基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)模式研究

于承敏

摘 要： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門(mén)內(nèi)容抽象、知識(shí)點(diǎn)多、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。為了提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將思維導(dǎo)圖引入課堂教學(xué)中，提出了一種基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果，既提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)； 思維導(dǎo)圖； 教學(xué)模式； 教學(xué)效果； 課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）01-66-03

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門(mén)非常重要的必修課程。由于該課程具有前瞻性強(qiáng)、概念多且分散、理論抽象、實(shí)踐性強(qiáng)、涉及的知識(shí)面廣等特點(diǎn)，再加上傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式以教師“教”為主，教學(xué)過(guò)程中往往忽視學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性、學(xué)習(xí)積極性不高，課程學(xué)完后學(xué)生對(duì)該課程掌握得并不好，影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為了提高該課程的教學(xué)效果，我們將思維導(dǎo)圖引入到“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)過(guò)程中，取得了比較滿意的結(jié)果。

思維導(dǎo)圖[1]作為一種有效的認(rèn)知工具是由英國(guó)學(xué)者Tony Buzan在20世紀(jì)60年代提出的，在個(gè)人、家庭、教育、企業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。思維導(dǎo)圖的認(rèn)知功能與人類大腦的認(rèn)知功能相類似，有助于信息的儲(chǔ)存和提取，進(jìn)而有益于教學(xué)和學(xué)習(xí)效率的提升[2]。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用可以提高學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解力和學(xué)習(xí)效率[3]；提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，使抽象知識(shí)概念變得可視化，方便了對(duì)所學(xué)知識(shí)的加工，能夠幫助提高學(xué)習(xí)者的理解力和記憶力[4]；也有助于激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)，有利于學(xué)習(xí)者之間實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的共同建構(gòu)[5]。思維導(dǎo)圖不僅作為一種認(rèn)知工具可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)作為一種教學(xué)策略也可以提高教學(xué)效率[6-8]。

1 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)案例

1.1 學(xué)生利用思維導(dǎo)圖預(yù)習(xí)——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

《禮記·中庸》中說(shuō)：凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。但在目前的大學(xué)教學(xué)中，能夠進(jìn)行主動(dòng)預(yù)習(xí)的學(xué)生卻寥寥無(wú)幾。這也是課堂教學(xué)效率低的重要原因之一。其中的主要原因一是預(yù)習(xí)的任務(wù)量大，需要的時(shí)間多；二是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高。為此，講授新課之前讓學(xué)生畫(huà)出基于思維導(dǎo)圖的預(yù)習(xí)提綱（注意給學(xué)生必要的提示），讓學(xué)生找出他們認(rèn)為的重點(diǎn)、難點(diǎn)及不理解或疑惑的內(nèi)容是非常必要的。例如，一名學(xué)生在預(yù)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[9]這門(mén)課中關(guān)于傳輸控制協(xié)議TCP的可靠傳輸后畫(huà)出的思維導(dǎo)圖，如圖1所示。

學(xué)生通過(guò)畫(huà)出本講的思維導(dǎo)圖預(yù)習(xí)提綱，發(fā)現(xiàn)理解停等協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議的基本工作原理以及超時(shí)定時(shí)器時(shí)間的選擇問(wèn)題是本講的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，在教師講授時(shí)，學(xué)生特別注意教師對(duì)該部分內(nèi)容的講解。

從學(xué)生預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖可以看出，學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)一般僅僅根據(jù)課本的章節(jié)編號(hào)給出一個(gè)大體的預(yù)習(xí)框架，此時(shí)還不能對(duì)知識(shí)進(jìn)行更好的歸類。

1.2 教師利用思維導(dǎo)圖備課——預(yù)設(shè)問(wèn)題

教師通過(guò)對(duì)教材進(jìn)行分析，對(duì)講授的內(nèi)容進(jìn)行基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)設(shè)計(jì)，畫(huà)出思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱，并提出預(yù)設(shè)的問(wèn)題。圖2是針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門(mén)課中關(guān)于傳輸控制協(xié)議TCP的可靠傳輸后畫(huà)出的思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱。

圍繞著此提綱，預(yù)設(shè)了以下幾個(gè)問(wèn)題：

⑴ 如何解決停等協(xié)議信道利用率低的問(wèn)題；

⑵ 連續(xù)ARQ協(xié)議中，發(fā)送窗口根據(jù)什么進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化；

⑶ TCP實(shí)現(xiàn)可靠傳輸時(shí)，發(fā)送方和接收方的窗口的前沿和后沿是如何發(fā)生移動(dòng)的，并且兩個(gè)窗口中的數(shù)據(jù)各代表什么含義；

⑷ 運(yùn)輸層的往返時(shí)延有什么特點(diǎn)；

⑸ 超時(shí)定時(shí)器的超時(shí)重傳時(shí)間是如何動(dòng)態(tài)變化的。

1.3 師生利用思維導(dǎo)圖教和學(xué)——建構(gòu)知識(shí)

教師利用制作好的思維導(dǎo)圖教學(xué)提綱向?qū)W生講解相關(guān)的知識(shí)，并適時(shí)地提出預(yù)設(shè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生邊記憶、邊思考、邊理解，并注意提醒學(xué)生利用思維導(dǎo)圖方式記筆記。

