基于iMindMap的學科教學理論與實踐

孫同明+章慶美++王全

在眾多mindmap繪制軟件中，iMindMap繪制的思維導圖最美觀、最符合Tony Buzan先生對思維導圖的表述。Mindmap是腦科學理論的外在模擬形式，是建構主義理論思想精髓的再現(xiàn)，是信息加工理論的動態(tài)體現(xiàn)。思維導圖與化學、物理、地理等學科的整合具有顯著優(yōu)勢：全景式mindmap教案可有效提高備課效率，是實現(xiàn)差異化教學的有效途徑，有利于提高學生的學習效率，利于對學生發(fā)散性思維和圖文轉換等能力的培養(yǎng)。

iMandMap 學科教學 思維導圖

思維導圖（mindmap）作為21世紀風靡全球的思維工具，在教育教學領域得到了越來越廣泛的應用。在教學實踐中，基于mindmap繪制軟件iMindMap的使用，我們在化學、物理、地理等學科教學中進行了思維導圖應用的理論與實踐探索。

一、mindmap繪制軟件——iMindMap

用來制作思維導圖的軟件有許多種，如MindManager、Edraw Mind Map、iMindMap、StarTree、BrainStorm、MindMapper、FreeMind等。這些軟件各有特點，但使用過后總體感覺iMindMap最為合適。iMindMap軟件的開發(fā)者就是mindmap的發(fā)明者Tony Buzan，該軟件繪制的思維導圖最美觀，最符合Tony Buzan先生對思維導圖的表述。例如關于思維導圖的涵義、用途等，用Buzans iMindMap V4軟件繪制呈現(xiàn)如圖1。

圖1 iMindMap呈現(xiàn)的思維導圖涵義

iMindMap繪制軟件功能豐富，界面簡潔清晰，使用方便。中文版本非常適合中國初學者使用，軟件自帶視頻學習教程，包括所有從基礎到高級工具的使用。

二、Mindmap與現(xiàn)代學習理論

1.Mindmap是腦科學理論的外在模擬形式

人腦的思維模式類似于一臺超級生物電腦，一個龐大的分枝聯(lián)想機器，從一個數(shù)據(jù)節(jié)點向四周放射出無數(shù)的思維線條。而思維導圖總是從一個中心點開始，每個詞或者圖像都可作為一個子中心，整體看來用一種無限支鏈的形式從中心向四周輻射，或者歸于一個共同的中心。由此看來，人腦已經(jīng)接收、保持和分析過的信息，完全可以通過思維導圖的形式表達出來，故可把思維導圖看作人腦輸出信息的外在模擬。

20世紀60年代末期，美國羅杰·斯伯里教授證實了“左右腦分工”理論。斯伯里發(fā)現(xiàn)左右半腦的特質(zhì)，主要智力功能有各司其職的傾向。Tony Buzan認為“盡管兩半腦各司其職，可是，它們在所有領域里基本上都有技巧，而由羅杰·斯伯里分辨出來的一些大腦技巧實際上都分布在皮質(zhì)各處”[1]。這些要素都被思維導圖所考慮。思維導圖以一種與眾不同和獨特有效的方法駕馭整個范圍的腦皮層技巧——詞匯、圖形、數(shù)字、邏輯、節(jié)奏、色彩和空間感。使用思維導圖，可以把一長串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖，它與人類大腦處理事物的自然方式相吻合。[2]大腦有尋求模式及完整的趨向，而思維導圖的構造正好符合大腦這類尋求完整的傾向。

2.Mindmap是建構主義理論思想精髓的再現(xiàn)

建構主義已成為當今最具影響力的思想取向，在科學教育以及數(shù)學、社會科學、藝術、宗教、教育等許多領域都有廣泛應用。建構主義認為：學習不是簡單的單向傳遞和灌輸，而是學生以原有知識為基礎，通過與整體情境相互作用，有意義地主動構建心理表征的過程。建構主義還強調(diào)，“學習者以自己的方式建構對事物的理解”[3]。由于學習者的知識基礎、背景和發(fā)展水平各不相同，每個人都有自己建構知識方式。教師的作用重在引導、支持學生去主動建構知識，做學生的引路人和領航燈。

建構主義所強調(diào)的知識建構的主動性、自主性與思維導圖的特點不謀而合。思維導圖的運用本身就強調(diào)學生自主、主動建構，知識的歸納總結、整體架構的安排、層級的排列、圖像和色彩的運用等，都需要學生自主完成，而不是依賴教師參與到每一個步驟當中。思維導圖采用發(fā)散思維和聯(lián)想的方式，將知識之間的聯(lián)系以導圖形式呈現(xiàn)出來，是學生內(nèi)在認知結構的外在表現(xiàn)形式，構建思維導圖的過程類似于學生不斷重構自己知識體系的過程。教師在思維導圖教學過程中起著指導者和促進者的角色，與建構主義觀點相類似，每個學生都有自己建構知識的方式，所以即使是同一主題，他們建構的思維導圖也不盡相同。

