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【摘 要】科学思维导图是建立在科学学习方法和思维导图应用的基础上的一种科学教学和科学学习的工具,它能将隐性知识显性化。本文采用理论结合实例的方法,从章节的引言、实验、综合复习等方面,初步探讨思维导图在初中科学“隐性知识”教学中的具体应用。
【关键词】思维导图;初中科学;隐性知识;应用
思维导图是一种帮助我们思维和记忆的有效方法,也是一种全新的笔记模式,它以直观形象的框架图示建立起各个概念,将知识结构图像化。思维导图也是有效的思维模式,应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”,有利于人脑的扩散思维。科学思维导图是在思维导图的基础上建立的,以应用思维导图为主的科学教学方法和科学学习方法。使用科学思维导图可以帮助学生学习科学时,把握全局;分析习题时,理清思路;梳理知识时,突出重点;解决问题时,抓住关键。
科学教学中的隐性知识是指隐蔽在教材中没有直接表述出来的知识内容和知识联系。新课程改革以来,《科学课程标准》和科学中考的《考试说明》都越来越强调提升学生的科学素养和解决实际问题的能力,“隐性知识”的挖掘不仅可以促进学生科学知识框架的构建巩固和学习科学能力的提升,更直接影响到科学学习的效果和科学素养的培养。如果把知识比作一场盛宴,显性知识就是能够用眼睛观察直接获得的用料、数量、色泽等部分,而隐性知识则是美食的具体口感、香味、咸淡,非品尝不能获得。笔者在长期的教学实践中发现,科学思维导图是学习隐性知识的有效认知工具,它能将隐形知识的隐蔽性显示出来,便于我们进行师生之间和生生之间的交流。本文主要从科学教材中章节的引言、专题的标题、教材图表图画、课标、教材中的实验等问题,运用科学思维导图的方法,以案例的形式将初中科学隐性知识教学中的具体应用进行粗浅的分析。
一、思维导图在隐性知识学习中的应用
(一)梳理知识,建构网络浙教版《科学》教材七年级上第4章在引言中有如下描述:“我们认识了地球、月球、太阳和星星…...物质有哪些存在的状态?物质存在的状态会发生怎样的变化?不同物质有什么不同的特性?”设置这样的引言目的是使学生在开始学习本单元时,能够迅速抓住核心问题,在吸引学生注意力、引发学习兴趣的同时,又增强了教材的启发性和引导性。但短短的几句话里,包含着很多的隐性知识,一般学生在自学教材的时候,往往并不注意,不少教师在教学中,也往往一笔带过,觉得没有多少值得讲解或可以讲解的东西,没有使引言起到应有的作用。如果,我们在新课学习或者复习中,适时地使用思维导图都就能起到事半功倍的效果。对本章知识的引言,我们可以采用如下思维导图:
(二)纵横拓展,挖掘提升
利用思维导图有利于将教材知识往细处挖掘、往宽处拓展、往高处提升。
浙教版《科学》教材八年级下第4章第2节“电生磁”中有如下内容:
学校的电铃是怎么响起来的?磁悬浮高速列车是怎么“悬浮”的?我们还是从1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Orsted)对电流磁现象的发现说起。下列是模仿奥斯特在1820年时的实验。
活动:
1.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线上通电时,你观察到了______
改变电流的方向,观察小磁针的稍转方向______
2.在有机玻璃板上穿一个孔,一根直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑。给直导线通电后,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
通电导线的周围和磁铁一样也存在磁场。电流的磁场与电流方向有关,改变电流方向,磁场的方向也随之改变。
