思维导图在中学有机化学复习中的应用研究

序序 中国记忆力训练网中国记忆力训练网 （海马教育记忆培训公司） 是目前国内最大型、 最权威、最受欢迎的记忆力，思维导图，速读，早教及脑潜力研究网站， 是国内首屈一指的记忆技术专业研究和学术交流平台， 提供大量的学习 资料免费下载，致力于帮助所有的爱好者提高记忆力、思维方式，速读 及激发脑潜能。 中国记忆力训练网 （） 曾培养出多位获得大奖的记忆 大师,其中包括： CCTV记忆挑战英雄：张海洋、陈明月、孙盒凇、王仙妮 CCTV状元 360 记忆大赛冠军：李桂荣，吴天胜 北京电视台记忆挑战冠军：方然、黄伟 拥有多位出色的资深版主：牛头、闲云、大猫、随风、水木清华、 马其顿方阵、大奔、太圆、阿峰、纳闷王、李详齐、落叶梧桐等。 另外还有：著名早教专家冯德全，儿童记忆训练专家李振泉，首 席速读专家巧克力，思维导图训练专家慧瑶，右脑开发专家曾冠茗等。 中国记忆力训练网培养出无数的学员，包括中小学生、大学生、白 领等人群，并曾经为通信行业、美容化妆品行业、教育培训业以及国内 众多的企业和团体提供图像记忆， 思维导图等培训， 服务过的客户包括： 广东移动公司、广东电信、广州安植公司、上海莎谷娜公司、大 连爱梦公司、香港超妍美容集团、济南天佑公司、南京圣莎拉公司、广 东众行顾问公司、郑州诺言、天津中兴美容美发公司、江苏丽源公司、 武汉嘉丽公司、杭州宝琳公司、广州成功教育咨询公司 中国记忆力训练网（w w w .j i y i l i .n e t ) 天津师范大学 硕士学位论文 思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 姓名：张晓慧 申请学位级别：硕士 专业：学科教学化学 指导教师：冯金城 20070301 摘要 教育的首要任务不是使学生掌握更多的知识，而是增强学习者的思维潜力，使他 们具有不断获取知识和创新的终身学习能力。思维导图是2 0 世纪7 0 年代初，英国学者 托尼巴赞创造的一种将放射性思考具体化的图形思维工具。它由一个思考中心向外发 散出成千上万的分枝，每二_ 个分枝代表与中心主题的一个连结，而每一个连结又可以成 为另一个中心主题，再向外发散出成千上万的分枝，图中运用文字、符号、图片、色彩 等。思维导图做为一种非常有用的学习方法，可以增强使用者的思维广度和清晰度，提 高学习效率和记忆能力，它是打开大脑潜力的一把钥匙。 论文以高中有机化学复习为载体进行思维导图在化学教学中的应用研究。在实践研 究过程中，首先，向学生介绍什么是思维导图，如何制作思维导图。然后，利用头脑风 暴法复习烃和烃的衍生物，指导学生采用思维导图方式记笔记，制作适合自己的思维导 图；指导学生应用思维导图进行知识复习巩固，缩短复习时间，提高复习频率；用思维 导图引导学生梳理思路、找突破口以解决问题。通过问卷调查、个人访谈、数据分析等 方式分析了思维导图的应用效果。并且，进一步探讨了思维导图在化学教学中的应用价 值，得出结论。 l 、思维导图能激发学生的学习兴趣 2 、思维导图是一种学习方法，有助予学生终身学习 3 、思维导图有助于学生学会交流合作 4 、思维导图有助于提高学生创新思维能力 关键词：思维导图；大脑；复习；有机化学 A b s t r a c t T h e k e y t a s ko f e d u c a t i o n ，lt h i n k ，i st os t r e n g t h e nl e n n e r s p o t e n t i a l i t i e so f t h e i rm O d a l o f t h i n k i n ga n dh a v et h m w i t ht h ef i f e - l o n g s t u d y i n ga b i l i t i e so f g e t t i n gk n o w l e d g ea n dd o i n g p i o n e e r i n gw o r ka sw e l lb u tn o tt o 鹤kt h e mo n l yt om a s t e ri l l 0 1 tk n o w l e d g e M i n dm a p m a d eb yT o n n yB o z a n ，w h oi sm E n g l i s hr e s e a r c h e ri nt h e1 9 7 0 s ，i sat o o lo fs p e e i f y i g O I l C sr a d i o a c t i v et h i n k i n g I ts p r e a d so u t s i d ef r o mo n et h i n l d n gc e n t e rt ot h o u s a n d so f b r a n e l a e s ，w h i l ee v e r yb r a n c hs t a n d sf o r1 1e o u n e e t i o nw i t ht h et h i n k i n g e e n t e r E v e r y c o m e e t i o nm a yc h a n g ei n t oa n o t h e rt h i n k i n gc e n t e r ，w h