思维导图学科应用研究(科研专题)

科研专题年度编号课题论证部分课题名称：促进高级思维技能发展的思维导图学科应用研究（注：课题论证部分不得出现申请人和课题组成员姓名、单位名称等个人资料，如必须提及可以代号表示）一、本研究项目的科学依据（含选题意义，国内外研究现状，学术思想，立论根据，特色与创新之处，主要参考文献）（一）课题的现实背景及意义在现阶段，课程改革强调促进学习者的高级思维技能发展，而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。教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出，要“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展体工丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。[1]小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。[2]有效提高学生的学业成绩。（二）国内外的研究综述1、国际方面：思维导图（MindMap）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（TonyBuzen）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。”[3]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……[4]国外教育界与思维导图相似的研究还包括“概念图”(ConceptMap)研究。目前，比较公认的是由美国康奈尔大学（cornrnelluniversity）教育系的JosehpdNovak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。2、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（mindmap）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，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。（三）学术理论基础1、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。2、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（Cognitivetools）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《ComputerInTheClassroom:MindtoolsforCriticalThinking》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。3、学习支架/支架图式论：作为一种教学策略，支架教学（ScaffoldedInstruction）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（GraphicOrganizer）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）特色与创新之处本研究的主要特色：依据新课程标准，服务课程改革；基于思维导图,创设创新教育新途径；形成将思维图与信息化教学实践相整合应用的高级思维能力；围绕学科教学，提升教学效率，减轻大多数教师的工作负担；教师和学生多方参与、构建学科思维导图教学设计及实施的新途径。创新之处：方法与技术创新：基于思维导图的教学应用；应用创新：推动教师专业发展，提升学科教学效率；使教师的价值可以得到最大的体现。人才培养机制创新：开发学生的形象思维能力及创新能力。（五）主要参考文献1.基础教育课程改革纲要(试行)[DB/OL]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，2005.3.托尼·巴赞著，李斯译，思维导图[M].北京：作家出版社，1999（3）：56.4.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26，15.5.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，2007.2：38-39.6.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）：54-56.7.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）：45-46.8.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）48-50.9.VisualThinkingTools[DB/OL].（2005-02-15）10.Rosenshine&Meister.UsingScaffoldedInstructiontoOptimizeLearning[DB/OL].二、研究内容、预期成果及效益分析（研究内容含主要观点，预期成果要明确完成时间、成果名称与形式。效益分析中理论成果应明确理论价值;应用成果应明确应用范围及效益）（一）研究内容1、教师方面探索最有利于提高学生的高级思维技能的思维导图教学的课堂组织形式；调查学生的学习方法及要求，确定思维导图教学的重难点及针对性；对思维导图教学成果的反馈分析；依托校本研修，为学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，形成天河区域教研特色。2、学生方面学会画思维导图；扩展思维导图的用途；在课堂上熟练运用思维导图；利用思维导图充分发挥学生主动探究、合作学习的能力。（二）预期成果教学应用实践可行性方案（课题申请）教师思维导图教学包件(思维导图、教学设计、支撑材料)包括：思维导图教案；学生思维导图设计作品；实践反思日志及教学实践简要点评；学生概念图教学应用调查数据表；学科思维导图教学应用实践成果总结报告《思维导图在教学中的应用研究》（三）效益分析本课题成果为实践应用成果，通过实践研究检验，能为思维导图在中小学中的教学应用提供有益借鉴，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。三、拟采用的研究方法和技术路线（包括基本思路，总体安排和进度，可行性分析）（一）研究基本思路本课题以行动研究为主线，结合文献调查、调查研究、案例研究等方法整体地展开研究。1、研究对象：学校全体学生及教师。2、研究方法文献调查：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。案例分析法：从实际出发，通过分析教师和学生应用思维导图进行教学的典型案例、优秀经验进行研究，并作分析点评，充分体现出研究成果的真实性、可靠性和实用性。（二）研究安排和进度1、实践周期：阶段研究要点时间研究成果/文档理论调研