思维导图应用于物理学科的研究综述.doc

思维导图应用于物理学科的研究综述摘 要：本文主要通过对国内迄今为止思维导图应用于物理学科领域的现状研究，使广大国内学者及一线的物理教师对思维导图在物理学科方面的应用研究提供清晰的了解，促进思维导图在物理学科应用研究的发展。在对国内外两个最为权威的数据库进行有关思维导图应用研究学术论文的检索并分析的基础上，本文着重综述了思维导图在物理教学、物理学习、物理解题等方面的研究。方向。关键字：思维导图；物理学科；文献分析；内容分析； 在论述前人研究的成功与不足之处的基础上指明了今后思维导图在物理学科的研究一、 引言 思维导图（Mind Map）是上世纪60年代初期英国著名心理学家、教育家托尼布赞（Tony Buzan ）基于对脑神经生理科学的研究，类比自然万物放射性状，在分析了人们记笔记的习惯，以及在训练“学习障碍者”的实践中逐步形成的关于放射性思维及其图形表达的研究成果1。思维导图是一种学习者对特定主题建构知识结构的一种视觉化表征，是语义网络化的表示方法，是人们将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络2。它通过绘制图的方法，将人认知知识、解决问题和创新想象的思路、途径以及如何对它们进行配置有序地表达出来。最初它应用于记笔记，它以放射性思考为基础，是一个简单、高效、放射性、形象化的思维工具，能够全面调动左脑的逻辑、顺序、 条例、文字、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分的开发，从而极大地激发人们的创造性思维能力，思维导图的关键就是：关键词、连线、图像和色彩。思维导图不仅可以用于做笔记，还在制订计划、内容复习、组织讨论等方面有用途3。思维导图作为一种思维工具，盛行于世界各国，被广泛地应用于学习、工作、生活的各个方面，其推广和应用给教育带来了积极的影响。让学生学会使用大脑，学会学习，学会思维是教育的目标之一，也是教育的出发点和归宿。用思维导图的创始人布赞说过的一句话“用思维导图你可以有效地提高记不记得效率、提升你的记忆力、增强你的创造力，并使你做事充满乐趣” 4。也有学者认为思维导图使教师和学习者通过有助于视觉感官刺激的关键词、符号、颜色和联想意象等，增记忆力，进而有助于提高教学和学习的效率5。 进入21世纪一来，思维导图作为一种可视化的教学辅助工具，引起了许多学者和教师尝试利用思维导图对教育进行了探讨，以促进教育的发展。有关思维导图在教育领域的研究主要还是集中在基础教育的课程上。物理作为一门思维性较强的学科，将思维导图应用于物理学科教育真可谓恰到好处。 二、 近十年思维导图在物理教育应用研究的论文发表情况我通过中国知网进行了相关的论文检索，中国知网在国内可以说是公认的最大的数据库，所以在中国知网上面进行的中文论文的检索应该具有一定的代表意义。我在中国知网的检索窗口用“思维导图 物理”进行了检索，现就将检索的结果总结如下：按照文献的出版源来看，近十年有关思维导图在物理方面的应用期刊文献的总数量是8篇，硕士论文的数量是6篇，总共14篇。各类文献的数量随时间呈现持平的趋势，形势不容乐观。具体来讲，最早将思维导图应用与物理学科的是2007年苏州大学的教育硕士严灿云发表的思维导图在物理学习中的应用研究和同年湖南师范大学农村教育硕士罗涛涛发表的运用思维导图优化中学物理课堂教学的研究两篇文章，这也是年度相关硕士论文发表最多的一年。随后的几年里只有2008年河北师范大学的教育硕士孟祥东发表了思维导图在高中物理综合复习中的应用研究一文，2009年内蒙古师范大学教育硕士闫宇发表的高中物理思维导图策略下的教学实践研究一文，2010年上海师范大学的教育硕士王伟红发表的新课程背景下思维导图在高中物理教学中应用的实践研究一文，2011年无人发表，2012年华东师范大学的物理课程与教学论的王晨发表了基于思维导图的物理师范生课堂教学设计能力的研究一文。其中有闫宇、孟祥东、严灿云、罗涛涛等四人的硕士学位论文获得了中国优秀硕士学位论文，占中总数的66.7%，虽然相关的硕士论文并不多但其质量还是比较可观的。期刊论文的年度分布2008年张武威等、陈冲发表2篇，2009年张武威等、唐敏等发表2篇，2009年刘益发表1篇，2010年闫宇发表1篇，2012年陈太喜发表1篇。其中只有2篇发表在核心期刊上，其他的期刊的影响因子基本不足0.5，其质量并不高，作者大都是一线教师，可能的原因是作者的理论层次不高，急功近利等等。三、 思维导图物理教育应用研究所采用的研究方法 研究方法的科学性决定了该研究的学术价值，“科学研究的方法应体现实证研究结果的标准和过程，证明所得出的结论与现实世界正在发生或已经发生的事情相吻合” 6。“实证”意味着所得出的研究结论应基于现实世界的数据，而非基于个人逻辑推理或思辨所得出的结论7。本研究对近十年的思维导图在物理教育的研究所采用的方法以定性、定量和定性定量混合的研究方法进行统计分类。从总体看来，思维导图在物理学科领域的应用研究已经基本突破了个人的思辨性传统研究方式，基于科学研究方法的研究已经崭露头角。期刊文献全都是个人的思辨性研究，而硕士学位论文恰恰相反，全是定性定量混合的研究方法。在所有的研究中可以看出一种共同的研究思路：先介绍思维导图的相关知识，包括定义，渊源，特点，制作方法，然后放到具体的学科教学中，并给出相关导图事例，然后得出可以提高教与学的效率的结论,从而证明思维导图是一种有效的教育手段。