利用思維導(dǎo)圖工具進(jìn)行教和學(xué)，需要教師和學(xué)生對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行思考，而通過(guò)思考必然能夠促進(jìn)對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和意義的建構(gòu)。

1.4 學(xué)生利用思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)——鞏固知識(shí)

根據(jù)艾賓浩斯的理論，人們?cè)谕旰玫赜洃浶畔⒑?，僅僅經(jīng)過(guò)20分鐘的間隔，便會(huì)遺忘40%左右的信息。48小時(shí)后，會(huì)有70%以上的信息被遺忘。孔子也曾講過(guò)“溫故而知新”的道理。因此，復(fù)習(xí)是增強(qiáng)記憶、提高學(xué)習(xí)成績(jī)、理解知識(shí)、應(yīng)用和掌握知識(shí)的最有效的手段之一。利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以分為兩個(gè)部分：一是對(duì)當(dāng)天的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，二是對(duì)一章的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)。在結(jié)束一天的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生就可以對(duì)預(yù)習(xí)的思維導(dǎo)圖和課堂上筆記思維導(dǎo)圖進(jìn)行復(fù)習(xí)整理了。而在一章內(nèi)容學(xué)完后，結(jié)合整理的思維導(dǎo)圖對(duì)本章的內(nèi)容進(jìn)行回顧，并整理出一章的思維導(dǎo)圖。經(jīng)過(guò)多次復(fù)習(xí)，學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)也就有了比較深刻的印象，達(dá)到了鞏固知識(shí)的目的。

1.5 教師利用思維導(dǎo)圖反思教學(xué)——改進(jìn)教學(xué)

教師在授課過(guò)程中，通過(guò)與學(xué)生進(jìn)行交流，并結(jié)合學(xué)生預(yù)習(xí)和整理的思維導(dǎo)圖，就可以重新修改備課時(shí)制作的思維導(dǎo)圖，并調(diào)整授課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，修改預(yù)設(shè)的問(wèn)題等，以便改進(jìn)教學(xué)。圖3是教師經(jīng)過(guò)反思后重新繪制的思維導(dǎo)圖。

圖3中加了笑臉的部分是課堂教學(xué)后教師經(jīng)過(guò)反思后增加或修改的部分內(nèi)容。

1.6 基于思維導(dǎo)圖的評(píng)價(jià)——驗(yàn)證效果

要了解學(xué)生對(duì)課程的理解情況，應(yīng)要求學(xué)生上交整理后的思維導(dǎo)圖，教師從思維導(dǎo)圖制作的規(guī)范性、知識(shí)點(diǎn)的完整性、知識(shí)體系的邏輯性、關(guān)鍵詞提煉的恰當(dāng)性、層析關(guān)系的清晰性等幾個(gè)方面給出定性評(píng)價(jià)。并在每章內(nèi)容結(jié)束后，以測(cè)試的方式讓學(xué)生畫(huà)出有關(guān)本章知識(shí)的完整的思維導(dǎo)圖，采用這種方式可以讓學(xué)生將頭腦中的知識(shí)進(jìn)行可視化，同時(shí)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固以及思維的發(fā)展。當(dāng)然，為了更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，可以結(jié)合傳統(tǒng)的測(cè)試方法，給出單元測(cè)試題，定量考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。

2 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)模式

在總結(jié)以上教學(xué)案例，并參考相關(guān)研究[10]的基礎(chǔ)上，我們提出了基于思維導(dǎo)圖的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式，如圖4所示。

教師在備課過(guò)程中要對(duì)教材進(jìn)行分析，利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，找出教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及比較抽象的概念，畫(huà)出教學(xué)用的思維導(dǎo)圖，并給出預(yù)設(shè)的問(wèn)題。

學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中通過(guò)自學(xué)教材和教師給定的預(yù)習(xí)材料，畫(huà)出預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖，并找出重點(diǎn)、難點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)不理解的問(wèn)題。

教師在課堂教學(xué)時(shí)使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)，將知識(shí)點(diǎn)以圖解的形式逐漸呈現(xiàn)給學(xué)生，同時(shí)讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖的方式記筆記，形成筆記思維導(dǎo)圖。在教學(xué)過(guò)程中教師根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)適時(shí)提出預(yù)設(shè)的問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行思考，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生形成自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，完成知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程。

課后學(xué)生結(jié)合預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖和筆記思維導(dǎo)圖對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、整理，構(gòu)建出具有個(gè)人風(fēng)格的思維導(dǎo)圖，以備接下來(lái)進(jìn)行定期復(fù)習(xí)之用。通過(guò)及時(shí)的復(fù)習(xí)，學(xué)生鞏固了知識(shí)，加深了對(duì)知識(shí)的理解。教師通過(guò)反思教學(xué)過(guò)程，對(duì)備課過(guò)程形成的思維導(dǎo)圖進(jìn)行修改，完善教學(xué)過(guò)程，在下一次授課前可呈現(xiàn)給學(xué)生。

