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核心素养下思维导图在小学科学教学中的应用

黄志东
  
广东教学报
2024年7期
普宁市流沙东街道上塘小学

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【摘要】随着教育理念的不断更新、发展及新课程改革的持续深化,小学科学的地位日益重要。审视当下,国家与公众对小学生科学素养的追求愈显迫切。在这种背景下,思维导图作为一种辅助思考的工具,在小学科学教学中的应用显得尤为重要。它能有效整合小学科学分散的知识点,助力学生轻松高效地掌握知识。课堂教学中,教师应充分运用思维导图,帮助学生拓展思维、查漏补缺,促进学生的综合思维发展,提升学生的学习效率,使科学教学更具效率。

【关键词】小学科学;思维导图;核心素养

《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出:“科学课程旨在培养学生的核心素养,为学生的终身发展奠定基础。”小学科学作为一门综合性极强的学科,立足学生核心素养的发展,涵盖了诸如物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程等领域的一些常见的基础知识,内容复杂而抽象。在小学科学教学中,思维导图可以被广泛地应用于课堂教学和研究中。通过使用思维导图,学生可以更好地掌握和理解科学概念和原理,深入探索科学世界,提升科学素养。

一、运用思维导图,帮助学生理解科学概念和原理

在小学科学学习中,学生需要理解和掌握大量的科学概念和原理,如植物的生长过程、化学物质的性质、地球的构造等。这些知识不仅是小学科学教学的核心内容,也是学生学习和发展的基础。思维导图作为一种有效的教学工具,可以帮助学生更好地理解这些概念和原理,提高学生的学习效果。教师可以使用思维导图,将复杂的科学知识分解成易于理解的小块,并通过图像、颜色、符号等方式来帮助学生记忆和理解。例如,在教学苏教版小学科学三年级下册第2课《幼苗长大了》一课时,教师可以引导学生通过思维导图的方式来梳理植物生长发育的过程。首先,教师可以让学生画出一个中心主题,如“营养器官”。然后,引导学生将植物生长发育过程中的各个器官,如根、茎、叶等,分别画在中心主题的周围,形成一个思维框架。接着,教师可以让学生根据自己的理解和思考,在思维框架中添加更多的细节和内容,如根的作用、茎的作用、叶的组成和作用等。最后,教师可以让学生分享自己的思维导图,并对学生的思维导图进行评价和指导,帮助学生进一步完善自己的思维导图。

通过这种方式,学生可以将复杂的知识结构梳理成一个清晰的思维框架,提高学习效率。同时,学生也可以通过思维导图的方式来培养自己的探究能力和思维能力,从而更好地理解和掌握科学知识。

二、运用思维导图,培养学生的科学思维能力

科学思维能力是核心素养的重要组成部分,它包括逻辑思维、批判性思维、创新思维等,是培养学生独立思考和解决问题能力的关键。其中,逻辑思维是指通过推理和归纳来思考问题的能力,批判性思维是指对问题进行深入分析和批判的能力,创新思维则是指通过创新思维来解决问题的能力。这些能力的培养对于学生的发展具有重要意义。

思维导图是一种有效的思维工具,它可以帮助学生培养科学思维能力。例如,教学苏教版小学科学五年级上册第16课《水滴的“旅行”》时,笔者便运用思维导图来培养学生的科学思维能力。本课是在前三课认识云、雾、露、霜、雨、雪等天气现象的基础上,形成对自然界水的变化与循环的系统认知,是本单元的一个总结和概括。课程用“水滴的‘旅行’”这个形象话题作标题,紧紧围绕大自然中水的循环这个核心展开。虽然知识点丰富但较为分散,教师容易出现遗漏。学生需要理解并掌握水在自然界中通过气态、液态和固态等形态的转换,实现循环的全过程。因此,笔者引导学生思考“水滴从何处来、往何处去、经过怎样的过程、变为何种形态,最终又往何处”,指导学生整理和归纳这些问题,提炼出三个关键知识点——海洋上的降水、陆地上的降雨、陆地上的降雪。这是在前面实景图片的基础上进一步抽象概括,通过一些关键词汇和箭头,引导学生发散思维,总结不同环境、不同形态下水滴的不同“旅程”,让学生进一步建立水循环的概念,使学生的分析、概括、推断能力得以进一步发展。这既能加深学生对雨、雪、蒸发、溶解、冷凝、升华等概念的理解和记忆,又能培养学生的科学思维能力。

总之,思维导图是一种有效的思维工具,它可以帮助学生培养科学思维能力、批判性思维能力和创新思维能力。在教学中,教师应该充分利用思维导图,引导学生思考和探究问题,培养学生的思维能力和解决问题的能力。

