運(yùn)用思維導(dǎo)圖促進(jìn)初中生意義學(xué)習(xí)的應(yīng)用探究

摘要初中信息技術(shù)教育中，存在著一些理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生往往沒有學(xué)習(xí)興趣，它們是教學(xué)中的難點(diǎn)，為此，作者提出了一種基于思維導(dǎo)圖的初中生意義學(xué)習(xí)的方法，輔以電子交互白板的運(yùn)用，通過學(xué)生獨(dú)立構(gòu)建思維導(dǎo)圖的初稿、合作學(xué)習(xí)匯集小組觀點(diǎn)和思維導(dǎo)圖式測查學(xué)習(xí)效果等環(huán)節(jié)，幫助初中生建立系統(tǒng)完整的知識(shí)構(gòu)架，促進(jìn)其長期記憶的形成，同時(shí)也促進(jìn)課堂教學(xué)的互動(dòng)性，刺激學(xué)生主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

關(guān)鍵詞思維導(dǎo)圖;意義學(xué)習(xí);初中信息技術(shù)教學(xué)

問題提出

初中信息技術(shù)教育中，存在著諸多如“信息的概念”、“信息技術(shù)的概念”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成”等理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí)，它們是教學(xué)中的難點(diǎn)，因此，普遍出現(xiàn)如下一些現(xiàn)象:學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣，感覺內(nèi)容枯燥;為應(yīng)付考試，學(xué)生只能硬著頭皮進(jìn)行死記硬背;因頭腦之中，沒能構(gòu)架出整體知識(shí)體系，而造成知識(shí)點(diǎn)散亂，甚至錯(cuò)位。

但這些理論性的基礎(chǔ)知識(shí)并不是可有可無的教學(xué)內(nèi)容，而是當(dāng)前培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)中不可或缺的內(nèi)容。正是鑒于此，教師更應(yīng)從改善教學(xué)方式的角度出發(fā)，使新知識(shí)在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中獲得心理意義，同時(shí)也使已有知識(shí)得到充實(shí)或改造，進(jìn)而促使其認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。

思維導(dǎo)圖與意義學(xué)習(xí)

一、知識(shí)可視化的內(nèi)涵

Eppler， M.J. Burkard， R.A.(2004)認(rèn)為:知識(shí)可視化(Knowledge Visualization)是在科學(xué)計(jì)算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域，應(yīng)用視覺表征手段，促進(jìn)群體知識(shí)的傳播和創(chuàng)新。一般來講，知識(shí)可視化領(lǐng)域研究的是視覺表征在提高兩個(gè)或兩個(gè)以上人之間的知識(shí)傳播和創(chuàng)新中的作用。這樣一來，知識(shí)可視化指的是所有可以用來建構(gòu)和傳達(dá)復(fù)雜知識(shí)的圖解手段。除了傳達(dá)事實(shí)信息之外，知識(shí)可視化的目標(biāo)在于傳輸見解(insights)、經(jīng)驗(yàn)(experiences)、態(tài)度(attitudes)、價(jià)值觀(values)、期望(expectations)、觀點(diǎn)(perspectives)、意見(opinions)和預(yù)測(predictions)等，并以這種方式幫助他人正確地重構(gòu)、記憶和應(yīng)用這些知識(shí)。

二、表達(dá)放射性思維的思維導(dǎo)圖

作為目前常用的知識(shí)可視化工具之一的思維導(dǎo)圖，是被譽(yù)為“記憶之父”的東尼·博贊(Tony Buzan)所發(fā)明的。它通過線條、關(guān)鍵詞、圖片和代碼等視覺符號(hào)或空間符號(hào)展現(xiàn)人類放射性思維的過程，并將之具體化。