8-12在教学法的探索上，由于思维导图主观性强，构图随意，对知识系统的表述能力弱于概念图，加之应用领域广泛，表达丰富等特点，13使得它具有较强的兼容性，可以与其它教学手段整合，互通有无，于是出现了思维概念图14，KM教学法15等新的教学方法。四、 研究结果与讨论 4.1思维导图应用于物理教学思维导图应用于物理教学的相关研究的数量比较多，大部分是一线教师根据自己的教学经验，在思辨的基础之上将思维导图应用于物理教学之中。其研究论文的篇幅较小，质量不高，对理论的认识不够透彻，缺少理论创新，对实践的指导意义不大。只有少量的硕士学位论文研究是具有一定的研究价值，唐敏、杨成的思维导图在培养中学生物理发散性思维中的应用探索(中国教育信息化基础教育2009年第6期) 16在理论方面系统地介绍了发散性思维和思维导图，证实了思维导图在物理学科教学运用的可行性，通过实例探讨了思维导图的应用，在问卷调查的基础上，对思维导图在学生发散性思维培养中的应用做出了自己的评价。闰宇发表的高中物理思维导图策略下的教学实践研究17也是整合思维导图和物理学科教学。这两篇论文都是在详细介绍思维导图的理论基础之上，论证了它的实用性，又加以自己在实习学校的实践应用，有被试学生自做的思维导图，充分的证明了思维导图在物理教学的应用使学生的学习行为有了转变；学生的认知结构得到了优化，学生间的协作能力有所提升，教师的观念发生了变化。4.2思维导图应用于物理学习陈冲的思维导图在高中物理学习中的应用(福建论坛(社科教育版)2008年第12期) 18，作者尝试把思维导图策略融入到物理学习中。她在文章中首先阐述论证了思维导图用于物理学习的可行性，然后在分析了中学生物理学习策略的使用现状和叙述思维导图学习策略理论基础的基础之上，介绍了思维导图在物理学习中的应用途径，进而加以实践研究对思维导图在物理学习中的应用作了验证。最后的结论是通过思维导图在物理学习中的应用实践，学习者能运用科学的思维方式解决学习问题，高学习兴趣和效率。4.3思维导图应用于物理解题张武威，黄宇星的思维导图”在物理学习“解决问题”中的应用探究19 (曲阜师范大学学报(自然科学版 )2008年第4期)，文中针对“思维导图”具有“思维导图”具有“树状”结构的可视化“图式”功能，对培养学习者发散思维能力具有一定的作用。主要针对“思维导图”具有“图式组织者”、“图式思维导航”、“图式脚手架”等作用，应用在基于“解决物理问题”探究学习中，对建构“问题图式”是一种有效的学习方式。20 孟祥东在思维导图在高中物理综合复习中的应用研究一文中试图将思维导图应用于高中物理总复习，作者先同前人一样介绍了思维导图的基础理论，在论证了思维导图与物理总复习的整合之后进行了实践研究，作者还另附了自己时间研究的一些实证材料，有力地证明了思维导图在物理总复习过程中的积极作用21。五、 国内研究思维导图在物理教育领域的应用存在的问题(1)思维导图在物理学科的研究相对于其他学科较少，在为数不多的研究中其理论重复较多，创新较少。很多理论研究文章，大都是东拼西凑理论，而不是从实践中总结提炼出理论，理论研究起不到对应用思维导图的实践指导作用。(2)期刊文献质量不高，只有张武威、黄宇星发表在电化教育研究的“思维导图”应用于“物理解题”的探究22为核心期刊的一篇文章，其他研究成果发表的期刊的影响因子都低于0.5，其信度和效度较低。应用研究中教学研究方法不科学，仅仅是一种教学经验的总结，没有突破个人思辨的局限，研究模式单一。(3)缺少对思维导图在物理学科领域应用评价的研究。所有的文献中只有两篇论文涉及思维导图的学习效果评价，但不涉及对图的评价和对构图活动的评价。从研究角度来看，只有加强对思维导图制作的评价的研究，才能提高研究的质量和效果。(4)有关思维导图能否激发学生的学习兴趣、思维导图能否提高学生的学习成绩，对学生学习能力是否有明显提高方面有很少的研究成果。但是，在物理学科教学中结合学科特点具体“如何实施”的研究极少。对于怎样根据物理学科特点指导学生制作适合物理学科的思维导图和如何教学生通过制作思维导图学会学习、提高学生的思维品质等方面的研究尚待加强。（5）国外研究借鉴过少，这在很大程度上限制了国内相关研究的进展。思维导图本就是英国的心理学家、教育家托尼布赞（Tony Buzan ）所创，传入我国也只有十来年的历史，其在国外的发展的深度与广度都远远超过了国内，盲目的封闭式研究只能造成闭门造车的残局。六、结语 在前人研究的基础上，针对上述的研究问题，对以后的研究提出以下建议:在作思维导图的相关研究之前一定要深入学习思维导图的深层次内涵，以加深对思维导图本身的理解；学术研究应与国际接轨，不可只顾国内的研究情况而盲目研究；思维导图作为一种可视化的教学辅助工具，应该在论证其实际作用之时对如何操作作详细的介绍；思维导图在物理学科领域的研究目前只处于起步阶段，更深层次的研究还需要后人继续来做。参考文献1刘晓宁我国思维导图研究综述J四川教育学院学报，20092江永南，张健泓，王林思维导图在药剂学教学中的应用J科教文汇，20073兰清堂，王之廉创造性思维训练M开封：河南大学出版社，20024Clawson，JG. 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