直线电流磁场的分布规律是:______这是著名的奥斯特实验,教材显性的知识是:一是通电导体周围确实存在磁场,通电导体下方的小磁针发生了偏转,说明小磁针受到“力的作用”,而这个“力”就是通电导体产生的磁场对小磁针的作用;二是通电导体产生的磁场是以导体上各点为圆心的同心圆,即可以用图4-20的直线电流的磁场实验来模拟显示。但对于学生来说,隐藏在活动背后的隐性知识却是很多,并且既给学生激发了好奇,但也带来了很多疑问,这时候可以结合学生的疑问建立如下思维导图。通过将学生头脑中的疑问化为显性的知识,将学生难以表述的问题以框架结构得到了呈现,将实验中应该注意的问题,以问题引导给予强调。这样不仅使教材中的隐性知识得到了显性化的呈现,拓展了教材中的隐性课程资源,也使学生的学习困难明显下降,学生的学习积极性得到了极大的调动,充分激发了学生的求知欲望和动力。
(三)突破重点,解读难点
浙教版《科学》八年级上第2章第3节“大气的压强”中,有一个实验,如图,“覆杯时纸片为什么掉不下来”?教材安排这个实验的目的是为了证明大气压的存在,但在实验的背后却隐含着包括大气压的作用方向、大气压的大小、液体压强等知识,这是一个难点,不仅在于实验是否能够顺利完成,并且关系到学生能否全面思考、能否根据实验现象对以上的隐性知识进行联
想及了解。如果,我们在进行该实验时,采用思维导图的形式,让学生展开了充分的思考和讨论,就能清晰地将其中的隐性知识展现出来。
关于大气压强知识的教学,从学生认知的角度看,认为纸片不会掉下来是因为大气压的作用只是一个假说,而不是结论。学生可能提出的“纸片被水粘住了”猜想,对学生来说更具有直接的生活经验。如何化解这一猜想中错误的前概念,使学生真正在心理上和认知上接受正确的认识,建立科学的概念,是本节教学的关键和重点。在这一教学案例中,以思维导图为线索,结合实验的具体步骤和操作过程,配以教师的分析和学生的提问讨论,明显地更有利于学生科学概念的建构和探究能力的培养。
4.化零为整,形神皆备
科学学科的知识错综复杂,但有关知识之间不是绝对孤立的,而是隐藏着密切的内部联系。因此,只要善于繁中抓简,乱中抽线,就能抓住跳动在科学知识中脉搏。隐性知识大至整册书,小到一章一节,无所不在。我们结合综合的实际知识,运用思维导图,设计了一堂“汽车上的科学”复习课,将各知识点进行了有机的联系。
通过这样一张思维导图,既将整节复习课的教学内容完整地呈现在学生面前,有利于他们深入学习和理解,细化他们自己觉得尚有欠缺的内容,补充和梳理相互关系;也为他们在复习其他内容时,提供了一个复习的样本,可以模仿进行类似的知识归纳、分类和总结,提高学生的自学能力,更体现了科学学科的综合性和实际性,使得学生了解生活中的科学知识往往是有不同体现的,也是综合性的表现的,我们的学习只是为了方便,而将知识分拆成不同的概念、规律,实际运用时,要将多个知识综合性地思考。
二、利用思维导图开发隐性知识的方法
(一)抓住主要问题
要在初中科学教学中有效地利用思维导图,关键要抓住主要的问题。在学习概念中,思维导图就要围绕概念展开,在分析问题时,就要将问题全面展现,在操作实验时,就要将实验的难处、关键处点到、分析清楚,在复习旧知识时,要将知识的脉络完整地呈现,让学生有想象的空间和着力处。
(二)构建知识网络
正如前面提到的“科学学科的知识错综复杂,但有关知识之间不是绝对孤立的,而是隐藏着密切的内部联系。”利用思维导图能够很好的对科学知识及其关系进行重新整合、分析、归纳和概括,教师可以通过专题复习或单元复习的途径,加强对知识的横向和纵向的联系,构建科学知识的网络体系。
(三)注重讲练结合
在教学过程中,教师要富有专研精神和创新精神,加强对教学过程的改革,突出讲练结合,以增强教学效果。通过不断的,使学生在潜移默化中学会方法、学到知识。教师应当通过对一些具有代表性、基础性、典型性知识的示范教学,帮助学生深入探究,举一反三地理解那些普遍性、一般性、规律性的原理,并充分借用思维导图来调动学生积极参与课堂教学和学生的思维,培养学生的实践能力和创新精神。
