《思维导图在学科教学中的应用研究》

实施方案

一、课题背景

（一）研究背景

1．学校教育改革发展的需要

天景山中学成立于2006年，是由原方山中学和科学园初中部合并而成的初中，位于城郊结合部。学校现有教学班23个，学生1100人，教职工108人。从学校的生源来看，学习基础普遍较差且参差不齐，学生的家庭构成复杂，家长的文化程度普遍较低，家庭的学习氛围大都较差，学生的学习活动最主要靠的是在校时间。学校在过去的发展中，一直在探索，力争找到一个适合我校的，好的教育方法，学校近年来由于坚持教学改革和教科研，教学成绩有了很大的提高。教育科研使我校从原来的基础薄弱校逐步变成了一所家长和学生都满意的学校。我校的教育教学质量逐年提高，学生的综合素质在教师的悉心教导下有了长足的发展，继续走科研兴校的道路是我们最佳的选择。

2．学校提高教学质量的关键

现代教育应该是一种面向未来的教育，应该培养学生在继承人类社会文化财富的基础上具有强烈的创新意识和创新能力；现代教育又是一种面向全体的教育，教育要从全体出发，使每一个受教育者，都要依据社会和人的需求，学会读书、学会生活、学会劳动，学会做人；现代教育是一种以人为本的教育，教育要从实际出发，因材施教，承认人与人之间的差异。很多教师工作了十几年甚至几十年，却并不知道什么是益于学生学习的因素，什么是阻碍学生学习的因素，教师只是教材、教案、教参的传达者，教学以教内容为主，缺乏对学生学习能力和学习方法的指导，既影响了学生的学习积极性，又影响了教育的质量和水准，教学质量难以提高。

（二）产生背景

1．天景山中学是一所具有教育现代化水平，教学设施和设备按省级一类标准配备的初级中学。近年来在“成功教育，教育成功”的办学理念指导下，“成功”教育理念贯穿到学校整体工作和教学实践当中。初中学生有成功的愿望和可能，通过学校的教育能够取得多方面的成功。学校、教师为学生创设全域性的成功机会，促进每位学生获取成功的体验，体现人生价值，已经成为全体教师以学生为本、服务学生的实际行动。

2．21世纪我国基础教育从应试教育向素质教育转轨，教学中学生成为教学的主体，传统学习方式过分强调接受和掌握知识，这种学习压抑了学生的兴趣的热情，严重影响了学生思维和能力的发展，所以转变学生和学习方式，把学习过程变得个性化，使学生的学习方式变成自主式、主动式、探究式，合作式等等。而现阶段，课程改革强调促进学习者的高级思维技能发展，如何在教学中培养学生的“创新思维”已成为教育研究者的重要研究课题。中学阶段是学生思维技能发展的关键时期，教师在教学中应该创设出更多有利于学生促进高级思维技能发展的教学活动。思维导图作为一种思维工具，主要使用颜色、线条、符号、词汇和图像等方式来呈现思维的过程，遵循一套易被大脑接受的规则来呈现知识信息，有利于促进高级思维技能的发展。

    在此背景下，开展思维导图在各学科教学中的应用研究有利于提升教师的综合能力，应用新工具、新方法，把信息化教学实践与新课程改革相结合，培养学生的高级思维技能和知识建构能力，提高学生的学业成绩。该选题意义与研究价值体现在：

      有利于教师切实掌握将思维导图工具与各学科课程相整合应用的能力，通过在学校开展思维导图各学科各类教学应用实践研究，切实提高教师的综合能力，并使之成为学校整体发展特色之一。

      思维导图以直观形象的方式表达知识结构，有利于引导学生进行意义建构，有助于在新授课中建构知识结构，在复习课中建构知识体系，作为教学评价的工具能有效地评价学生创造性思维水平。能有效呈现思考过程及知识的关联，有助于培养学习者的高级思维技能和知识建构能力。

      思维导图不仅能够作为辅助思考的工具，贯穿大脑信息加工的各个阶段，同时可以作为处理知识及学习的有效的新方法，直接应用到知识学习过程的整理（如笔记）、记忆、复习、交流、写作等过程中。有效提高学生的学业成绩。

二、课题界定 

1．思维导图：(Mind Mapping)是一种将发散性思考(Radiant Thinking)具体化的方法。

通俗地说，思维导图是一个简单、有效、美丽的思维工具。它依据全脑的概念，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、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分的开发，从而极大地发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神、社交等各方面的潜能。

思维导图基于对人脑的模拟，它的整个画面正像一个人大脑的结构图（分布着许多“沟”与“回”）；其次，这种模拟突出了思维内容的重心和层次；第三，这种模拟强化了联想功能，正像大脑细胞之间无限丰富的连接；第四，人脑对图像的加工记忆能力大约是文字的1000倍。让你更有效地把信息放进你的大脑，或是把信息从你的大脑中取出来，一幅思维导图是最简单的方法——这就是作为一种思维工具的思维导图所要做的工作。

