（课程与教学论专业论文）生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究.pdf

生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 ) 7 年4 月8 号 中文摘要 当今西方国家对思维导图的研究已经从理论深入到实践，有些国家从小学 开始，就对学生进行思维导图的教学，而我国目前对思维导图的研究尚处于萌 芽状态，工作在教学一线的教师大多不了解思维导图的教学理论，更不要说运 用思维导图来进行教学了。鉴于此，笔者在理论分析的基础上进行了思维导图 的实验研究，并希望通过本研究给一线教师提供可以直接使用的思维导图教学 策略。 本研究的目的在于探寻生物教学的思维导图教学策略，以便运用这一策略 提高学生的学习兴趣，提高学生的创新思维水平，促使学生更好地记忆、理解 和运用生物学知识，并提高学生的学习成绩。 本研究采用文献法、问卷法、面谈法、实验法等方法，主要使用实验研究 的方法。运用s p s s 软件统计分析思维导图教学策略，在学生的学习成绩、学习 兴趣、创新思维水平等方面所产生的效果；同时，针对不同性别、不同地区、 不同学习程度的学生进行统计分析研究，结果表明；运用思维导图教学策略， 学生对生物知识的记忆水平、理解水平、运用水平都有所提高；运用思维导图 教学策略可以提高学生学习兴趣；运用思维导图教学策略可以提高学生的创新 思维水平；思维导图教学策略的应用没有性别之间的差异；思维导图教学策略 对不同学习程度的学生影响不同；思维导图教学策略存在地区差异。 本研究是笔者在教学实践和学习托尼巴赞思维导图理论的基础上提出来 的；其中，结合了学习理论、教学理论及心理学知识，博采众家之长，来探讨 思维导图教学策略在生物教学中的应用，是笔者独立思考和精心实验的结果。 由于时间限制，实验未免有不足之处，衷心盼望各位专家和学者给予斧正、指 导，。以便笔者在今后的教学中继续研究和探讨思维导图教学策略，并使这一研 究渐趋完善。 【关键词】：思维导图创新思维学习兴趣教学策略 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 a b s t r a c t i h em i n dm a pt h e o r yh a sa l r e a d yb e e np u ti n t op r a c t i c ei nw e s t e r nc o u n t r i e s n o w d a y s ，s o m eo fw h i c he v e ns t a r tt e a c h i n gi ti nt h ep r i m a r ys c h 0 0 1 n e v e r t h e l e s st h e s t u d yo ft h em i n dm 印i nc h i n ai u s tb e g i n ss ot h a tt h ef r o n t l i n et e a c h e r sh a r d l yh a v e a n yi d e ao ft h em i n dm a pt h o e r y 1 e ta l o n ep r a c t i c et h e i rt e a c h i n gw i t ht h eh e l po f i t h e r e b yt h ep e n m a nc a r r i e dt h r o u 曲t h em i n dm a pe x p e r i m e n t a lr e s e a r c hi nh o p e o fp r o v i d i n gt h ef r o n t l i n et e a c h e r sw i t ht h em i n dm 印s t r a t e g yw h i c hc a nb eu s e d d i r e c t l yi nt h e i rw o r k n e p u r p o s eo f o u rs t u d yl i e si nt h er e s e a r c ho ft e a c h i n gs t r a t e g yo fb i o l o g i c a l t e a c h i n gm i n dm a ps oa st oi n s p i r et h es t u d e n t s i n t r e s ti nl e a r n i n g ，i m p r o v et h e i r c r e a t i v et h i n k i n gl e v e l ，u r g et h e mt or e m e m b e r ，u n d e r s t a n da n di m p l yb i o l o g y k n o w l e d g eb e t t e rs ot h a tt h e yc a l lm a k ep r o g r e s si nt h e i rs t u d y w ee m p l o yv a r i o u sr e s e a r c hm e t h o d ss u c ha sl i t e r a t u r em e t h o d ，q u e s t