3.Mindmap的繪制是信息加工理論的動態(tài)體現(xiàn)

20世紀最有影響的認知理論就是信息加工心理學，迄今為止在教學中產(chǎn)生了深遠的影響。信息加工理論研究者提出一類學習的信息加工模型[3]，專門解釋信息處理、學習與記憶；該模型以對比人與計算機為基礎，從功能角度將人看作類似計算機的符號操作系統(tǒng)，相應地，人的學習、記憶過程用計算機的工作原理和術語來表述。此模型主要包括三個部分：信息的存貯；認知過程；元認知。三者的功能分別是貯存信息、轉換信息、監(jiān)控認知過程的每一個環(huán)節(jié)。

思維導圖的繪制過程，實際上相當于信息的重新加工過程中。首先是對思維導圖要體現(xiàn)內(nèi)容的信息整理、歸納和分類，找出中心內(nèi)容和關鍵點；然后將加工整理的信息以文字、圖像、色彩、線條、符號、詞匯等呈現(xiàn)出來，即思維導圖；在信息加工以及思維導圖繪制過程中，包括檢查回看思維導圖時，元認知一直對信息的轉換起著監(jiān)控、協(xié)調(diào)的作用。思維導圖將學科知識信息加工呈現(xiàn)為樹狀結構，圖文并茂，有助于提高學生學習的效率，也有助于學生回顧知識提取相關的信息。

三、Mindmap與學科教學的整合優(yōu)勢

Mindmap可用于化學、物理、地理、生物等理科學科教學中，如可以作為教師教學設計即教案的撰寫工具；作為新授課或復習課知識的歸納與總結工具；作為學生交流討論的演示工具；作為學科問題的分析與解決工具。mindmap與理科學科教學相結合具有得天獨厚的優(yōu)勢。

1.全景式mindmap教案可有效提高備課效率endprint

思維導圖對教師的備課方式、思維方式、教學方式都是一種全新體驗。教學實踐中，通過比較線性文本和思維導圖兩種教案形式，可以發(fā)現(xiàn)思維導圖更加簡練、美觀，形式新穎、靈活，表達形式和內(nèi)容豐富多彩，能夠豐富教學和學習方式，節(jié)約時間，提高效率。mindmap教案類似于綱要式教案和圖解式教案的融合，但比兩者更加特點鮮明。思維導圖是一種全景式的教案，能夠清晰體現(xiàn)一個問題多個層面，能夠展現(xiàn)同一主題多種因素之間的關系。重點突出，言簡意賅，特色鮮明。如果使用iMindMap制作思維導圖教案，更方便調(diào)用豐富的電子教學資源，綜合運用文字、符號、圖像，靜態(tài)的文檔、圖片，動畫視頻等都可以插入，添加刪除靈活，彈性更強。如1500多字的課時線性文本教案，用思維導圖形式只需兩三百字，言簡意賅，形象生動，全景式的教案從整體上建構教學方案，能夠清晰體現(xiàn)教學設計的多個層面，展現(xiàn)教學設計多個要素之間的聯(lián)系，更有助于教師從整體上理清自己的教學思路。

2.有利于提高學生的學習速度和效率

“一圖勝千言”，思維導圖的學習方式能使復雜問題簡單化，抽象文字知識形象化，知識的學習和整合更快更好。以圖的形式在同一時間內(nèi)保持學生對知識的整體展望，知識網(wǎng)絡化，且重點清晰而突出，幫助學生掌握知識的橫向、縱向聯(lián)系，有助于對問題的全面理解。思維導圖可以只把關鍵內(nèi)容以非常清晰和容易記憶的形式呈現(xiàn)出來，因此有助于學生在考試中取得好成績。通過繪制思維導圖，學生實際上經(jīng)歷了對已學知識的再學習過程，通過導圖把各個知識點的聯(lián)系明朗化，形成網(wǎng)絡化的知識鏈，是培養(yǎng)學生思維能力的重要途徑。