i c hc 姐s p r e a dt ot h o u s a n do f b r a n e l a e s 鹞w e l l C k 唿c t e 幅，n l a I l 【s ，p i C t U r C Sa n dc o l o r sa 托u s e di nM i n dm a p B e i n g8 1 1o f f e e t i v es t u d y i n gm e t h o d M i n dm a pi sak e yt oo l 煳i n g e sb r a i n s N o t o n l yC a l li tb r o a d e na n dd e a rl e a r n e r s m o d e so ft h i n k i n gb u ti t 眦a l s oi m p r o v es t u d e n t s s t u d y i n ge f f i c i e n c ya n da b i l i t i e so f m e m o r y M ye s s a y ，b a s e do nt l a c 托：v i 菌o fs l 啦i o l rc h e m i s t r y 。i sa b o u ta p p l i e ds t u d yO nM i n d m a pi ne h 黜a i s t r yt e a c h i n g I nt h et T , o l l r s eo f p r a c t i c ea n ds t u d y ，f i r s to fa l l ，Im a k ei tc l e a rt o t h es t u d e n t st h a tw h a tM i n dm a pi sa n dh o wt om a k e i t N e x t ，b yu s i n gb r a i n s t o r mt ol “ e v i c w h y d r o e a z b o n a n dd e r i v a t i v eo fh y d r o c a r b o n ，Ia s kt h es t u d e n t st ot a k eh o l i e sb yn l c f l n so f M i n dm a pa n dt r yt om a k c1 1M i n dm a ps u i t a b l et ot h e m s e l v e s T e l ls t u d e n t st oh a v et h e i r r e v i s i o ni nt e r m so f M i n dm a pi no r d e rt os t r e n g t h e nw h a tt h e yh a v el e a r n e da n ds h o r t e nt h e i r t i m eo f r e v i e w i n ga n di m p r o v et h e i rf r e q u e n c i e so f r e v i s i o n T h em o s ti m p o r t a n tt h i n gi st o h e l ps t u d e n t st o s o r to u tt h ep r o b l e m sa n df i n do u tw a y st os o l v ep r o b l e m s W a y so f q u e s t i o n n a i r e p r i v a t et a l k sa n da n a l y s e 8o f d a t aa r eu s e dt ot h r o wl i g h tu p o nt h ee f f i c i e n c yo f M i n dm a p F u t h e r m o r e ，Ih a v eaf = 1 1 r t h e rr e s e a r c h0 1 1t h ea p p l i e dv a l v eo fM i n dm a pi n d e m i s yt e a c h i n ga n dd r a wt h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n s 1 M i n dm a pc a ns t i m u l a t e ss t u d e n t s i n t e r e s to f s t u d y i n g 2 M i n dm a pi s1 1s t u d y i n gm e t h o d ，w h i c hc o n t r i b u t e st os t u d e n t s l i f e - l o n gs t u d y 3 M i n dm a pi sg o o df o rs t u d e n t st oc o m m u n i c a t ew i me a c ho t h e r 4 M i n dm a pc a l lh e l pt oi m p r o v et h es t u d e n t s a b i l i t i e so f b r i n gf o r t hn e wi d e a s K e yW o r d s ：M i n dm a p ，b r a i n s ，r e v i s i o n ，o r g a n i cc h e m i s t r y n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得天津师范大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说踢并 表示了谢意。 