i o n n a i r e m e t h o d i n t e r v i e wm e t h o de t c w i t he x p e r i m e n t a t i o nm e t h o da st h em a i nm e t h o d w i t i l t h eh e l po f s p s ss o f t w a r e ，w ea n a l y z et h ee f f e c to f m i n dm a p t e a c h i n gs t r a t e g yi nt h e s t u d e n t s l e a r n i n ga c h i e v e m e n t ，l e a r n i n gi n t r e s ta sw e l la st h el e v e lo f c r e a t i v e t h i n k i n g ，m e a n w h i l e t h es t u d e n t sa r es t u d i e d a c c o r d i n g t ot h ed i f f e r e n t g e n d ，er d i f f e r e n ta r e a sa n dd i f f e r e n tl e a r n i n gl e v e l st h er e s u l ts h o w st h a tw i t ht h e e m p l o y m e n to fm i n dm a pt e a c h i n gs t r a t e g y , t h es t u d e n t sc a ni m p r o v e 也e i rl e v e l so f m e m o r y ，u n d e r s t a n d i n g a n di m p l y i n gw h i l et h e i ri n t r e s ti nl e a r n i n g ，c r e a t i v et h i n k i n g l e v e lc a na l s ob ei m p r o v e d t h e i m p l y m e n ta n de 懿c to f m i n dm 印t e a c h i n gs t r a t e g y h a v en o t h i n gt od ow i t hg e n d e r m i n dm a pt e a c h i n gs t r a t e g yh a sd i f f e r e n te f f e c to n s t u d e n t sf r o md i f f e r e n tr e g i o n so rw i t hd i f f e r e n ts t u d yl e v e l t h ep e n m a nr a i s e dt h er e s e a r c hw i t ht h ec o m b i n a t i o no ft e a c h i n gp r a c t i c ea n d s t u d y i n gt o n yb a t h a n sm i n dm 印t h e o r y i ti sa l s ot h er e s u l to fs e l f - t h i n k i n ga n d c a r e f u le x p e r i m e n tw i t ht h ek n o w l e d g eo fl e a r n i n gt h e o r y , t e a c h i n gt h e o r ya sw e l la s p h y c h o l o g yt h e o r yi nt h er e s e a r c ho fe m p l o y m e n to fm i n dm 印t e a c h i n gs t r a t e g yi n t h eb i o l o g yt e a c h i n g d u et ot h et i m el i m i t a t i o n t h ee x p e r i m e n tc a nn o tb ep e r f e c t w e s i n c e r l ye x p e c tt ob ei n s t r u c t e da n da d j u s t e db yt h es p e c i a l i s t ss ot h a tm i n dm a p t e a c h i n gs t r a t e g yc a nb ei m p r o v e dw i t ht h es t u d ya n dp r o b eo ft h et h e o r yi no u r t e a c h i n gp r a c t i c e k e y w o r d1m i n dm a p c r e a t i v et h i n k i n g l e a r n i n gi n t r e s t t e a c h i n gs t r a t 2 首都师范大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何萁 他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献彰 个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律纠 果由本人承担。 