“放射性思維”這一說法，是由美國心理學(xué)家吉爾福特提出來的。它是指以一個(gè)目標(biāo)(或任何一個(gè)事物)為中心，把思路向四面擴(kuò)散，沿著不同的方向、不同的角度思考問題，從多方面尋找解決問題答案的思維方法。研究表明，放射性思維是人類大腦自然的思考方式，而思維導(dǎo)圖正是這種思維的外在表現(xiàn)，這一點(diǎn)，我們可以從東尼·博贊所歸納的思維導(dǎo)圖四個(gè)基本特征中得到印證。

1.注意的焦點(diǎn)清晰地集中在中央圖形上;

2.主題的主干作為分支從中央圖形向四周放射;

3.分支由一個(gè)關(guān)鍵的圖形或者寫在產(chǎn)生聯(lián)想的線條上面的關(guān)鍵詞構(gòu)成。比較不重要的話題也以分支形式表現(xiàn)出來，附在較高層次的分支上;

4.各分支形成一個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

思維導(dǎo)圖的這種與神經(jīng)細(xì)胞通道相類似的描述方式，實(shí)際上也是人類的記憶軌跡，符合大腦放射性思維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表現(xiàn)了一個(gè)從既定中心向四周發(fā)散的聯(lián)想過程。它以其圖文并重的運(yùn)用技巧，充分開發(fā)了使用者的左右半腦機(jī)能，可以說，它是使用者對(duì)特定主題建構(gòu)的知識(shí)結(jié)構(gòu)的一種視覺化表征。

三、意義學(xué)習(xí)(Meaningful Learning)

1.什么是意義學(xué)習(xí)。

奧蘇貝爾曾在他最有影響的著作《教育心理學(xué):一種認(rèn)知觀》中提到:“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡約成一條原理的話，我會(huì)說:影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清了這一點(diǎn)后，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)。”在他看來，學(xué)生的學(xué)習(xí)，如果有價(jià)值的話，應(yīng)盡可能的有意義。

2.意義學(xué)習(xí)的兩個(gè)先決條件。

也正是出于這一重要觀念，奧蘇貝爾根據(jù)學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有知識(shí)的關(guān)系，將學(xué)習(xí)分為機(jī)械學(xué)習(xí)和意義學(xué)習(xí)。

同時(shí)，他認(rèn)為，意義學(xué)習(xí)有兩個(gè)先決條件:①學(xué)生表現(xiàn)出一種意義學(xué)習(xí)的心向，即表現(xiàn)出一種在新學(xué)的內(nèi)容與自己已有的知識(shí)之間建立聯(lián)系的傾向;②學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生具有潛在意義，即能夠與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。這里需要特別注意的是，這兩個(gè)“聯(lián)系”一定要是一種非任意性的、非字面上的聯(lián)系;也就是說，這種聯(lián)系不能是一種牽強(qiáng)附會(huì)或逐字逐句的，而應(yīng)是實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。任何學(xué)習(xí)，只要符合上述兩個(gè)條件，都是意義學(xué)習(xí)。

四、意義學(xué)習(xí)的心理機(jī)制

奧蘇貝爾認(rèn)為同化是意義學(xué)習(xí)的心理機(jī)制。

同化是皮亞杰所提出的概念。它是指兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)刺激輸入的過濾或改變，從而把刺激吸收或納入自身的結(jié)構(gòu)中。他認(rèn)為，兒童的認(rèn)知活動(dòng)并不像聯(lián)想主義者所主張的那樣是刺激和反應(yīng)的簡單聯(lián)結(jié)，而是兒童通過他當(dāng)時(shí)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來處理這些外界事件，即這里有同化作用。也就是說，現(xiàn)實(shí)的材料經(jīng)過處理和改變，結(jié)合到兒童已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中。只有當(dāng)兒童憑已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化了這些新材料、新知識(shí)時(shí)，他們才能覺察和認(rèn)識(shí)這些新材料、新知識(shí)。