研究生签名： 时间：年月日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。同意天津师范大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 导师签名： 时间： 时间： 年月日 年月日 天津师范大学硕士学位论文思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 第一章什么是思维导图 思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，由英国著名心理学家东尼搏赞发明 放射性思考是人类大脑的自然思考方式，每一种进入大脑的资料，不论是感觉、记忆或 是想法一包括文字、数字、符码、食物、香气、线条、颜色、意象、节奏、音符等，都 可以成为一个思考中心，并由此中心向外发散出成千上万的分枝，每一个分枝代表与中 心主题的一个连结，而每一个连结又可以成为另一个中心主题，再向外发散出成千上万 的分枝m 。这种相互连结而形成的网络图就是思维导图。 思维导图好比是一张城市的地图，由城市的中央部分，然后一层一层向外扩散，各 层之间有主干道连接，同时还有很多条小路存在，彼此形成网状发散型连接。思维导图 的中央部分是使用者设定的中心主题，它可以是一节课的学习重点、一个复习要点、一 个奇异想法、一个演讲的主题思想等等任何一个待解决的问题然后展开无限的想象， 在它的外围产生很多相关的不同分支，然后再不断地向外扩散、扩散，这就是人脑的自 然放射性思维方式。 思维导图是一种非常有用的图形思维工具，是打开大脑潜力的万能钥匙。它可以应 用于各个方面，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。思维导图 的四个基本特征：1 1 j ( 1 ) 注意的焦点清晰地集中在中央图形上 ( 2 ) 主题的主干作为分枝从中央图形向四周放射 ( 3 ) 分枝由一个关键的图形或者写在产生联想的线条上面的关键词构成。比较不 重要的话题也以分枝形式表现出来，附在较高层次的分枝上。 ( 4 ) 各分枝形成一个连接的节点结构。 思维导图还可以用色彩、图画、代码和多维度来加以修饰，增强效果，以便使其更 有趣和有特性。这些东西都会增强使用者的记忆力和创造力。又因为思维导图条理清晰， 信息的存储和取用方便快捷而且准确性高。所以说思维导图的使用可以使学习变得轻松 有趣，可以使使用者思维能力和学习能力大幅提高。 【1 】英巴赞( B u z a n ，T ) 薯；李斯译思维导图：放射性思维北京：作家出版社1 9 9 8 1 2P 5 6 天津师范大学硕士学位论文思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 第二章思维导图应用于教学的必要性 2 、1 创新思维是教育的核心 当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，国力竞争日趋激烈。为了适应 社会发展的需要，中共中央，国务院关于深化教育改革和全面推进素质教育的决定 指出，教育应以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，要培养学生的科学精神和 仓I j 新思维习惯”。“创新”是2 l 世纪人才必需的素质，“创新思维”是其核心。 随着知识与信息社会的发展，知识的总量急剧增大，知识更新的速度也日益加快， 在这种情况下，人生早期的学校教育，无论怎样增大知识学习，都很难适应这种变化。 因此，只有通过整个生涯的不断地学习( 即终身学习) 才能满足对新知识的需要“终 身学习”这一概念在9 0 年代开始引起我国教育界的重视田 教育的任务之一是提高受教育者的智力水平智力被认为主要是一种认知能力，由 五种主要成分构成；注意力、观察力、记忆力、想象力和思维能力，其中思维能力是智 力的核心要素。【3 】可见，教育的首要任务不是使学生掌握更多的知识，而是增强学习者 的思维潜力，使他们具有不断获取知识和创新的终身学习能力。 2 、2 学习方法的重要性 目前，教育界已经发现灌输式学习的种种弊端。由于知识是教师根据自己的意愿直 接强加于学生，学生没有自主构建知识的过程，所以仅能复述所学知识但不能在新情景 中应用知识解决问题，而且灌输式学习促使学生盲目相信权威，不敢质疑，缺少创新， 丧失学习兴趣，学习能力。鉴于上述情况，教育界现正着力研究探究学习、合作学习等 等学习活动，以期提高学生的综合素质，培养学生终身学习能力。 从学习活动的构成上看，每一个学习活动都包含三个基本要素：学习目标、学习过 程和学习结果。其中，学习目标引领学习过程，学习过程又影响和决定了学习结果。