学位论文作者签名：王秀平 日期：2 0 0 7 年4 月8 首都师范大学位论文授权使用声明 本人完全了解首都师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权 保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。 有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查 阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的枥 题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位论文作者签名：王秀平 日期：2 0 0 7 年4 月8 ：j 首都师范大学学位论文使用授权声明 本人已经认真阅读首都师范大学的“研究生学位论文著作权管理规定”，同意本人所 撰写学位论文的使用授权遵照学校的管理规定： 学校作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在大学拥有学位论文 的部分使用权，即： 1 )已获学位的研究生必须按学校规定提交印刷版和电子版学位论文，学校可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文： 2 )为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料 在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。 圆萱迨塞逞銮廑筮壶旦；进唇；旦圭生；旦二生筮查! 作者签名：至萎王 2 鲤! 年月一日 导师签名：望堕自 2 0 0 7 工月一目 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论 文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相 关权益。 回童丝塞握童后进卮! 旦圭生；旦二生! 旦三生蕉查! 作者签名：至歪王 2 0 0 7 年月生日 导师签名：望隆自 2 q q 2 年一月生曰 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学簧略构建与戍用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 第一章绪论 第一节选题的原因、研究现状及研究的意义 一、选题的原因 ( 一) 对教学、学习实践的反思 在多年生物教学实践中，曾经遇到过许多问题，令人困惑，百思不得其解。虽然也曾试 图解决这些问题，但收效甚微。例如： l 、教师运用不同方式讲解生物学中很多关键的概念、原理、规律，学生多是表现为当时 明白理解，过后其认识就会模糊不清，甚而很快遗忘。 2 、面对繁重的学习任务，有些学生对学习产生了厌恶情绪，失去学习的兴趣，只是应付 老师，有的甚至作业也不做，他们认为写一遍作业对自己学习成绩的提高没有多大的帮助。 3 、很多学生对熟悉的问题能解决，而对新问题不知如何思考，缺乏创新思维能力。 究其原因，笔者认为中学生物知识面广，涉及内容多。许多学生感到生物知识零散繁杂， 很难理清生物知识间的线索以及它们内在的联系。因此，他们只能将生物知识杂乱无章地堆 放在头脑中，不会应用。由于缺乏应有的组织，学习的知识以无序的状态贮存在大脑中，时 间一长就会遗忘。我想有没有一种教学策略能把生物学知识组织起来。在提高学生学习兴趣 的同时，提高学生学习效率，进而培养学生的创新思维能力呢? 带着这些困惑，我开始进行 长时间的思考、全方位收集中外资料并进行研究分析，从教学理论、学习理论的角度出发， 不断地审视、研究这些问题。 ( - - ) 一堂思维导图课的启发 0 5 年6 月份北京师范大学赵国庆博士讲授了概念图与思维导图的理论与应用。课堂 上，赵国庆博士让我们自行设计一幅思维导图。在做的过程中，我逐渐领悟到以前记笔记的 方式造成了忽略关键词，知识脉络不清楚，从而不能有效地突出重点等问题，而应用思维导 图记学习笔记，可把所学内容以树状结构表示，记住关键词，突出重点，节省时间，提高了 记忆效果。 后来在半年多的学习过程中，尝试着用思维导图记笔记、预习新内容、复习等，感觉自 己的记忆水平提高了，学习变得轻松了，制作思维导图使用形象、直观的图形、色彩、 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导圉教学策略掏建与应用的研究 2 0 0 7 年4 月8 号 曲线等使学习不再枯燥、乏味，学习兴趣也有了提高。同时，在制作思维导图的过程 中，能发现很多原来没有想到的问题，即萌发了创新的火花。于是我想如果学生也用这种 方式学习是否会提高学习效果呢? 这个疑问成为我从事本课题研究的最初动力。 ( 三) 管窥羼维导图后的启迪 笔者研读了托尼巴赞的有关思维导图的三本书，思维导图唤醒创造天才的10 种方 法、思维导图提高语言智能的10 种方法思维导图一放射性思维，并且从网络 中查阅了有关思维导图的研究情况后，认为思维导图是种非常有用的用图形来帮助学习 的好方法。美国图论学者哈里有一句名言：“千言万语不及一张图。”说的就是这种道理。 思维导图( m i n dm a p p i n g ) 主要是因为它源自脑神经生理的学习互动模式，并且开展人人 生而具有的放射性思考能力( r a d i a n tt h i n k i n g ) 和多感官学习特性。嘲一方面能够显示 出思维的过程，另一方面有利于理清层次。作为一种有效的学习方法，思维导图运用图文 并重的技巧，开启人类大脑的无限潜能。笔者认为如果把思维导图的制作方法教给学生， 对于发挥其自主学习的能动性具有积极的影响。 ( 四) 思维导图运用现状的调查 当笔者从大量的问题中甄选出思维导图教学策略后，便着手进行了实际的调查工作。 调查主要集中在实践中是否有必要研究该问题。笔者对200 名一线教师进行了问卷调查， 结果表明，一线教师对思维导图的了解还很少，很多教师都表现出对这一先进教学策略的 浓厚兴趣，并渴望能学习思维导图。见下表。由此，更加坚定了我对思维导图教学策略进 行实验研究的信心。( 调查问卷见附录1 ) 表卜1 教师调查问卷统计表 题号肯定百分比率否定 百分比率备注 l2 6 1 3 1 7 4 8 2 否定是没听说过思维导图 26 73 3 5 1 3 2 6 6 否定他人没听过 32 5 1 2 5 1 7 48 2 否定是没见过 4 8 04 0 1 1 9 5 9 ，5 4否定是他人也没见过 51 26 1 8 79 3 5 否定是不知道怎样制作 63 6 1 8 5 9 2 9 5 否定是别人也不知怎样做 71 68 1 8 49 2 否定是没有模仿过 85 12 5 5 1 4 7 7 3 5 否定是不容易模仿别人的 93 01 5 1 6 88 4 否定是不会模仿别人的 2 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 1 01 47 1 8 49 2 否定是不用思维导图看书 1 11 57 5 1 8 19 0 5 否定是不会用 1 21 05 1 8 79 3 5 否定是没有用过 1 31 47 1 8 4 9 2 否定是不能熟练应用 1 41 4 77 3 5 5 02 5 肯定是想学 1 53 31 6 5 1 5 57 7 5 否定是该学 1 61 4 87 4 5 l2 5 5 肯定是只要有教的就愿意学 1 71 3 06 5 6 83 4 肯定是该学 1 81 1 0 5 5 8 84 4 肯定是喜欢学 1 91 4 37 1 5 5 42 7 否定是不喜欢学 二、研究现状 ( 一) 国外的研究现状 托尼巴赞先生根据多年的研究和实践，在1 9 7 1 年提出了发射性思考( r a d i a n t t h i n k i n g ) 和思维导图法( m i n dm a p p i n g ) 的概念。今天在英国已经把思维导图作为国民 中小学的必修课程，新加坡、韩国、日本、德国、美国等许多国家的教学机构也加入到对 该课题的研究和探索中。在新加坡，“思维导图”已经成功地引入中小学教育，幼儿思 维导图更是成为年轻父母们必读的图书。啪 托尼巴赞先生所著十本有关思维导图的书，内容涉及思维导图的特点，思维导图与 人的思维、社交、身体等方面的关系。虽然思维导图很好，可是缺少关于怎样教授学生学 习制作思维导图的教学策略，教师怎样教授学生使用思维导图，怎样使学生把思维导图当 作学习工具的相关论述较少。而作为研究成果标志的有关思维导图的外文的硕博士论文， 目前还很少，笔者仅查到了一篇c y n t h i at r e v i n 0 ，b s ，m s 所写的m i n dm a p p i n ga n d o u t l i n i n g ：c o m p a r i n gt w 0 发表在c u r r i c u l u ma n di n s t r u c t i o n ，这篇论文主要阐 述比较了思维导图和纲要两种笔记方法及应用现状。 ( 二) 国内的研究现况 笔者查阅有关思维导图的论文，在万方数据库搜索到有关思维导图的研究有四篇，并 且这四篇论文都是在0 6 年发表的，其中有三篇是在0 6 年的8 、1 0 、1 1 月份发表的。在中 国期刊网上查到1 5 篇有关思维导图的论文：笔者根据对这些文章的分析和自己对思维导 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 图的认识，认为思维导图目前在国内的研究状况大致如下： 1 、阐述思维导图的优势，思维导图的引进介绍阶段 教学研究中柴绍明和丁美荣的“计算机支持的思维导图在大学英语阅读教学中的 应用”，文章提出思维导图可以作为阅读教学中的教学工具和学生的认知工具，并且主要 介绍思维导图的特点优势，探讨思维导图的教学策略对学生的认知策略和元认知策略的发 展。研究表明，学生在学习过程中构建自己的思维导图是培养和训练学生的高级思维技能 的最有效的方法。啪 阳皴在信息技术教育中写的“和大师面对面感受t o n yb u z a n 先生的思维导 图”是从理论层面阐述思维导图的特点，教师应该利用思维导图发展学生的大脑。