3.mindmap是實現(xiàn)差異化教學的有效途徑

學生之間是有差異性的，每個學生由于遺傳素質(zhì)、社會環(huán)境、家庭環(huán)境和條件、生活經(jīng)歷、學習習慣等因素而有其獨特性，這種獨特性就是差異性。教師應該認識并尊重學生的差異性，但現(xiàn)實中受師資力量、教學條件、評價方式等因素的影響，教師在實際教學過程中很難做到因材施教，關注到每一個學生，這時思維導圖就體現(xiàn)出了它的優(yōu)越性。思維導圖的繪制強調(diào)學生的主動與自主，學生建構知識的方式都不盡相同，學生根據(jù)自己對學科知識的理解，以自己獨特的形式把自己內(nèi)在的認知結構外顯為思維導圖。教師在思維導圖教學過程中起著指導者和促進者的角色，通過學生的思維導圖，教師就可以發(fā)現(xiàn)每個學生在知識的理解以及知識結構方面存在的問題。從這個意義上說，思維導圖可以作為差異化教學的有效工具，非常有利于學生在原有基礎上得到完全、自由的發(fā)展。

4.有利于發(fā)散思維和多種能力的培養(yǎng)

正如Tony Buzan所說的一個會發(fā)散性思維的大腦應該以一種發(fā)散性的形式來表達自我，思維導圖就是這種反映自身思維過程的形式。思維導圖是發(fā)散性思維的自然表達，這一特點同樣適用于理科課程的學習。思維導圖圖文并茂，表達形式和表達方式豐富多彩，以點、線、面、體展示多元素之間的聯(lián)系。讓學生同時運用大腦皮層的所有技能，包括文字、圖像、數(shù)字、顏色、音頻和空間感知，以圖的形式構建知識體系，簡潔美觀不易遺忘，更容易激發(fā)聯(lián)想與創(chuàng)意，使大腦處于創(chuàng)造的興奮中，有利于學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

思維導圖有利于提高學生分析解決問題的能力?？茖W知識的學習，重在通過教師的指導，采取各種有效措施讓學生綜合運用所學知識和技能。利用思維導圖的特點與優(yōu)勢，將其用于問題的解決與分析以及作為學生的交流討論工具，能有效地培養(yǎng)學生分析解決問題的能力。讓學生繪制思維導圖，其實就是一種變式實踐，有利于學生把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，然后通過練習應用已學知識解決相關問題，這種學習方式體現(xiàn)了學生學習的主體性，能夠開拓學生的思路。

思維導圖有利于學生圖文轉換能力的培養(yǎng)。在物理、化學、生物、地理學科教學與考試中，都具有圖文轉換的特點。無論是選擇題還是綜合題，根據(jù)圖表作答的題目均占一定比例。思維導圖使學科知識以圖文呈現(xiàn)，使學生在學習過程中能將知識與圖表結合，不斷提高學生圖文轉換的能力，有效突破重難點。

四、Mindmap用于學科教學的反思

思維導圖能夠提高有經(jīng)驗教師的備課效率，但這種方式對于教學時間短、缺乏教學經(jīng)驗的年輕教師不太適合。正因為思維導圖教學設計的簡約、概括性強，更需要較深的教學理論知識和較豐富的教學實踐經(jīng)驗的支撐，執(zhí)行思維導圖教學設計時需要預見性、靈活性，所以思維導圖教學設計更適合有多年教學經(jīng)驗的教師使用。

通過思維導圖學習的過程是對科學知識“有意義的建構過程”，可以增強學生的信息加工能力——對信息的理解、分析、評價和綜合?？傊季S導圖用于學生的理科教學可以發(fā)揮更多優(yōu)勢：用于教師的教學設計，可以提高備課效率，全景式的教案有利于從整體上理清教學思路；順應人類大腦的發(fā)散思維模式，可以成倍提高學生的學習效率，增強學生理解和記憶知識的能力；層次清晰的結構有助于學生思考科學概念及其關聯(lián)，構建層次分明而又相互聯(lián)系的知識結構，有助于學生把握重點、理清知識的層次性和聯(lián)系；某個主題的所有要素可以在一個圖中同時呈現(xiàn)，可以促使學生學會全面思考，增進學生對學習計劃、考前準備等方面的總體規(guī)劃能力；整體布局、色彩、圖像等的運用，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。思維導圖的所有這些優(yōu)勢，都需要教師和學生在教學過程中堅持使用。

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參考文獻

[1] 東尼·博贊，巴利·博贊.思維導圖.葉剛，譯.北京：中信出版社，2009.

[2] TonyBuzan.張鼎昆.思維導圖：大腦使用說明書.徐克茹，譯.北京：外語教育與研究出版社，2005.

[3] 吳慶麟.教育心理學——獻給教師的書.上海：華東師范大學出版社，2003.

[作者：孫同明（1976-），男，山東青州人，南通大學化學化工學院副教授，碩士；章慶美（1978-），女，江蘇如皋人，南通大學附屬中學中教一級教師；王全（1977-），男，江蘇鹽城人，南通大學理學院副教授，碩士。]

【責任編輯 張進峰】endprint