而 学习过程又可分为学习内容与学习方式两大要素。在以上各个要素中，学习内容与学习 【2 2 0 0 1 年中国教育绿皮书中国教育政策年度分析报告国家教育发展研究中心编著教育科学出版社P 1 静”1 【3 】郭亨杰主编思维的拓晨南京：江苏科学技术出版社2 0 0 0 1 2P I O G 2 天津师范大学硕士学位论文 思维导囤在中学有机化学复习中的应用研究 方式是学习活动的核心要素川每个人都有这样的经历，相同的学习内容不同的人应用 不同的学习方式，学习结果却是不同的。可见。内容与方式相比较，方式更为重要 2 、3 几种学习方式的基本要素 2 、3 、1 授受式学习的基本要素【4 l ： ( 1 ) 发送( 。目标知识”的拥有者教师以一定形式表达知识。“目标知识”即有待 学生领会、掌握和巩固的知识) ( 2 ) 接受( 学生在自身已有知识与经验基础上，对接收到的信号进行批判性的意 义解读。经过学生内隐的认知操作和反复练习，知识被最终掌握，形成外显的意义表达 行为) ( 3 ) 评价( 与“目标知识”相对照，为学生、教师提供学与教的反馈) 在授受式学习中，学习就是知识传播和接受的过程。好的教学意味着比较有效的传 播和对学生认识和行为符合要求的有效改变，因而教育者的着眼点也就在于找到一种更 有效的方法，以便更成功地传授知识和让学生建构起对所传授的新知的理解。 2 、3 、2 探究式学习的基本要素是【4 】： ( 1 ) 目标、意图、问题的生成( 学习者围绕着一定的情境、文本或材料，生成一 个认知需要，如生成一个令自己困惑的疑问或问题) ( 2 ) 方案的策划与设计( 学习者围绕自身的需要，自主建构解决方法) ( 3 ) 方案的实施与开展( 学习者在与教师及其他同伴的互动背景下自主行动) ( 4 ) 反思( 总结或结论) ( 学习者自主建构“工具知识”。“工具知识”即用于实现 探究意图或满足探究需要的知识) 探究学习是由意图和反思指引的，而且是有建构主体自己的意图和反思来引导，而 不是有揣摩外部( 如教师或出题者) 的意图或评价标准来引导。另外，意图和反思是渗 透性的，这两个要素弥漫在整个探究过程的始终。 【4 】任长松著探究式学习：学生知识的自主建构教育科学出版社2 0 0 5 2P 2 5 P 2 3 3P 2 2 3 2 2 5 3 天津师范大学硪士学位论文 思维导圈在中学有帆化学复习中的应用研究 2 、3 、3 合作学习的基本要素嘲； ( 1 ) 积极的相互依赖( 一种同甘共苦的感觉) ( 2 ) 面对面的促进性交往( 在学习上互相帮助，为每一次成功和努力而欢呼) ( 3 ) 个人和团体相互负责( 团体中的每一个入都要对团队作出贡献，达到团体目标) ( 4 ) 人际关系和团体技能( 交流、信任、领导艺术、决策和解决冲突) ( s ) 团体进展程度( 表现在这个团队作用发挥得有多好，怎样发挥得更好) 上述合作学习要素是由大卫约翰逊和罗杰约翰逊提出的。早期的学习模式要求， 学生在由4 _ - 5 个人组成的异质小组中学习，完成作业单上的作业。这种学习模式的主 要益处在于，使不同成绩、性别、种族、民族的学生在一起学习。通过良好的相互合作， 小组成员都因表现良好而受到表扬。经过实践研究，合作学习有助于学生更主动地学习， 同学们通过课堂里的互动和对课堂的积极参与来弥补差距。嘲 无论是传统的授受式学习，还是目前流行的探究式学习和合作式学习，在学习过程 中都有大量的信息流动，需要教师与学生，学生与学生问的交流才得以完成。这就需要 有一种能广泛使用的学习方法增大信息量和帮助人与人的沟通。无论是哪一种学习方 式，学生最终都是以自己独有的理解，通过自主建构，完成和完善自己的知识体系。自 主建构通过大脑对问题的思考，也就是对进入大脑信息的分析、处理来实现。人类大脑 有无数的沟回，人脑的思考方式恰如沟回呈放射状。思维导图以一个思考中心向外放射 状的发散出一个又一个的思考中心，发散的过程吻合于人脑的思维。通过简单的文字和 图形，它把人脑中的隐形知识显性化、可视化，便于人们思考、交流和表达。 2 、4 高中生化学学习方法调查 中学阶段以学科教学为载体，引导学生掌握各种学习方法，当学习方法成为一个人 潜意识里的思考、解决问题的方法，这个人也就具备了终身学习的能力。 达尔文说：“最有价值的知识是关于方法的知识。”从某种意义上说，没有一样学问 比学习方法的学问更重要了。关于学习方法的指导理应受到教育者的重视。 5 】美R o b e r tJN a r z a n o O e b r ad P i c k e r i n gJ a n eE P o ll o c k 薯张新立译张诗亚审校 有效课堂：提高学生成绩的实用策略中国轻工业出版社2 0 0 37 P 1 0 5 【6 】美G o o d T L B r o p h y ，J E 著陶志琼王凤邓晓芳译透视课堂中国轻工业出版社2 0 0 2 1 P 4 2P 3 7 7 4 天津师范大学硕士学位论文思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 李保源老师通过对上海敬业中学高二学生关于化学学习方法的调查结果是：m ( 1 )阅读方面课前预习阅读占2 0 8 ，不读占1 8 8 ，但课后能复习阅读 的占5 3 1 ( 2 )笔记方面课上经常记笔记的占7 0 8 ，但讲究笔记方法只占1 7 7 ， 从不讲的占3 2 3 。