1 4 1 陈敏的思维导图及其在英语教学中的应用( 外语电化教学2 0 0 5 21 0 1 期) 嘲 一文讨论的是思维导图的特征及思维导图的支架式教学，以及如何用这种方式帮助学习者 学习，着重分析思维导图在外语课堂中运用的优势。石向东在运用思维导图优化思想政 治课教学( 基础教育研究2 6 ，2 0 0 1 年6 月) 一文中阐述了思维导图怎样激发大脑思 维及思维导图的主要特点哪。 王延、陈江在镇江高专学报中写的一篇思维导图在高校教师教育技术培训中的 应用的一篇中，重点分析思维导图的理论基础，应用思维导图的教学设计，介绍在高校 怎样应用思维导图。忉 张丹的思维导图在初中英语阅读教学中的应用，该论文主要从在课前、课中、课 后等方面来探讨思维导图的应用。嘲 张艳霞的使用思维导图支持研究性学习教学案例研究，该论文讲解了研究性学习 以及怎样用思维导图设计研究性学习。嘲 李静雯的思维导图在中学化学教学中应用的研究，文中应用调查法和访谈法，探 讨思维导图在化学中的应用前景和价值。“” 2 、说明思维导图的制作方法，模仿试用阶段 在发明与创新2 0 0 5 年第9 期上，王云写的怎样做思维导图简要地介绍了思维 导图的制作方法，从技能方面说明思维导图的制作步骤。o ” 化学教学2 0 0 5 年l l 期上，王光荣、高世霞写的思维导图在化学复习中的应用，主 要介绍了思维导图的特点和绘制思维导图的方法0 4 在中国人才杂志上，一篇给你的思维 画一幅导图的文章阐述了思维导图为什么能帮助学习，怎样制作思维导图的问题。蚴 景敏、张波在数学教育学报刊登的基于思维导图方法对职前教师极限概念理解 4 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 的研究，这篇文章着重于对极限这一专题作了为期两周的教学见习，使用思维导图作为 检验工具，文章的结论是以思维导图作为提高职前教师的学科知识的手段，效果显著。“” 陈云辉的思维导图在医学课程教学中的实验研究论文，探讨了思维导图的有关实 验方面的内容，但其主要研究成果是教学模式的设计。“” 3 、概念图和思维导图的区别，辨别阶段 2 0 0 5 年信息技术教育杂志中，尚未平、赵国庆关于“概念图”与“思维导图” 的调查研究，理论上阐述了目前学者对概念图和思维导图存在的不同见解，实践中根据 大学生对概念图和思维导图的认识，统计分析了有关思维导图和概念图的情况“”。笔者通 过对有关概念图和思维导图的文章的阅读，发现有些学者对思维导图和概念图有不同的观 点。通过对思维导图的创始人托尼巴赞的文章的研读，发现托尼巴赞本人不否认思维导 图和概念图的相通性。 在研读学习思维导图的过程中，有关“教师如何教学生绘制思维导图”的相关研究、 使用思维导图的效果、思维导图是否能引起学生的学习兴趣、思维导图能否提高学生的学 业成绩，对学生记忆、理解、运用水平等层面是否有显著提高、思维导图能否提高学生的 创新思维能力，怎样根据具体学科特点指导学生制作适合本学科的思维导图，怎样评价一 幅思维导图等方面的研究尚待加强。 三、思维导图教学策略研究的理论及实践意义 ( 一) 理论意义：笔者试图通过实验研究，在生物教学中运用思维导图进行教学的具体 教学策略进行积极有效的探索，通过运用s p s s 软件进行数据的统计分析，分析运用思维 导图的教学策略对学生学习成绩、学习兴趣、创新思维能力的影响程度。本研究运用思维 导图进行教学，以促进学生的生物学习，锻炼和培养学生创新思维水平为出发点，以提高 学生学习兴趣为基础，进行为期半年的相关实验研究，力求为思维导图在教学中的应用提 供有效的实验数据，从而在探讨思维导图简易评价体系的基础上，为教学实践提供具体的 操作模式，使思维导图真正成为实用的教学工具和学习工具。 1 、运用实验探索思维导图作为教学策略在我国生物教学中的效果，即思维导图的教学 策略与我国生物教学效果是何种关系? 以弥补我国在这方面的欠缺。 2 、从思维导图的教学策略入手，探索运用思维导图进行教学对促进学生的生物学习， 锻炼和培养学生创新思维方面的可行性和效果。 3 、探索运用思维导图教学对提高学生学习兴趣方面的效果。 5 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究 2 0 0 7 年4 月8 号 4 、探索不同地区、不同性别在应用思维导图时，是否存在差异情况。 ( 二) 实践意义： 1 、本研究试图通过运用思维导图作为教学策略，来改变学生主要靠机械记忆来学习 生物科学知识的现状。从中发现一些规律，找到一种较为有效的能提高中学生物教学效果 的方法。 2 、从画思维导图入手，培养学生的学习兴趣和创新思维能力，找到一条生物教学中 较为适用的培养学生创新思维能力、学习兴趣的新途径。 3 、寻找大面积提高学生的生物学业成绩的较为有效的方法。 4 、为思维导图在我国的研究、推广做一点基础性的工作。 第二节理论基础 一、运用不同理论派别论证思维导图教学策略 ( 一) 脑科学理论 托尼巴赞教授在对思维导图的描述中有这样一句话：“使用思维导图，可以把枯燥 的信息变成彩色的、容易记忆的、高度组织的图，它与我们大脑处理事物的自然方式相吻 合。”