三、运用思维导图,提高学生的科学探究能力

科学探究能力是核心素养的重要组成部分,它包括提出问题、设计实验、分析数据、得出结论等方面的能力。思维导图作为一种可视化的思维工具,可以帮助学生更好地组织和理解科学知识,激发他们对科学的兴趣和热情,进而提高他们的科学探究能力。例如,在学习小学科学《太阳系的大家族》一课时,学生可以利用思维导图将太阳、行星、矮行星、卫星、其它小天体等知识点进行整合,形成一个清晰的知识框架。这样,学生不仅可以更好地理解和记忆这些知识点,还能在需要时快速检索相关信息。同时,学生还可以通过绘制思维导图来比较不同行星的特点和差异,从而理解行星分类的依据和意义。此外,思维导图还可以用来展示科学概念的层次结构和逻辑关系,帮助学生更好地把握概念的内涵和外延。在绘制思维导图的过程中,学生可以自由发挥想象力,提出新的观点和想法。这种自由度有助于激发学生的创新思维和创造力。

由此可见,思维导图作为一种有效的教学工具,可以帮助学生更好地整合知识、理解概念、分析问题和进行创造性思考。通过绘制和使用思维导图,学生可以更加深入地理解和掌握科学知识,提高科学探究能力。因此,教师在小学科学教学中广泛运用思维导图这一工具,以提升学生的科学素养和创新能力。

四、运用思维导图,优化学生的科学实验能力

随着教育改革的不断深入,培养学生的综合素质和实践能力已成为教育的核心目标。科学实验能力作为其中的重要组成部分,对于提升学生的科学素养和创新精神具有重要意义。科学实验能力是衡量学生科学素养和创新精神的重要指标之一。然而,在实际教学中,一些学生在进行科学实验时,往往缺乏系统性的思考和清晰的实验设计,导致实验效果不佳。对此,教师应将思维导图引入科学实验教学中,通过思维导图帮助学生建立清晰的实验思路,培养学生的实验技能与科学思维。

如,教授苏教版小学科学五年级下册第13课《撬重物的窍门》时,教师可引导学生通过思维导图掌控实验过程、归纳实验结果、剖析实验影响、反思实验缺陷,进而提升实验水准。本课旨在让学生认识什么是杠杆,了解杠杆有什么作用,能够分辨生活中省力、费力的杠杆类工具。这可以借助“撬重物的窍门实验探究”这一实验完成。在实验前,教师可以引导学生使用思维导图设计实验。首先,确定实验的中心主题,然后围绕主题展开分支,列出实验目的、原理、步骤、所需材料、预期结果等关键信息。在实验过程中,学生可以利用思维导图进行实时记录和思考,并合作完成剩余部分,学会自我规划实验进程。当遇到问题时,学生可以在思维导图中添加新的分支和节点,对问题进行深入分析和探究。通过绘制思维导图,学生可以更加清晰地了解实验的整体框架和关键点,为实验的顺利进行打下基础,同时也能提高实验效率。

通过实践探索,我们发现思维导图在实验教学中具有显著的优势和效果,有助于学生系统化理解实验,包括掌握实验的目的和流程,从而实现实验自主性学习。与此同时,通过思维导图,学生能够有效地分析和总结实验过程中的经验教训,使实验成果得以持续完善,推动知识深度拓展。由此可见,思维导图在实验教学中的应用有助于培养学生的实验探究能力和自我学习能力,进而提升他们的综合素质和核心素养。

五、运用思维导图,促进学生的合作学习

在小学科学教学中,学生需要进行合作学习,以提高学习效果。通过合作学习,学生可以更深入地理解和掌握所学知识,培养团队合作精神和创新能力。因此,合作学习是小学科学教学中不可或缺的重要方法。思维导图可以帮助学生更好地进行合作学习,掌握相关知识点。在教学苏教版小学科学五年级下册《我们的大脑》这一课时,笔者让学生在了解大脑所在的位置和组成部分的基础上,将学生分成若干个小组,通过四个体验小活动认识大脑的轻重与模样,并画出思维导图。第一个体验小活动是以1400克的苹果为参照,让学生在拎一拎的过程中感受成人大脑的质量,并说明大脑质量占整个脑质量的比例。第二个体验小活动是组织学生并拢双拳并以此为参照,在观察中体会大脑的大小和形状。第三个体验小活动是指示学生观察核桃仁表面的凹凸情况,并以此为参照,说明大脑表面的形状及增加大脑皮质表面积的作用。第四个体验小活动是让学生摁豆腐,并以豆腐为参照,体会大脑的软硬程度,同时了解大脑的颜色。通过这四个活动及画出的思维导图,学生对大脑有了比较深刻的认识,同时也可以提高合作学习能力。

总之,思维导图在小学科学教学中的作用是不可忽视的,可以帮助学生更好地理解和掌握知识,还可以提高学生的思维能力和创造力。在小学科学教学中,教师需要根据教学内容和学生的实际情况,选择合适的思维导图类型,并注重思维导图的设计和制作,以更好地帮助学生理解和掌握知识。

参考文献:

[1]教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京师范大学出版社,2022.

[2]朱如意.思维导图在小学科学教学中的应用[J].新课程导学,2024(1):18.

[3]刘红.运用思维导图辅助初中生物教学[J].启迪与智慧:上,2024(4):36-38.

责任编辑    陈小凤

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