教師可以通過(guò)查看學(xué)生上交的思維導(dǎo)圖檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)的效果和教師自身教的效果。并給出相應(yīng)的定性評(píng)價(jià)，以促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展。

基于思維導(dǎo)圖的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式的整個(gè)教學(xué)過(guò)程是一個(gè)循環(huán)往復(fù)、螺旋上升的過(guò)程。通過(guò)兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，采用這種教學(xué)模式進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性、師生之間的交互性等方面較之傳統(tǒng)的課堂講授有了較大的提高。這種模式有利于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)，并培養(yǎng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高了學(xué)生發(fā)散思維的能力，同時(shí)，它又是一種能改進(jìn)教師教學(xué)的行之有效的方法。

3 基于思維導(dǎo)圖的課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

3.1 有利于教師組織教學(xué)內(nèi)容

思維導(dǎo)圖能把枯燥單調(diào)的線性信息變成彩色易記憶的，并有高度組織性的圖與高度概括化的關(guān)鍵詞、代碼、符號(hào)等，利用它進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)更加方便靈活，更有彈性，便于修改與完善。

3.2 促進(jìn)了教師和學(xué)生自身能力的發(fā)展

思維導(dǎo)圖發(fā)散性的特點(diǎn)既可激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，也能使教師自身的思維更加發(fā)散。學(xué)生和教師構(gòu)建思維導(dǎo)圖的過(guò)程，也是對(duì)知識(shí)不斷理解、消化、吸收的過(guò)程。教師和學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)對(duì)方的思維導(dǎo)圖，進(jìn)行對(duì)比，能夠調(diào)換思考問(wèn)題的角度，優(yōu)化自己的思維模式，可以使各自的知識(shí)體系更加完善，思考更加全面，思維更加活躍。

3.3 體現(xiàn)了以“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主體作用，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、社會(huì)性和情境性，提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)。學(xué)生是信息加工的主體，是意義的主動(dòng)建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。在基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)模式中，從預(yù)習(xí)到復(fù)習(xí)的整個(gè)過(guò)程都是在學(xué)生的積極參與下進(jìn)行的，學(xué)生是主體，教師充當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者與幫助者的角色。學(xué)生在教師的講授和指導(dǎo)下應(yīng)用思維導(dǎo)圖完成對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，最大程度地發(fā)揮了學(xué)生的主體地位。

3.4 有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)興趣

實(shí)踐證明，更為形象、有趣的信息對(duì)學(xué)生更具吸引力。思維導(dǎo)圖正是利用圖形、關(guān)鍵字、分支、顏色等要素使信息形象具體化、可視化，而且繪制思維導(dǎo)圖的過(guò)程更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性、想象力等潛能，使學(xué)生能夠獲得成就感，同時(shí)能夠鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)興趣，把被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

3.5 便于總結(jié)與復(fù)習(xí)

思維導(dǎo)圖具有極高的壓縮率，利用具有高度組織化與概括化的思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)更方便學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)預(yù)習(xí)、課堂交流、復(fù)習(xí)這幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建與完善思維導(dǎo)圖，使得知識(shí)以一種創(chuàng)造性的方式表達(dá)出來(lái)。而且，學(xué)生在對(duì)整門(mén)課程進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)，翻看每節(jié)課的思維導(dǎo)圖式總結(jié)，可以很容易找到自己沒(méi)掌握的知識(shí)點(diǎn)，并進(jìn)行有目的的復(fù)習(xí)，可以大大提高復(fù)習(xí)的效率。

3.6 提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力

利用思維導(dǎo)圖梳理各章節(jié)中知識(shí)點(diǎn)及主題間的脈絡(luò)關(guān)系，能夠讓學(xué)生對(duì)所要了解和掌握的知識(shí)有整體感。而且在繪制思維導(dǎo)圖時(shí)，學(xué)生必須對(duì)教材中的知識(shí)提煉出合適的關(guān)鍵詞，并對(duì)各關(guān)鍵詞之間的層級(jí)關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行深入思考、分析、理解和組織，然后進(jìn)行總體規(guī)劃、合理布局，必要的時(shí)候還需要將關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化成合適的圖形，這樣才能將各要點(diǎn)合理而系統(tǒng)地繪制在一幅思維導(dǎo)圖中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和積累，可以培養(yǎng)學(xué)生的總體設(shè)計(jì)和規(guī)劃能力，提高學(xué)生歸納總結(jié)的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于思維導(dǎo)圖的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促進(jìn)了師生之間的交流，能夠提高學(xué)生的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力和記憶理解能力。與傳統(tǒng)的課堂講授法相比，這種方法可以加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念的理解，便于教師跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)思維過(guò)程，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)不易發(fā)現(xiàn)的思維漏洞和理解上的偏差。教學(xué)實(shí)踐證明，此教學(xué)模式不但可以促進(jìn)教師的教，也可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)。當(dāng)然，一種新模式的推廣和應(yīng)用要經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐和完善，接下來(lái)我們還需不斷擴(kuò)大研究范圍，對(duì)不同專業(yè)、不同課程進(jìn)行更加廣泛和持久的實(shí)踐，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

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