，“神经生理学鼻祖在研究了脑细胞之后，感触道，人脑乃是一台施了魔法的织布 机，千百万之梭往复翻飞于斯，每个人的脑里，估计有1 万亿个脑细，每个脑细胞都包含 有一个巨大的电化复合体和功能强大的微数据处理及传递系统，思维导圈是一种放射性思 维的外在表现图，它总是从一个中心点开始的，每个词或者图像自身都成为一个子中心或 者联想，整个合起来以一种无穷无尽的分支链的形式从中心向四周放射，尽管思维导图是 在二维纸上画出来的，但它可以代表一个多维的现实，包含了空间、时间和色彩，思维导 图是放射性思维的表达，因此也是人类思维的自然功能，这是一种非常有用的图形技术， 是打开大脑潜力的万用钥匙”。“”思维导图可以应用于学生的学习之中，笔者通过自己对 大脑神经的研读，确实认识到人出生后大脑的发育就是神经突触的生成和突触网络的形成 6 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 过程。我们所制作的思维导图的形状，类似于脑神经突触地结构，所以思维导图顺应了人 类大脑的天然结构。让每一个学生学会制作思维导图，这样会开发他们的大脑智力。 ( 二) 学习理论 信息加工理论：格式塔理论的研究表明，组织好的材料比较容易学习和回忆。 ( k a t o n a 1 9 4 0 ) 米勒也认为，对信息进行分类和分组，变成组块，能促进学习。记忆表 明，即使所学的东西没有经过组织，人们通常也会自己对材料进行组织，以便于回忆 ( k 1 a t z k y 1 9 8 0 ) 。组织过的材料能够改善记忆，原因就在于把所学的东西建立了彼此之 间的系统联系，因此，想起一件事情会立刻想起另一件与之有关的事情。组织对儿童和成 人编码产生影响的观点已得到一些研究的支持( b a s d e n ，d e v e c c h i o ，s a n d e r s ，1 9 9 1 ) 。 组织材料的一种方式是用层次结构把信息块都整合进去，格式塔理论的实质在于把客体或 事件看成是一个有机的整体。“”思维导图教学策略就是让学生把知识组织成一个整体的网 络状。 图式理论：图式是将大量的信息组织成有意义的系统结构。把表征一块块信息的命题 组织成一个和谐的整体，需要有一些较大的信息单元( a n d e r s o n ，1 9 9 0 ) 。图式就是指明 某个概念、技能或事件应该具有的标准式样或应该采取的步骤( r u m e l h a r t & o r t o n y ，1 9 7 7 ) 。 我们在和环境的相互作用中学习和使用各种计划都属于图式。在早期的研究中，巴特利特 发现，图式在理解信息方面具有很好的辅助作用。任何安排好的顺序都可以表征为一个图 式。图式有助于编码，因为图式给新学的内容添加了细节，使之变成一个有意义的结构， 图式还可以突出重要的信息。在学习新材料时，学生一般总试图把信息放进图式的空间里， 不太重要的或可以不用的图式元素可以学也可以不学。“”思维导图就是一种图式结构，运 甩思维导图教学策略，使学生把所学知识放进图式的空间里，把所学的信息组织成一个有 意义的系统结构。 笔者认为思维导图教学策略体现着系统论的科学思想。所谓系统论，它的基本思想就 是把要研究和处理的对象作为一个“系统”来看待，从整体考虑问题，就是说在注意局部 的同时，还要特别注意各部分之间的相互关系，把系统内部的各个环节、各个部分、系统 内部和外部的环境等因素，看成是相互联系、相互影响、相互制约的。从这些联系中，研 究各组成部分的特点和变化情况。在时间的节约和效率的提高上，也体现出系统科学的功 能。 7 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 二、分析思维导图教学策略在生物教学中的应用价值 生物学科具有较强的系统性，整个生物群体就是一个大的系统。从生命结构的层次来 看，可分为分子水平( 生物小分子、生物大分子) 、细胞水平( 细胞显微结构、亚显微结 构) 、个体水平( 细胞、组织、器官、系统、个体) 和群体水平( 生物种群、群落、生态 系统、生物圈) 等不同层次上的系统；每个系统内部有其各自不同的规律和特点：系统与 系统之间又有紧密的联系：大系统由小系统组成，小系统又受大系统的制约和影响；生物 体各器官系统之问又是相互制约和相互依存的，例如人体的运动、感觉、消化、循环、呼 吸、排泄系统及人体各器官的协调都是通过神经系统和内分泌系统来调节的。因此，我们 在学习生物学时，不能限于对局部知识点的掌握，一定要从系统的角度将知识连接、融会 贯通。1 思维导图就是把生物学知识组织成一个个的大小不同的系统，这样有利于学生的 记忆、理解、运用。学生运用思维导图分析、比较生物科学事实和科学研究过程，概括出 概念、原理和规律的实质，分析出生物学知识的内在联系，并通过加工、整理、贮存等信 息处理的方法，把他们整合到一张思维导图上，这样一张张的思维导图会形成各层次的知 识结构系统。而思维导图的教学策略的运用，就是要教给学生一种学习方法，就是在一幅 幅思维导图内写出生物学概念、原理和规律的形成过程和实质。 生物学科是一个迅速发展的学科，生物学的教学内容变化比其他学科迅速，老师和学 生都需要有快速的适应教与学的能力，否则很难提高教与学的效率，只能在摸索中前进”。 在教学的过程中应用思维导图教学策略，因为只记录课程中相关的关键词，可以节省时间 ( 节约5 0 到9 5 的时间) 。在进行学习和复习时，因为只读相关的关键词，这样可以节 省时问( 节约9 0 9 6 多) ，从而提高学习效率。因为学习笔记使用了更易于接受和记忆的、 有视觉刺激、多重色彩、多维度的思维导图，而不是单调枯燥的线性笔记，更加符合大脑 的运作模式。