2．思维导图在学科教学中的应用：是指思维导图为学科教学提供一个有效思维图形工具，运用图文并重的技巧，开启学生大脑的无限潜能。心智图充分运用左右脑的机能，协助学生在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展。近年来思维导图完整的逻辑架构及全脑思考的方法更被广泛在世界和中国应用在学习方面，大量降低所需耗费的时间以及物质资源，对于每个学生学习的大幅提升，必然产生令人无法忽视的巨大功效。

三、理论依据

视觉教育理论：1946年，美国专家戴尔在他的《视听教学法》一书中，研究了录音、广播等视听教学手段如何运用于教学，会产生怎样的教学效果等一系列问题，总结了视听教学方法，提出了视听教学理论，也就是说实物与模型等视觉符号更有助于人们对事物的理解。思维导图就通过把教育内容通过图形的视觉形式来表现，可以促进对事物的形象认知和加深对知识的深度理解。

思维可视化与认知工具观：首先，可视化（visualize）是指一种通过可以觉察的视觉方式将思维进行外化呈现的过程。事实上，可视化能够大大提高学习者思维认知的表现绩效，使他们的认知水平提升到一个新的层面上，从而解决各种更加复杂的问题。思维导图就通过将思维以视觉化的方式呈现，从而通过智力相关的图形化符号来连接创建一种对概念的信息和知识的认知模式。通过应用可视化思维工具，将能提高成功的问题解决能力，并增加学习者的满意度。认知工具（Cognitive tools）由美国著名教学设计专家乔纳森（Jonassen, 1996）提出，指可以帮助人们完成认知任务，增强思考问题、解决问题以及学习认知能力的工具。在《Computer In The Classroom: Mindtools for Critical Thinking》中，列举了包括概念图在内的八种常见认知工具，把思维导图看做是一种属于促进认知和语义建构的认知工具。

学习支架/支架图式论：作为一种教学策略，支架教学（Scaffolded Instruction）从维果斯基（Vygotsky,1978）的社会文化理论和临近发展区中发展而来，是指教师等人在支持学习者发展中，提供支持结构以让他们进入下一阶段或水平的角色。主要是通过一个更有知识的人提供支架或支持来促进学习者发展，让学习者能够完成自己无法独立完成的任务，由此通过临近发展区。当学习者的知识和能力增加，越来越对自己的学习负责和自治时，教学者便渐渐减少了所提供的支架支持。如果用教学支架的观点来分析思维导图的教学应用，意味着它应该体现为一种支持结构，而这种支持结构将能够有效地促进学习者的思维支撑和能力自治。图形组织器（Graphic Organizer）是一种思维导图作为思维可视化支架的典型表现形式。图形组织器能够通过特定的图示来隐含特定的组织类型和结构关系，为教学者和学习者提供了一种使用信息和认知加工的思维支持框架。

四、研究现状

国际方面：

思维导图（Mind Map）又被称为心智图、心灵图、脑图等。最早是由英国心理学家托尼·巴赞（Tony Buzen）于1970年提出的。他在《思维导图》一书中对思维导图是这样定义的：“思维导图使放射性思维的表达，因此也是人类思维的自然功能。它使一种非常有用的图形技术，是打开大脑潜力的万用钥匙。思维导图可以用于生活得各个方面，其改进后的学习能力和清晰的思维方式会改善人的行为表现。”

托尼·巴赞发明思维导图后，由于它能提升思考技巧，大幅增进记忆力、组织力和创造力，展现个人智力，很快就在世界各国就在企业培训和教育方面得到推广和运用。一些国家（如澳大利亚、美国、日本等）还被应用于创意的发想与收敛、项目企划、问题解决与分析、会议管理等方面，它能大幅降低所需耗费的时间，大幅度的提高绩效水平。如IBM培训部门利用思维导图展示与英国政府合作的帮助人们学习和活动，波音公司将波音飞行手册压缩成25英尺场的思维导图……

国外教育界与思维导图相似的研究还包括“概念图”(Concept Map)研究。目前，比较公认的是由美国康奈尔大学（cornrnell university）教育系的Josehp d Novak 教授在上世纪60年代最早提出主动自觉地在教学活动中运用概念图来帮助教师和学生提高教学质量。Novak教授认为，概念图对于学习者和教师同样重要，可以在教学活动中帮助师生的认知活动。

此外，思维导图作为帮助学生认知的工具，在美国的中小学教育中得到了广泛的应用，从《美国国家教育技术标准》所提供的教案范例和软件资源目录中也可以看到许多优秀教案都使用了思维导图。

国内方面：

相对于国外的发展来说，国内思维导图的应用还刚刚起步，教育界的很多教师和研究人员也对此进行了积极的探索，在一些小学、中学、大学进行了思维导图与学科教学的尝试，使思维导图的应用无论在理论上还是实践上都有了很大的发展。