课后能主动整理笔记的占1 1 S ，根本不整理的却 占5 0 ，能发掘出笔记内涵与价值的仅占9 4 0 ( 3 )实验方面能经常分析演示实验的占4 4 8 ，3 9 6 的学生对实验目的很 了解，有2 0 8 的学生在不知道实验目的的情况下进行学生实验的，而经 常对学生实验改进并设计的仅占7 3 。 ( 4 )复习方面考试前绝大部分学生能认真复习，只有7 3 不复习平时及时 复习只有3 2 2 。能运用归纳、演绎方法占1 7 7 ，即使调整学习目标 的占1 4 6 ( S )作业方面重视书面作业，对阅读作业只有3 3 3 学生能完成 调查结果显示，从学生的学习方法层次上看，低级的获得知识的方法运用多，较高 级的假设、归纳、演绎，推理、论证、分析问题和解决问题的方法运用少。 安丘一中特级教师曹洪昌更是明确指出学生应该掌握以下十种有效学习方法。【8 】 ( 1 ) 眉批摘录，突出重点- 会读书 ( 2 ) 利用变式，注重理解会理解 ( 3 ) 观察问题，多种角度- 会思考 ( 4 ) 比较归类，融会贯通- 会归类 ( S ) 思考求异，敢问善问- 会提问 ( 6 ) 归纳总结，一线串珠一会织网 ( 7 ) 一题多解，多解一题一会解题 ( 8 ) 及时复习，温故知新- 会巩固 ( 9 ) 重视实验，动手动脑一会实验 ( 1 0 ) 分析失误，查缺补漏一会补遗 鉴于高中生化学学习方法存在着阻碍学习能力、创新能力提高的现实。以及，提高 学习和创新能力应具备的综合素质。急需通过一种行之有效的方法对学生加以培养，而 思维导图以它的趣味性、简约性、发散性、综合性等众多优点恰好适当。 【7 】李保鞭高中学生化学学习方法的调查与研究化学教学1 9 9 7 6 【8 】曹洪昌讲究学习方法提高学习效率化学教学1 9 9 8 S 天津师范大学硕士学位论文 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 第三章思维导图应用于有机化学复习的理论研究 3 、1 思维导图的脑科学基础 我们整个身体都是由细胞构成的每个细胞或者每组细胞都有特定的分工。构成中 枢神经系统的细胞组成了脑和脊髓，它们由两种细胞构成：神经元和神经胶质细胞【田 神经元具有传递信息的能力，它们之间通过轴突终来与树突或胞体的突起之间的结 合处( 叫做突触) 传递信息，进行电化学交流。形成网络。唧一般地说，大脑的突触越 多，神经元之间的连接网络越丰富灵活，人脑信息加工的能力越强。在人的生命早期， 神经建立起大量的连接，然后由经验作用于这个连接网络，选择合适的连接。使用较多 的突触连接或许由于需要较多的氧气和营养，同时也经受了更多的锻炼而最终保留了下 来，没有使用或使用较少的突触连接慢慢消失。【1 0 】英国科学家汉特晕克逊和他的妻子、 神经生理学家爱兰也认为：精确的记忆力、敏锐的理解力、活跃的想象力等帮是由神经 元之问传递信息的能力决定的。形成神经连接的速度越快，思维越敏捷。形成新连接越 容易，思想就越能创新。【3 l 所以说，变得更加聪明的关键是增加神经元之间的突触连接， 而且尽可能的强化连接，使之长久存在 神经胶质细胞是帮助神经元发挥作用的支持性细胞。一些放射状的神经胶质细胞在 神经元移动之前就从它们的起始位置开始移动，形成暂时的脚手架以推动神经元的移 动。另一些神经胶质细胞会跟踪受损的脑区来帮助清理死亡细胞的残骸或清楚毒物垃 圾。还有一些神经胶质细胞产生磷脂，紧紧包裹着一些轴突，在它们覆盖的范围内加快 神经冲动的传导速度，在神经成熟过程中发挥了重要作用。f 9 】 随着脑科学的研究深入，人们认识到人脑的两个半球有不同的分工，左脑负责逻辑、 语言、数字等语言性思维，右脑负责抽象、图像、颜色、空间等非语言性思维。由于大 多数人习惯以一只手为主，绝大部分还是以右手为主，这就造成左脑较右脑得到更多的 刺激，产生更多的突触连接。左脑过度疲劳，而右脑却闲置一边。这种左右脑不均衡的 发展和不协调的工作使人脑的思维能力大打折扣。再有，创新更多的来源于右脑的非语 言性思维，所以更应不能忽视右脑的使用。罗杰斯也讲，“要使整个人投入到学习中去 3 】韩亨杰主编思维的拓展南京：江苏科学技术出版社2 0 0 0 t 2P 2 1 4 【9 】美P a t r i c i a W o l f e 著北京师范大学“认知神经科学与学习”国家重点实验宣，脑科学与教青应用研究中心 译脑的功能：将研究成果应用于课堂实践中国轻工业出版社2 0 0 5 6P 1 1P 1 3 P 1 5 6 天津师范大学硕士学位论文 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 就要充分发挥大脑左右两半球的整体功能，而不是传统的只重视大脑左半球的开发与利 用”。1 1 ，思维导图中使用线条、图形、颜色可以使右脑发挥作用，由于仅在思维导图中 使用关键词，减轻了左脑的负担，使大脑的运转更加灵活和高效。 3 、2 思维导图的理论基础 3 、2 、1 图式理论 思维导图是一种图形思维工具，也是一种图式工具。“图式”一词最早由德国心理 学家康德提出。康德认为图式是以一般方式来建构概念的规则。众多认知心理学家致力 于图式理论的研究。其中，瑞士儿童心理学家皮亚杰认为“图式是指动物的结构或组织” 【1 2 I 他指出，外界信息输入时经过加工、处理被纳入原有知识体系使原图式更充实的过程 是同化；原有图式由于新信息的加入和具体情景的变化而发生相应改变以适应要求是的 过程是图式的顺应。