大脑不断地利用思维导图形成记忆技巧，使学生的思维越来越清醒，越来越 愿意接受新事物。在做思维导图的过程中，学生会不断有新的发现，提高了学生探究新事 物的动手能力和学习能力，这会鼓励和刺激学生学习的主观能动性，交被动学习为主动学 习，从而在学习中获得乐趣。在这种积极主动的学习过程中，学生的热情会提高，效率会 提高，从而让学生有更多的时间和精力去应对迅速发展的生物学学习。 8 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 第二章实验部分 第一节概念的界定、实验研究的假设及理论依据 一、概念的界定 ( 一) 思维导图： 在1 9 7 1 年英国入托尼巴赞( t o n yb u z a n ) 创造的一种笔记方法的基础上，结合生 物学的特点而提出的一个具有崭新意义的概念。思维导图有个中心概念，并由此中心概 念向外发散出2 8 个跟它相关的知识要点，即形成一个个分支，在每一分支上都写上不 同概念的关键词或短句。然后再由每一分支的要点向外发散出2 - 8 个相关的知识要点，以 此类推，形成一个树状的结构图，图可以用不同的色彩、图像来表示。即把所学到的生物 学信息组织在这样连结而成的图形上，从而建立起自己的知识树状突，这种知识之间关系 的树状图就是思维导图。 ( - - - - ) 教学策略： 教学策略是指对教与学的活动程序、组织形式、方法和媒体等的相对最优的选择，即 在主、客观条件可能与可行的前提下，尽力在更广泛的有关教与学策略等系列中，找到科 学的、更具有实效的教学方法；本研究的教学策略是在思维导图教学目标确定以后，根据 已定的教学任务和学生的特征，有针对性地选择与组合相关的教学内容、教学组织形式、 教学方法和技术，形成的具有效率意义的特定的教学方案。 ( 三) 生物学中思维导图教学策略： 在生物教学过程中，根据教学内容教师培养学生学习和应用思维导图，即培养学生学 习思维导图的兴趣、教给学生思维导图知识、训练学生制作思维导图的技能，并能把思维 导图应用在生物学的自学、预习、听课、复习等各个方面。 ( 四) 创新思维： 创新思维有广义与狭义之分。一般认为人们在提出问题和解决问题的过程中，一切对 创新成果起作用的思维活动，均可视为广义的创新思维。而狭义的创新思维则是指人们在 创新活动中直接形成的创新成果的思维活动，诸如灵感、直觉、顿悟等非逻辑思维形式。 本研究的创新思维是指在制作思维导图时，根据一定的内容形成创新成果的思维活 动，即绘制出具有自己独特见解的思维导图。最后通过比较实验班和对照班对同一命题所 9 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 产生的词语间联接的数量、给故事起名字、填图、画图等来判断学生的创新思维水平的高 低。 ( 五) 学习成绩： 本研究根据思维导图教学策略的目的，根据现行生物教学课标的要求，根据布卢姆的 目标学习理论和加涅的累积学习理论，把学习成绩的测量定位在记忆水平、理解水平、运 用水平和总分。 ( 六) 学习兴趣： 心理学认为兴趣是人的认识需要的心理表现，它使人对某些事物优先给予注意，并带 有积极的情绪色彩。学习兴趣是学生积极主动地学习，由低到高分成三个层次；知学一好 学一乐学。本研究以学习兴趣量表测量学生的学习兴趣。 二、研究假设及理论依据 ( 一) 本实验的第一个假设：实施思维导图教学策略，实验班生物学习成绩在记忆、理 解、运用水平上明显优于对照班。 1 、学生的记忆组织能力可以通过教学的训练与培养而提高。学生记忆组织能力的获 得与提高主要有两条途径：是在学习过程中自然习得：二是在教学过程中通过教师有意 识地训练而自觉获得。在传统教学条件下，学生记忆组织能力的获得与提高主要来自第一 条途径，因而往往是被动的、不自觉的、缓慢的。我们认为，在教学中有意识对学生进彳亍 记忆组织策略训练，不但对提高学生记忆能力有重要作用，而且对提高整个课堂教学质量 具有重要意义。【嚣】 2 、“思维导图”将人类不同思维串联起来，在不同思维之间形成有联系的、可联想 的记忆链条，这让学生在记忆某些东西时很容易由此及彼产生联想，其记忆效果远比死记 硬背要好得多! 思维导图增进我们的记忆。通过使用关键词强迫我们在做笔记的时候就要 思考句子的要点到底是什么，这使我们可以积极地倾听讲课者。1 3 、思维导图仅用关键词、图形和连线等，可以把一节课、一个单元的知识，甚至一 本书、一门课程的内容“梳理”并“压缩”成由关键信息及其联系所组成的一张图，删除 了冗余杂乱的信息，保留了关键内容，这不仅便于加速资料的累积，大大减轻记忆的负担， 而且将数据彼此闻的关联分层、分类管理，使资料的储存、管理及应用更加系统化，从而 提高大脑运作的效率，这也同时锻炼了对知识的理解和运用能力。人类大脑的各种技巧如 果能被和谐而巧妙地加以运用，将比彼此分开工作产生更大的效率思维导图利用“左脑 1 0 首都师范大学硕- 上论文生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 + 右脑”的“全脑”思考模式，有利于激发大脑的潜能，并使大脑平衡协调发展。嘲1 因 而使用了思维导图教学策略会提高学生的学业成绩。 ( 二) 本实验的第二个假设：实施思维导图教学策略，实验班在创新思维水平方面优于 对照班。 1 、思维导图是人们产生想法( 头脑风暴一把想法构成图形) 、交流复杂想法的手段。 