我国的港澳台地区有不少学校都在推行思维导图教学，特别是语文教学。如香港卫理中学的何嘉华老师，在香港大学举办的2000年国际语文教育研讨会上宣读的《帮助学生提升写作能力的捷径——思维导图教学》的论文，还有值得一提颇有借鉴意义的是澳门大学图书馆文献中心收藏的梁佑澄所著的《以思维导图（mind map）为核心的学习辅导课程对初中学生之学习业成绩提升之研究》。

大陆起步较晚，但发展迅猛，关于思维导图应用于教学的研究越来越多。现在据互联网所查，上海师范大学教育技术学系主任黎加厚博士，北京师范大学网络教育实验室的赵国庆等等已经有众多的教育界的先行者在关注和积极谈讨它的应用，也已经有相关的公司在进行思维导图软件的制作开发和汉化工作。还有河北省唐山市开滦二中的齐伟老师把思维导图应用于物理学中取得了一定的成果，桂林市中山中学一级教师石向东开展了《“思维导图”优化教学过程提高思政课实效》的课题研究等。目前中文互联网上有不少关于思维导图的论坛，有利于人们互相切磋。可以肯定的是，在明确的可以预见的时间里，思维导图必将有更加广泛的应用，也必将更加深入到教学的各个环节中去。

文献检索：

1. 托尼·巴赞，思维导图——大脑使用说明书[M].北京：外语教学与研究出版社，2005.2。

2. 托尼·巴赞著，李斯译，思维导图[M].北京：作家出版社，1999（3）：56.

3．托尼·巴赞著，李斯译，思维导图——放射性思维，北京，世界图书出版公司，2004，彩图26，15.

4．杨兰娟，思维导图融入小学科学教学中的应用初探[J]，中小学信息技术教育，2007.2：38-39.

5．熊频 胡小勇，可视化思维支架：概念图研究的新视角[J]，信息技术教育，2005（10）：54-56.

6．孙京丽 刘 罡，“ 友善用脑”中思维导图的运用[J]，北京教育（普教），2006（4）：45-46.

7．韩振国，宏观着眼 微观入手——利用思维导图上好复习课，中国电化教育，2004（8）48-50.

五、研究目标

1．依托研究为本校教师专业发展提供服务，产生一批有代表性的优秀教学案例，提升教师思维导图教学研究能力，形成我校的教研特色。

2．通过本课题的研究，培养学生的自我意识，让学生体验成功和创造的愉悦。让每个学生都能在课堂学习中找到自己的相应的位置，引导学生由被动学习转变为主动学习。不断唤起和强化他们的主体意识，提高他们的自尊心和自信心。

3．通过本课题的研究，提高学生主动探究的质量和程度。学生的学习只有通过主动的参与和自身的实践体验以及不断探究才能完成，因而必须积极地创造条件，努力提高学生探究的能动性、全面性和深刻性。

4．利用思维导图充分发挥学生主动探究、合作学习的能力。

六、研究内容

1．现状调查。

2．理性探究（思维导图目标、原理）。

3．思维导图应用策略：

①教师指导

②课堂教学

③学生制作

4．课堂评价。

七、研究方法

文献研究法：对国际和国内有关思维导图及其应用的专业期刊文献或书籍进行分析，把握其研究焦点与特色，找出对思维导图在教学中应用研究有意义和可参考的数据。

调查研究法：有目的、有计划、有系统地搜集有关思维导图的现实应用状况和发展水平，通过对其系统的调查，和对所搜集到的资料进行分析、综合、比较、归纳，最终得出有关思维导图教育应用的规律性的知识和结论。

行动研究法：与实施思维导图教育应用的一线教师建设和应用者密切接触，并对实践数据、资源案例等进行分析和反馈，在研究中行动，持续改进研究质量。在研究实践中通过行动与研究的结合，应用教育理论去研究与解决不断变化的实践问题，从而提高研究水平，改善实践成效。

经验总结法：对在实践中搜集的材料全面完整地进行归纳、提炼，进行定量和定性分析，得出能揭示教育现象的本质和规律，确定具有普遍意义和推广价值的方法。

八、研究步骤

2008年7月—2010年6月，分四个阶段。

培训准备阶段：（2008年7—2008年9）拟订初步研究方案，申报课题，成立课题小组，对课题研究人员开展培训。

初期研究阶段：（2008年9月—2008年12月）根据各学科＼各年级段的实际确定相关子课题，制定初步研究计划，开展好相关的现状调查，收集原始资料，整理思路。

中期研究阶段：（2009年1月—2009年12月）

理性研究各学科教学导图的规律、特点，形成各学科思维导图的绘制方法等。探究思维导图应用策略。

后期研究及结题阶段：（2010年1月—2010年5月）全面整理课题实验的情况，进行实践的总结和理论的升华，形成课堂评价。最终总结出各项成果。

九、预期成果

研究成果

1．研究报告；

2．调查报告；

3．学科思维导图教案集；

4．学生思维导图设计作品集；

5．思维导图制作方法总结。

实践成果

通过实践研究检验，能为思维导图在中学各学科教学的应用提供有益借鉴，为促进高级思维技能发展的思维导图学科应用研究提供推广应用和示范效应。