同化和顺应使图式一级向更高一级发展，推动能力的提高。现代图 式理论是德国心理学家巴特利特根据格式塔心理学提出，最终由美国人工智能专家鲁梅 尔哈特完善建立。鲁梅尔哈特认为“图式是表征存储在记忆中的一般概念的资料结构” 他提出了并行分布加工模型，该模型指大脑中事物留下的痕迹被组成一个一个加工单 元，各个加工单元是相互连结的，每一单元可以向其它单元发送兴奋的或抑制的信号。 信息的加工就是通过大量加工单元的相互作用实现的。u 珂 图式被认为是认知构架，它使信息有条不紊的储存在记忆中。图式可以相互嵌套、 组合，往往主图式可以包含很多子图式，予图式还能衍生出下一级图式。图式中的知识 是得到梳理的，各知识点之间发生联结，形成了整体的知识网络。每当信息输入对大脑 产生刺激，就会联系到相应的认知图式。由于不同的人构建的认知图式不同，对同一信 息的认识、理解不同，采用的加工方式存在差异，处理的效果也就大相径庭了。但是， 可以肯定正确、优良的图式是利于处理问题的。 3 、2 、2 创新思维的内涵 1 1 】皮连生王小明王映学编著现代认知学习心理学警官教育出版社1 9 9 8 8 P 3 3 【1 2 】皮亚杰儿童心理学商务印书馆1 9 8 1 【1 3 】王兄庞国萍图式理论及其教学意义玉林师范学院学报( 哲学社会科学) 2 0 0 4 7 天津师范大学硬士学位论文思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 创新思维是解决问题过程中所进行的新颖、独特的思维活动它是直觉思维与逻辑 思维的辩证统一，是发散思维与收敛思维的优化组合，是分析与综合的有机结合 直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。 直觉思维有时还伴随着被称为灵感的特殊心理体验和心理活动。逻辑思维是在感性认识 的基础上，运用概念、判断、推理等形式对客观世界的问接的、概括的反映过程，是科 学思维的一种最普遍、最基本的类型。在创新活动中，创新者往往是在进行逻辑推理不 顺畅或产生悖论的时候，通过直觉产生新的想法。正如邦格所说：“没有漫长而且有耐 心的演义推论，就没有丰富的直觉”创新者得到的直觉结果是杂乱无章的，需要经过 逻辑思维加以梳理和验证才能具有说服力。 发散思维是指解决问题时，能不拘一格地从仅有的信息中尽可能扩展开去，朝着各 种方向去探寻各种不同的解决途径和答案的思维方式。收敛思维是指在解决问题的过程 中，能尽可能利用已有的知识和经验，把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑系列中去， 从所接收的信息中产生逻辑的结果的思维方式发散思维和收敛思维是创新思维不可或 缺的部分。在创新过程中，对未知领域的探索必经过发散思维来冲破外部束缚和内部定 势，提出各种可能的假说、猜测、设想和方案。众多想法中甄别出最优必通过收敛思维 才能得以实现。思维的发散层次越高，越有可能产生出具有独特性的新思想和新观念， 思维收敛的选择性也越好，所能达到的优化程度也才会越高。 对于复杂事物的认识，人们经常会将其分割成若干部分，然后逐一对其进行分析、 研究，最终发现它的本质。长期以来，学校教育重分析、轻综合。我们就是将系统知识 分成若干章节进行教学的。然而，客观事物本来就是一个有机的整体，如果只见树木不 见森林，缺少综合，人们最终不能全面认识事物。如果由于认识能力的不足，不能从整 体上认识事物，就必须先作局部分析，再作整体综合。创新活动解决的是新问题，更需 要分析和综合的有机结合。【1 4 1 创新思维需要直觉思维、发散思维和分析思维将思维的广度打开，同时需要逻辑思 维、收敛思维和综合思维将思维加以整理，提高思维的深刻性。思维导图从一个中心开 始依据相应的划分规则，凭借想象向四周发散出无数的新想法。再从无数的新想法中归 纳、筛选出所需要的。思维导图的设计使用正好符合创新思维在思维广度和深度上的需 要。 【1 4 】赵卿被编著创新能力培养华中科技大学出版社2 0 0 2 2P 4 1 , - 5 3 天津师范大学硕士学位论文 思维导朗在中学有机化学复习中的应用研究 3 ：3 中学教材。有机化学一内容的特点 有机化学与人类生活密不可分，可以说它是我们随处可及的知识。但是，中学教材 中有机化学基础概念多，物质种类繁多而且关系复杂学生学习起来并不容易，经常会 缺乏条理，陷入思维的混乱之中。当遇到有机合成更是一头雾水，不知所措。 由于中学有机化学知识规律性强，同时知识间关系复杂，相互交错又多，有机化学4 学习效果好坏更能考察学生的学习能力。所以，以有机化学知识为载体进行思维导图应 用的实践研究 3 、4 思维导图应用于教学的当前研究情况 3 、4 、1 国外研究情况 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广泛的应用。例 如，用思维导图表达思想，创意，教学活动中的“头脑风暴”讨论纪录，交流、帮助学 生作练习，表达新的概念如何整合到原有的概念中，评价和诊断学生的对知识的理解等 等。思维导图可以运用到教学的各个环节，如教师的教学设计、传授知识、复习总结、 协作学习、平时的作业、考试等。