奧蘇貝爾對(duì)同化賦予了特定的內(nèi)涵，他認(rèn)為，盡管對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)某些概念來說，提供直接經(jīng)驗(yàn)可能是有益的，但是，學(xué)生一般都可以利用早期習(xí)得的語言和概念來同化大多數(shù)新的概念。言外之意就是說:教師需要使學(xué)生把新知識(shí)與頭腦中已有的相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來。

五、思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的作用

所有的學(xué)生都是天生的學(xué)習(xí)者。他們有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能奇妙的大腦。大腦能把經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化稱為知識(shí)和記憶。這些經(jīng)驗(yàn)要么是通過感覺器官得來，要么直接通過想象進(jìn)入大腦。而借助思維導(dǎo)圖，可以為他們帶來如下兩點(diǎn)作用。

1.幫助學(xué)生建立系統(tǒng)完整的知識(shí)構(gòu)架，促進(jìn)長期記憶的形成。

人類的大腦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，左右腦各司其職，左腦具有語言、概念、數(shù)字、分析、邏輯推理等功能，而右腦具有音樂、繪畫、空間幾何、想象、綜合等功能。

思維導(dǎo)圖是一種基于圖式理論的圖示法，學(xué)習(xí)者在利用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)知識(shí)過程之中，潛移默化地綜合運(yùn)用左右半腦的功能，將所學(xué)知識(shí)加以梳理、溝通，并以形象化的方式有效組織起來，使知識(shí)點(diǎn)之間發(fā)生鏈接，揭示了知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣形成的認(rèn)知圖式便于理解、記憶，從而促進(jìn)長期記憶的形成。

2.促進(jìn)課堂教學(xué)的互動(dòng)性，刺激學(xué)生主觀學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

根據(jù)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):人接受知識(shí)的渠道一般是聽覺(A)、視覺(V)和運(yùn)動(dòng)知覺(K)，通過“聽”能記住的知識(shí)小于10%，通過“看”可以記住30%～50%的知識(shí)，而通過“做”記住的知識(shí)會(huì)大于75%5。因此，在教學(xué)中，恰當(dāng)運(yùn)用思維導(dǎo)圖，不僅能夠起到知識(shí)理解、記憶和整理的作用，還能讓學(xué)生經(jīng)歷一場頭腦風(fēng)暴般的思維撞擊。學(xué)生在個(gè)體繪制和小組討論過程中，不斷歸納其已有發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)，提高了其探究新事物的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)能力，從而刺激了其主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。

這正是新課程所提倡的理念，即:學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師不單純是知識(shí)的傳授者，而應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、合作者和參與者。這就要求，教學(xué)過程應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)一個(gè)交互的態(tài)勢。

一種基于思維導(dǎo)圖的初中生意義學(xué)習(xí)方法

對(duì)于大多數(shù)初中的學(xué)生來說(尤其是大城市的學(xué)生)，初中階段的部分內(nèi)容在小學(xué)已經(jīng)有或多或少的接觸，例如“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成”這個(gè)概念，在他們的頭腦中，就會(huì)對(duì)外觀有一個(gè)粗淺的認(rèn)識(shí)。常規(guī)的教學(xué)中，對(duì)于這一部分的處理，也就是通過簡單帶領(lǐng)學(xué)生回顧已有知識(shí)，然后，隨即進(jìn)行對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的詳盡介紹。但靜觀其效果，往往是兩三學(xué)生的簡單應(yīng)和，學(xué)生基本上是處于被動(dòng)狀態(tài)，未能觸動(dòng)全體學(xué)生的積極思考，屬于機(jī)械的接受學(xué)習(xí)。為此，納入了思維導(dǎo)圖作為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具，通過學(xué)生的探究操作，用于打破沉悶的課堂氛圍。