画一幅思维导图的过程中会引发新的念头。在众多思维节点组成的思维导图上，可以清楚 地看到相关的所有思维点，便于深入、全面地联想所有有关联的思维点，特别是在思维点 非常多的时候。 2 、人类的思维原本就是呈树状发散结构，“思维导图”就是将人类的这种思维轨迹 再现出来。实际上，这就是将人类不同思维之间用一个有效的方式联系起来，通过这种方 式的训练，久而久之，学生会迅速在不同思维之间架起沟通的桥梁，甚至产生一种思维的 跳跃，将原本不太可能联系起来的东西进行创造性的连接。这无形中锻炼了学生的思维， 使学生产生一种超出常人的创造力和想象力! 3 、思维导图提供思维的“全景图”，可以使人的思维从焦点问题出发，在不同的分 支上无限地发散和延伸，从而突破收敛性思维的束缚，激发出灵感的火花，产生创新的方 案。同时，它也可以使思维从分支中跳跃出来，随时纵览全局，把握思维的重点和方向， 避免无限制和无益的发散。啪1 所以说，思维导图不失为一种培养学生良好思维品质的有效 工具和方法。因而运用思维导图教学策略，会提高学生的创薪思维水平。 ( 三) 本实验的第三个假设：实施思维导图教学策略，实验班比对照班学习兴趣更大。 对于人类特别是学生而言，图像和颜色的吸引力远远大于文字。在教育过程中，“思 维导图”通过图画的方式引导思考，在表现形式上就可以吸引学生的注意力，即使用思维 导图，可以把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图画，它与我 们大脑处理事物的自然方式相吻合，顺应了我们大脑的自然思维模式，可以让我们的注意 自然地在图上表达出来。 思维导图激发我们的右脑，因为我们在创作思维导图的时候使用颜色、形状和想象力。 根据科学研究发现，人的大脑是由两部分组成的，左大脑负责逻辑、词汇、数字，而右大 脑负责抽象思维、直觉、创造力和想象力。同时使用两个大脑半球会使学生学习省力，从 而学生的学习效率、提高学生学习兴趣。位钉 在制作思维导图中，学生首先要寻找并理解重要概念；然后将这些概念重新组织，并 说明适当的连接关系，完成每一个有意义的命题，以表达一个完整的系统性的科学知识架 首都师范大学硕士论文生物教学中思维导圈教学策略构建与应用的研究2 0 0 7 年4 月8 号 构。借这种刨造性的学习策略，达到自我实现的目的，以此提升学习兴趣。 ( 四) 本实验的第四个假设：实旌思维导图教学策略，不同程度的学生学习成绩、学习 兴趣、创新思维水平的提高有差异。 从思维方式上看，思维导图将抽象的文字转换为直观形象的图形，从而帮助人们理清 思路，促进理解，激发灵感。而不同学习程度的学生图文转化能力是不同的，所以使用思 维导图后，对不同程度的学生效果会有差异的。 其次，按照认知心理学的观点，人的短时记忆容量非常有限，仅为7 2 个组块。这 样一来，人的信息加工受到了很大的限制。思维导图将概念分层，在一定程度上加大了知 识的组块，在短时记忆容量有限的情况下增大了可供加工的信息量。而在这一整理过程中 即制作思维导图的过程中，学生将会在理解、运用、分析、综合水平上去整理知识，不同 的学生这一方面的能力也是不同的。所以不同程度的学生在使用思维导图时会在很多方面 造成差异。汹 ( 五) 本实验的第五个假设：实施思维导图教学策略，会出现性别上的差异。 初中阶段的学生，正是青春期发育的时期，男女学生成熟的早晚不同，女生更早熟一 些，并且女生的个性相对于男生来说要听话一些，女生能更认真地完成老师布置的作业， 女生和男生相比较，女生相对来说容易接受思维导图的教学策略。所以会出现性别上的差 异。 ( 六) 本实验的第六个假设，实施思维导图教学策略，有地区差异。 由于地区不同，学生学习环境、学习条件不同，地区之间师资水平不同，学生的学习 基础不同，学习水平也存在差异，学习新知识的接受能力存在差异。因而使用思维导图教 学策略会出现地区之间的差异。 1 2 首都师范大学硕士论文 生物教学中思维导图教学策略构建与应用的研究2 c 0 7 年4 月8 号 第二节研究目的、研究方法 一、研究目的 实现素质教育，培养具有创新精神和实践能力的人才是课改的核心。我们今天教学生 不是让他们掌握多少知识，而是为了让他们能够自主地学习、主动地创新，形成终身受益 的素质和能力，教是为了达到最终不需要教，这是当前教学中一条辩证的哲理。所以本研 究就是要探讨运用思维导图教学策略培养学生学习的一种方法，使学生学会学习。本研究 的目的是： ( 一) 构建生物教学中思维导图教学策略。 根据课程标准，本研究想从知识、能力、情感态度价值观方面，建立生物学思维导图 的教学策略，使实验达到具有可重复性、可使用性、可测量性、可操作性的目的。因为笔 者从查阅的大量文献中尚未发现有关思维导图的教学策略。构建思维导图教学策略，目的 是便于一线教师使用，便于学生学会绘制思维导图。 ( 二) 通过实验探讨思维导图教学策略，对学生学业成绩是否有提高，并且在记忆水平、 理解水平、运用水平的哪个层次的作用更明显一些。 根据前人的研究结果思维导图能提高人的记忆水平，笔者认为思维导图教学策略也能 提高学生的理解水平和运用水平。因为在制作思维导图的过程中，学生只有理解好、组织 好、运用好生物学知识，才能做出一副完整的思维导图，即在制作思维导图的过程中，锻 炼了学生的理解能力、运用能力。因而能提高学生的理解水平和运用水平。根据实验结果 学生学习水平提高的