美国的中小学教师要求要掌握思维导图的使用，从美 国国家教育技术标准中所提供的教案范例和软件资源目录中可以看到许多优秀教案都 使用了思维导图。 3 、4 、2 国内研究情况 相对于国外，思维导图引入我国较晚，是在上世纪末。主要应用于企业搞创意策划、 方案研究等。经过近十年的推广应用，浏览互联网会发现越来越多关于思维导图的研究 涌现，其中也不乏应用于教学的。较早研究在教学中使用思维导图的有齐伟、黎加厚、 赵国庆、陆志坚等人。最近又见孙京丽，刘罡的“友善用脑”中思维导图的运用，陈云 辉，谢百治，赵丽的思维导图与学生刨新思维能力培养和张豪锋，王娟，王龙的运用思 维导图提高学习绩效，这些文章从思维导图的理论基础、制作方法、使用案例以及对 9 天津师范大学硬士学位论文思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 学习能力、创新能力推动等方面进行了阐述。1 1 5 1 - - 1 7 1 从学科角度，有陈敏 O 0 5 无显著差异 通过入学成绩的分析实验班和对照班学生的成绩不存在显著差异。 4 、3 、2 介绍思维导图 思维导图产生于1 9 世纪6 0 年代，在上世纪末引入我国，但并不为众人所熟知，所 以在应用其进行复习教学之前需先使学生熟悉并能熟练使用。由于我国学生长期接受应 试教育，创新意识和能力欠缺，不适宜完全照搬博赞先生发明的思维导图制作方法，故 自行编制思维导图学习教程。 4 、3 、2 、1 学生的困惑 面对大量需要记忆的知识，学生常常感到今天学的明天就已经记忆模糊了。课堂上 听课和记笔记总是不能兼顾。遇到复杂问题身陷其中不能理清思路。课业负担重，常顾 此失彼，学习缺少条理。学生的困惑亟待解决，以此为契机向学生介绍思维导图这一学 习工具使学生更易于接受。 4 、3 、2 、2 激发兴趣 为学生展示思维导图实例，与传统学习方式做比较，使学生切身感受到思维导图的 强大功能。在思维导图的绘制过程中使用不同的颜色，如N T a 2 0 2 为黄色固体，它的性质 天津师范大学碗士学位论文 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 用黄色笔书写。在图上绘制一些图形，以增强趣味性和提高记忆效果，如钠与水反应， 在旁边画闪电以示很剧烈。鼓励学生进行发散思维，以小组为单位进行讨论，想出更多 有趣的图形帮助记忆这些知识。 图4 - 1 碱金属元素思维导图 1 2 天津师范大学硬士学位论文思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 4 、3 、2 、3 指导学生镧作 以教程为指导纲要，以复习过的无机物知识为例，引导学生制作自己的思维导图。 最初先以班级为单位，全体同学共同参与，相互交流、补充完成。学生熟悉以后再以小 组为单位进行制作，并在组问进行交流。通过小组内合作和组间交流，每一位学生的思 维得到了广度和深度的锻炼，而且由于吸纳了他人的精华使得自身的思维更加完善。最 后由每一位学生独立完成自己的思维导图。通过三个阶段的训练，学生对思维导图的认 识从陌生走到了熟悉，为后面研究打下了良好的基础。 4 、3 、2 、4 学习感受 在经历了三个阶段之后，为了解学生对使用思维导图进行学习的认可程度，进行了 问卷调查。 表4 _ 2 思维导图认可程度调查问卷统计表 A 嚣 选4选b选。选d选。 茁 题例 号l 人数比例 人数比例人数比例人数比例人数比例 l2 96 5 ，9 92 0 5 24 5 49 1 O0 21 0 2 2 7 1 l2 5 O 1 22 7 3 5l l - 4 61 3 6 3 1 5 3 4 1 9 2 0 ，5 81 8 2 71 5 9 51 1 4 49 2 0 5 1 3 2 9 5 9 2 0 5 7 1 5 1 61 3 6 53 l7 0 5 61 3 6 24 5 49 1 1 2 3 62 55 6 8 61 3 6 51 1 4 49 1 49 1 73 3 7 5 0 61 3 6 51 1 4 O0 O0 82 9 6 5 9 71 5 9 51 1 4 36 8 OO 981 8 2 8 1 8 ，2 1 6 3 6 4 49 1 81 8 2 1 03 78 4 1 24 5 49 I 0O l 2 3 天津师范大学硬士学位论文思维导图在中学有机化学复习中的应用研究 l lS1 1 4 36 8 1 22 7 3 1 32 9 5 l l2 5 1 22 35 2 3 1 32 9 5 51 1 4 36 S OO 1 324 5 36 8 1 l 3 1 8 1 5 3 4 1 1 3 2 9 5 1 42 35 2 3 1 22 7 3 7 1 5 9 2 4 5 OO 闯卷中1 、3 、5 、8 、1 0 题调查学生学习中存在的困惑，l 题有8 6 3 6 ，共3 8 人 表示会在记笔记时出现困难，没有学生表示完全没有困难，可见学生急需一种有效方法 解决听课和记笔记的矛盾。3 题有5 4 5 4 ，共2 4 人表示复习传统线性笔记没有很好的 效果。有2 7 2 7 ，共1 2 人表示复习线性笔记有一定的复习效果但目前不能确定是否 是线性笔记方式不利于思维导致效果不佳，还是其它原因。5 题有8 4 0 9 ，共3 7 人感 觉自己记忆力不好，不能长久记忆知识，学生需要有提高记忆力的方法。