运用思维导图进行初中科学隐性知识的教学,不仅可以直观、立体地体现知识间的关系,还可以使抽象的、内在的隐性知识形象地展示出来,便于记忆和理解,同时把所学到的知识加以系统化,把握知识的内在逻辑,做到提纲挈领,构建知识体系,培养学生良好的心智思维方式。
【关键词】思维导图;初中科学;隐性知识;应用
思维导图是一种帮助我们思维和记忆的有效方法,也是一种全新的笔记模式,它以直观形象的框架图示建立起各个概念,将知识结构图像化。思维导图也是有效的思维模式,应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”,有利于人脑的扩散思维。科学思维导图是在思维导图的基础上建立的,以应用思维导图为主的科学教学方法和科学学习方法。使用科学思维导图可以帮助学生学习科学时,把握全局;分析习题时,理清思路;梳理知识时,突出重点;解决问题时,抓住关键。
科学教学中的隐性知识是指隐蔽在教材中没有直接表述出来的知识内容和知识联系。新课程改革以来,《科学课程标准》和科学中考的《考试说明》都越来越强调提升学生的科学素养和解决实际问题的能力,“隐性知识”的挖掘不仅可以促进学生科学知识框架的构建巩固和学习科学能力的提升,更直接影响到科学学习的效果和科学素养的培养。如果把知识比作一场盛宴,显性知识就是能够用眼睛观察直接获得的用料、数量、色泽等部分,而隐性知识则是美食的具体口感、香味、咸淡,非品尝不能获得。笔者在长期的教学实践中发现,科学思维导图是学习隐性知识的有效认知工具,它能将隐形知识的隐蔽性显示出来,便于我们进行师生之间和生生之间的交流。本文主要从科学教材中章节的引言、专题的标题、教材图表图画、课标、教材中的实验等问题,运用科学思维导图的方法,以案例的形式将初中科学隐性知识教学中的具体应用进行粗浅的分析。
一、思维导图在隐性知识学习中的应用
(一)梳理知识,建构网络浙教版《科学》教材七年级上第4章在引言中有如下描述:“我们认识了地球、月球、太阳和星星…...物质有哪些存在的状态?物质存在的状态会发生怎样的变化?不同物质有什么不同的特性?”设置这样的引言目的是使学生在开始学习本单元时,能够迅速抓住核心问题,在吸引学生注意力、引发学习兴趣的同时,又增强了教材的启发性和引导性。但短短的几句话里,包含着很多的隐性知识,一般学生在自学教材的时候,往往并不注意,不少教师在教学中,也往往一笔带过,觉得没有多少值得讲解或可以讲解的东西,没有使引言起到应有的作用。如果,我们在新课学习或者复习中,适时地使用思维导图都就能起到事半功倍的效果。对本章知识的引言,我们可以采用如下思维导图:
(二)纵横拓展,挖掘提升
利用思维导图有利于将教材知识往细处挖掘、往宽处拓展、往高处提升。
浙教版《科学》教材八年级下第4章第2节“电生磁”中有如下内容:
学校的电铃是怎么响起来的?磁悬浮高速列车是怎么“悬浮”的?我们还是从1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Orsted)对电流磁现象的发现说起。下列是模仿奥斯特在1820年时的实验。
活动:
1.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线上通电时,你观察到了______
改变电流的方向,观察小磁针的稍转方向______
2.在有机玻璃板上穿一个孔,一根直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑。给直导线通电后,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
通电导线的周围和磁铁一样也存在磁场。电流的磁场与电流方向有关,改变电流方向,磁场的方向也随之改变。
