中国学生发展核心素养中的基本要点强调理性思维，即教师应培养学生的逻辑思维，引导其能运用科学的思维方式认识事物、解决问题。小学科学是一门综合性学科，需要运用理性思维整合知识、深入理解。思维导图是一种图像式思考辅助工具，学习者在使用时，把某个核心内容作为主干，利用发散性思维与其他主题联系起来，而作为分支的其他主题又能作为思考中心向外发散，它在激发学生发散性思维的同时，也使学生的思维变得清晰、更有条理。把思维导图应用到小学科学教学中，能够提高教学效率，提升学生的核心素养，培养学生的逻辑思维能力。

思维导图是世界著名心理学家、教育家东尼·博赞在20世纪60年代发明的，他在著作《思维导图》中指出：“思维导图是人类思维的自然功能，放射性思维的表达，是开启大脑潜力的万能钥匙。”作为思维导图众多倡导者中的一员，Michael Gelb表示，思维导图能促进人的思维联想能力，而这种能力又能使人们的思想变得清晰、有条理。

思维导图是一种图像式思考辅助工具，它能利用符号、图像、词汇和颜色把单调的文字信息转化为色彩丰富、条理清晰的图式，使思考过程以层级结构的方式展现在纸上，思维过程一目了然，可供自己和他人比较与鉴别。

（一）明晰知识主线，辅助教学设计

教师利用思维导图作为工具进行教学设计，让学生在学习过程中主动探索并建构科学概念，细枝末节由学生自己拓展延伸；教师还可利用思维导图帮助学生建立科学知识结构图式，引导学生在其中填写关键词或补充想法，达到对所学知识的内化吸收。

科学实证表明，比起仅依附于文本的学习方式，可视化的学习方式更有助于知识的重建和应用。因此教师在教学设计时可以运用思维导图理清各知识点之间的关系，明晰知识主线，从而避免偏离主要教学内容。

（二）响应课改要求，改善教学现状

《义务教育小学科学课程标准》课程目标中指出：“发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力。”当前仍有许多小学科学教师对新课程理念以及如何引领学生开展科学探究活动存在模糊认知，不能在教学中很好地培养学生的创造性思维和逻辑推理能力。基于此，小学科学教师在教学中可以运用思维导图培养学生的理性思维。与传统教学相比，教师先提出问题后公布答案，运用思维导图更有助于发展学生的创造性思维和逻辑推理能力，在一定程度上改善小学科学教学中存在的问题。

（三）优化教学路径，提高课堂效率

小学科学是一门综合性学科，知识点间关联紧密，由此学生要运用发散性思维联想并深入整合知识要点。运用思维导图对各级科学概念合理规划，使用不同颜色、符号表征主次概念，能让学生对所学内容加深理解、更易记忆。思维导图作为一种教学策略能够帮助教师优化教学路径；帮助学生梳理零散信息，强化知识内容间的联动关系，[2]使其更为集中、简洁、条理分明，还能让学生利用符号、色彩和图像展示学习成果，提高课堂学习效率。

（四）培养逻辑思维，学会自主学习

皮亚杰认知发展阶段理论指出，儿童在7至11岁处于具体运算阶段，以形象思维为主，逻辑思维能力发展较为缓慢，运用思维导图创造媒介帮助学生思考，化“无型”为“有型”，通过色彩、符号、词汇等将文字信息转变为色彩丰富并有逻辑性的图式，将左脑的逻辑、词汇、分析功能和右脑的想象、色彩、情感功能全部调动起来，使其由形象思维转入逻辑思维运行的状态，培养学生逻辑思维能力，为下阶段形式运算做准备。在教学中运用思维导图，能够调动学生主观能动性，为后续自主学习培养良好思维习惯。

（一）教师教学的得力助手

1.提高课堂效率的有效途径

思维导图作为一种可视化工具，具有使教材知识结构形象化的功能，激活学生整个大脑积极参与学习。教师将教学内容以文字、图像、符号、色彩转化为合理的知识体系，能让学生快速抓住课堂核心，快速理解记忆各知识点之间的联系，避免出现文字性枯燥的板书使学生注意力不集中的现象。

图1是对小学科学《巧妙地用力》一单元，选取杠杆、滑轮两部分运用思维导图进行整合。由于知识点较为零散，学生容易出现记忆混乱的现象。运用思维导图学习，能够让学生一目了然，把不同概念迅速加以区分和联系，从而加深记忆。

2.促进教学评价的有效方式

思维导图作为一种有效评价方式，已经在教学中得到广泛运用。通过学生制作的思维导图，教师可以检测出其对知识的理解情况和应用程度，针对薄弱之处加以引导。当学生难以流畅表达出某一知识点时，就会随时调整自身学习状态。教师可将不同学生制作的思维导图进行比较，得到全面教学反馈，了解学生存在的思维障碍。教师还可运用思维导图进行自我评价，通过思维导图构建的过程，体验学生对知识的需求，及时反思教学不足之处，感知学生整体状况，随时调整教学策略。

（二）学生学习的省力工具

1.提升学习效率的实用工具

传统课堂中，学生为记全笔记，奋笔疾书的同时难以调动大脑思考。课堂上如果只记相关的词可以节省50%到95%的时间。着重记录关键词，部分知识通过简笔画图表示，解决记笔记速度跟不上教学节奏的问题，保持思维状态的一致性和连贯性。

复习时知识繁多，使用思维导图学习，学生可灵活运用色彩符号等标注关键词，构建知识框架，必要时加以图像，能在短时间内让学生集中精力记忆和不受限制思考。

  图2是对小学科学《风的形成》一课运用思维导图做出的整理：

如若使用繁冗的文字会使学生失去阅读兴趣并难以理解，学生自己构建思维导图，可清晰直观地看到风的形成过程，印象更为深刻。学生将零散知识点整合在一起也是思维训练的过程。良好的学习习惯和清晰的思维导图便于自己以后高效率的复习。

2.培养理性思维的新型手段

传统灌输式教学使学习者思维能力得不到应有锻炼。思维导图强烈的视觉符号能够激发大脑无限联想和创造的潜能。学生以自身思维方式和行为习惯构建思维导图，运用科学的思维方式认识事物，解决问题，达到“学中思，思中学”的目的。此外，思维导图末端开放式结构，能激发自身对知识的探究欲，便于对新知识的补充与结合。

图3是对小学科学《巧妙的结构》一课，选取结构分类部分设计思维导图：

学生运用思维导图依据科学概念，把分类结果以脉络结构方式表示出来，对知识内化加工的同时，也培养了学生的理性思维。

总之，在小学科学教学中运用思维导图，不但能够激发学生学习兴趣、提高教学效率，还能锻炼学生理性思维，为后续学习打下坚实基础，从而持续有效地落实学科核心素养的要求。（作者：刘聿航，佛 丽，尹晓翠，张恒强）

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