8 题有8 1 8 l ， 共3 6 人认可理清已知条件关系对于解题非常重要。l O 题有8 8 6 3 ，共3 9 人困惑于没 有顺畅的解题思路。由此肯定需要一种合适的学习方法来解决这些困难，使学生的学习 效率更高，使学生的学习能力更强 闯卷中2 、4 、6 、9 、”、1 2 题是关于学生对思维导图认识的调查。2 题和4 题各有 2 l 和2 2 人认为思维导图形式利于记笔记且该形式特殊能加深记忆。更有7 0 4 5 ，共 3 1 入认为思维导图因其简洁、综合能用来进行快速复习。9 题表示同意、不同意和中立 的人数相当，表示学生对于新鲜事物正处于试探性的接纳阶段。1 1 题仅有8 人，占3 5 7 1 认为思维导图能用来帮助寻找解题思路，有2 4 人，占5 4 5 4 不接受用思维导图来解决 实际问题。学习的最终目的是解决问题，学生的最大困惑在于找不到合理的解题方法。 思维导图在这方面的优势学生还没有明显意识到，需要在教学实践中通过引导使学生意 识到思维导图的强大功能和熟练的应用思维导图提高学习能力和解决问题能力。 问卷中7 、1 2 和1 4 题调查显示大多数学生认为经常复习对于巩固学习有好处，并 可以把思维导图看作一种学习工具。但1 3 题结果显示能自觉使用思维导图的学生非常 少，仅有5 人，占1 1 3 6 。 4 、3 、3 应用思维导图进行有机化学复习 4 、3 、3 、1 课堂教学：听、想、记兼顾 1 4 天津师范大学硕士学位论文思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 目前，我国课堂教学主要以授受式为主，过程中适时采用小组合作学习和探究式学 习，教学内容较多，尤其是高考复习课一堂课需要复习很多内容，常有学生忙于记录 下教师刚刚所强调的重点，而不能听到教师接下来强调的内容，更谈不上思考问题、内 化知识、完善自己的知识体系 巴纳特( J E B a r n e t t1 9 8 1 ) 以大学生为被试，研究了3 种不同听课方法的效果。A 组一边听，一边摘出要点；B 组在听课时能看到已列好的要点，但自己不动手；C 组单 纯听，不动手。学习之后进行回忆测验。【l u 回 忆 分 数 A BC 囝4 - 2 不同听课方式对学习的影响 ( J E B a m e t t , 1 9 8 1 ) 由此可见，听课不但要记笔记，而且必须有选择性的记录重点才能达到良好的效果。 如复习烃的性质，传统方式记笔记是线性排列知识，不符合人脑的放射思维方式，不利 于学生记忆，耗时长且效果差。利用思维导图记笔记知识是发散放射状，符合人脑的思 维方式，记录用时少，听课不问断，重点鲜明、突出，效果好。笔记是学生课堂学习过 程中知识的记录，应用思维导图记笔记，笔记更是学生思维的可视化展现。在进行烃的 性质复习课堂教学时，以烃( G H v ) 为中心，发散出烷烃( C n H 2 ，2 ) 、烯烃( C n H 2 。) 、 炔烃( C n i “ X 2 n - 2 ) 、苯( C 6 I - - 1 6 ) 和苯的同系物( C 挪2 嘶) ，再以各类烃为中心发散出各自性 质，最后联系各类烃的性质关系。整个复习过程主要由学生完成，并且要求学生用思维 导图形式记笔记，教师鼓励学生踊跃发言，只做记录但不进行对与错的评判。学生们根 据自己的课前复习回忆各类烃的性质，不全的地方大家相互补充，最后教师展示自己的 思维导图进行课堂归纳小结，使烃的性质形成一个完善的体系。学生们完善各自的思维 t S O 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 天津师范大学硕士学位论文 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 导图并进行同学间的交流，和师生间的交流，最终让每个学生形成自己的知识体系。 臼1 】皮连生王小明王映学编着现代认知学习心理学警官教育出版社1 9 9 8 8 P 1 p “ 7 图4 - 3 烃的性质思维导图 1 6 天津师范大学硕士学位论文 思维导圈在中学有帆化学复习中的应用研究 再如烃的衍生物复习 图4 - 4 烃的衍生物思维导图( 1 ) 1 7 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 图4 - 5 烃的衍生物思维导图( 2 ) 天津师范大学硬士学位论文 思维导圈在中学有机化学复习中的应用研究 4 、3 、3 、2 复习巩固：缩短复习时问，提高复习频率 复习是提高信息保持的有效方法。心理学家告诉我们，复习必须及时。这样讲的理 由是遗忘规律的发现和揭示，由于遗忘的速度并不均衡，且起初遗忘的速度非常快，所 以复习应该在迅速遗忘之前开始。教师讲过的内容，倘若能在刚讲过之后就进行复习巩 固，则保持效果一般较好，能在课间有一二分钟的时间把教师讲过的内容复习一遗，有 事半功倍之效果。大量的实验研究表明，复习不及时，将花费更多的时间，有的材料甚 至要花费数倍的时间 思维导图以其简约、明了的优点成为复习的好方法。思维导图文字不多，但涵盖了 大量内容。学生在每节课开始的5 分钟可以快速浏览知识要点，然后回忆每个要点下包 含的知识。如果学生是通过浏览全部知识进行复习，经常会出现能够再认知识而不能回 忆的情况。所以昕教师讲都会，自己做题总是忽略某些要点知识而不能顺利完成