直线电流磁场的分布规律是:______这是著名的奥斯特实验,教材显性的知识是:一是通电导体周围确实存在磁场,通电导体下方的小磁针发生了偏转,说明小磁针受到“力的作用”,而这个“力”就是通电导体产生的磁场对小磁针的作用;二是通电导体产生的磁场是以导体上各点为圆心的同心圆,即可以用图4-20的直线电流的磁场实验来模拟显示。但对于学生来说,隐藏在活动背后的隐性知识却是很多,并且既给学生激发了好奇,但也带来了很多疑问,这时候可以结合学生的疑问建立如下思维导图。通过将学生头脑中的疑问化为显性的知识,将学生难以表述的问题以框架结构得到了呈现,将实验中应该注意的问题,以问题引导给予强调。这样不仅使教材中的隐性知识得到了显性化的呈现,拓展了教材中的隐性课程资源,也使学生的学习困难明显下降,学生的学习积极性得到了极大的调动,充分激发了学生的求知欲望和动力。
(三)突破重点,解读难点
浙教版《科学》八年级上第2章第3节“大气的压强”中,有一个实验,如图,“覆杯时纸片为什么掉不下来”?教材安排这个实验的目的是为了证明大气压的存在,但在实验的背后却隐含着包括大气压的作用方向、大气压的大小、液体压强等知识,这是一个难点,不仅在于实验是否能够顺利完成,并且关系到学生能否全面思考、能否根据实验现象对以上的隐性知识进行联
想及了解。如果,我们在进行该实验时,采用思维导图的形式,让学生展开了充分的思考和讨论,就能清晰地将其中的隐性知识展现出来。
关于大气压强知识的教学,从学生认知的角度看,认为纸片不会掉下来是因为大气压的作用只是一个假说,而不是结论。学生可能提出的“纸片被水粘住了”猜想,对学生来说更具有直接的生活经验。如何化解这一猜想中错误的前概念,使学生真正在心理上和认知上接受正确的认识,建立科学的概念,是本节教学的关键和重点。在这一教学案例中,以思维导图为线索,结合实验的具体步骤和操作过程,配以教师的分析和学生的提问讨论,明显地更有利于学生科学概念的建构和探究能力的培养。
4.化零为整,形神皆备
科学学科的知识错综复杂,但有关知识之间不是绝对孤立的,而是隐藏着密切的内部联系。因此,只要善于繁中抓简,乱中抽线,就能抓住跳动在科学知识中脉搏。隐性知识大至整册书,小到一章一节,无所不在。我们结合综合的实际知识,运用思维导图,设计了一堂“汽车上的科学”复习课,将各知识点进行了有机的联系。
通过这样一张思维导图,既将整节复习课的教学内容完整地呈现在学生面前,有利于他们深入学习和理解,细化他们自己觉得尚有欠缺的内容,补充和梳理相互关系;也为他们在复习其他内容时,提供了一个复习的样本,可以模仿进行类似的知识归纳、分类和总结,提高学生的自学能力,更体现了科学学科的综合性和实际性,使得学生了解生活中的科学知识往往是有不同体现的,也是综合性的表现的,我们的学习只是为了方便,而将知识分拆成不同的概念、规律,实际运用时,要将多个知识综合性地思考。
二、利用思维导图开发隐性知识的方法
(一)抓住主要问题
要在初中科学教学中有效地利用思维导图,关键要抓住主要的问题。在学习概念中,思维导图就要围绕概念展开,在分析问题时,就要将问题全面展现,在操作实验时,就要将实验的难处、关键处点到、分析清楚,在复习旧知识时,要将知识的脉络完整地呈现,让学生有想象的空间和着力处。
(二)构建知识网络
正如前面提到的“科学学科的知识错综复杂,但有关知识之间不是绝对孤立的,而是隐藏着密切的内部联系。”利用思维导图能够很好的对科学知识及其关系进行重新整合、分析、归纳和概括,教师可以通过专题复习或单元复习的途径,加强对知识的横向和纵向的联系,构建科学知识的网络体系。
(三)注重讲练结合
在教学过程中,教师要富有专研精神和创新精神,加强对教学过程的改革,突出讲练结合,以增强教学效果。通过不断的,使学生在潜移默化中学会方法、学到知识。教师应当通过对一些具有代表性、基础性、典型性知识的示范教学,帮助学生深入探究,举一反三地理解那些普遍性、一般性、规律性的原理,并充分借用思维导图来调动学生积极参与课堂教学和学生的思维,培养学生的实践能力和创新精神。
运用思维导图进行初中科学隐性知识的教学,不仅可以直观、立体地体现知识间的关系,还可以使抽象的、内在的隐性知识形象地展示出来,便于记忆和理解,同时把所学到的知识加以系统化,把握知识的内在逻辑,做到提纲挈领,构建知识体系,培养学生良好的心智思维方式。