习，逐步引导他们体会思维导图这种学习和思维工具的优越性，养成使用思维导图的习惯。例如，在听课时，利用思维导图做课堂笔记能提高效率，把平时用于记笔记的时间更多地用在思考上。思维导图“是一种创造性地和有效记笔记的方法，能够用文字将你的想法画出来，它可以把一串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图，它与我们大脑处理事物的自然方式相吻合”[6]。
从学习心理学的角度分析，与一般的线性笔记相比，思维导图不仅层次分明，条理清晰，而且色彩丰富、图文结合，有利于激发学生的想象力和创造性思维。在应用思维导图学习时可使大脑兴奋区域增多，建立多条神经通路，使知识在学生头脑中留下的痕迹深且多，这样学习效果就会增强。在学生画思维导图时不仅注意力高度集中，而且需要对知识进行新的组织和梳理，这使得学生对知识点间内在的联系体会得更深刻，也增强了学习的自主性。它使记笔记的过程成为学生创造的过程，不再只是教师板书的复制。
3.在课后，利用思维导图提高复习效率。
生物学知识点繁杂琐碎的特点决定了生物学的复习决不能单靠死记硬背，运用思维导图进行生物复习将大大提高复习效率。思维导图可以帮助学生在面对大量知识点时，能够准确把握知识要点，对知识进行加工整合，形成较完善的知识体系。从而帮助学生应对繁杂的记忆内容，提高学习效率，增强理解和记忆能力。
复习时，教师引导学生使用思维导图构建知识网络结构，通过列出核心知识点，引导学生联想与其相关的其他知识点，明确知识点之间的联系，建立知识网络，画出思维导图。在每节课的小结部分，教师有意识地借助思维导图与学生一起回顾本节课的内容，首先让学生提炼出本节课的核心知识点，在黑板上写下关键词，然后在此基础上画成思维导图，加上不同的颜色，帮助学生加深了理解[7]。学完每一章内容后，可以让学生画出整章知识的思维导图；整本书学完，可以画出这本教材的思维导图，帮助学生巩固复习知识点。还可以让同学们把自己画的思维导图在小组内交流，从而完善思维导图。比如在学习必修一的内容时，学生容易对细胞的结构一章的内容产生混淆，引导学生通过画思维导图的方式进行学习就能提高学习效率。如图1所示的真核细胞结构的思维导图可以将整个细胞结构一章的内容有条理地整合起来，形成知识网络。
图1 真核细胞结构的思维导图
思维导图作为一种革命性的思维工具和教学策略，它有效改变了传统的教学方式，特别是对于生物的学习，思维导图能帮助学生将零散的生物知识结构化、系统化和条理化，从而提高学生的学习兴趣与学习效率。恰当地运用思维导图，将有利于培养学生对知识的建构能力、创新能力和实践能力，提高他们的综合素质。尤其在当前教育信息化环境下，思维导图作为一种方兴未艾的教学策略，它在生物教学及其他学科上还有更深层次、更多价值的应用，这需要广大教育工作者做出更为积极的研究与探索[8]。
参考文献：
[1]彭军.运用思维导图培养高中学生生物自学能力[J].考试周刊，2012，49：150-151.
[2]吴晓凌.利用思维导图提高生物学习效率[J].中学生物学，2011，27（10）：14-15.
[3]梁晓康.思维导图在高中化学教学中的应用研究[J].中学化学教学参考，2008，07：5.
[4]高丽，孟素红.思维导图在教育教学中的应用[J].中国现代教育装备，2007，6：123-125.
[5]郑金秋.思维导图在教学中的应用初探[J].中国教育技术装备，2010，33：38.
[6]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，2007，42（7）：40.
[7]马晶.思维导图在教学中的应用探讨[J].长春工程学院学报（社会科学版），2009，10（4）：97.
[8]陈永光.巧用思维导图，优化中学历史教学――以《社会主义制度在中国的确立》一课为例[J].基础教育研究，2011，9：49.