一、環(huán)境介紹

1.多媒體網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。

2.所有計(jì)算機(jī)中安裝有名為“Mindjet.MindManager”的思維導(dǎo)圖軟件。

3.學(xué)生人手一機(jī)。

4.機(jī)房內(nèi)有電子交互白板一塊。

二、實(shí)施方法

環(huán)節(jié)一:任務(wù)引入

教師布置任務(wù)，并給學(xué)生一份主題為“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的思維導(dǎo)圖模板，模板中只有“硬件系統(tǒng)”和“軟件系統(tǒng)”兩個(gè)分支。

環(huán)節(jié)二:獨(dú)立思考，歸納舊知

第一步，要求學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)，以個(gè)體為單位，在教師提供的模板中，添加相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，圖1為一位學(xué)生所制作的成品。

第二步，教師問題引領(lǐng):“主機(jī)又包括什么呢?”

第三步，學(xué)生結(jié)合教師所提供的學(xué)習(xí)材料，為“主機(jī)”的節(jié)點(diǎn)添加子節(jié)點(diǎn)。

第四步，教師在電子交互白板上，展示幾幅較有代表性的思維導(dǎo)圖，并進(jìn)行適度點(diǎn)評(píng)。

環(huán)節(jié)三:交互探討，匯集觀點(diǎn)

第一步，教師提出“馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)下的計(jì)算機(jī)五大邏輯部件”的概念

第二步，學(xué)生合作學(xué)習(xí)，并以其中一位成員的思維導(dǎo)圖為藍(lán)本，共同探討導(dǎo)圖中的硬件設(shè)備如何歸類，并拖動(dòng)思維導(dǎo)圖中的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，重新組織思維導(dǎo)圖。

第三步，電子交互白板上展示各組的思維導(dǎo)圖，探討其中的分歧點(diǎn)，如，移動(dòng)硬盤應(yīng)該屬于哪一個(gè)部件。討論之中，教師或?qū)W生拖拽相應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行整理歸并新觀點(diǎn)，達(dá)成共識(shí)。

第四步，全體學(xué)生在電子交互白板上，共同探討計(jì)算機(jī)軟件的分類。

環(huán)節(jié)四:依托思維導(dǎo)圖，以賽促學(xué)，進(jìn)行測試

測驗(yàn)以競賽的形式展開，教師宣布競賽規(guī)則之后，告知學(xué)生:他們需要闖過兩關(guān):即第一關(guān)——找錯(cuò)誤;第二關(guān)——找位置(如圖2和圖3所示)。

說明:圖2所示的題目內(nèi)容如中心節(jié)點(diǎn)所示，要求學(xué)生結(jié)合自己掌握的情況，盡快找出錯(cuò)誤關(guān)系的節(jié)點(diǎn)，并將之拖動(dòng)到正確位置。

說明:圖3所示的題目內(nèi)容如中心節(jié)點(diǎn)所示，學(xué)生在操作時(shí)，只需拖動(dòng)左側(cè)的某個(gè)節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)概念處即可。

環(huán)節(jié)五:課堂總結(jié)

方法評(píng)析

從上述的實(shí)施步驟來看，思維導(dǎo)圖起到了如下幾個(gè)作用。

一、思維導(dǎo)圖是知識(shí)遷移的學(xué)習(xí)工具

學(xué)生在這個(gè)活動(dòng)中，人人都參與，并在教師的引領(lǐng)之下，逐步修訂以往的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到了知識(shí)遷移的目的。

思維導(dǎo)圖在這個(gè)案例中，是起到一個(gè)學(xué)習(xí)工具的作用，它首先呈現(xiàn)出學(xué)生的原始思路，然后依托教師的學(xué)習(xí)資料，學(xué)生在自己的思維導(dǎo)圖中，補(bǔ)充相關(guān)的知識(shí)節(jié)點(diǎn)，最后，教師順勢推出新知概念，學(xué)生通過簡單的拖拽，完善了關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)構(gòu)架，進(jìn)而順利完成舊知向新知的轉(zhuǎn)化與遷移。

二、利用思維導(dǎo)圖可以開展有深度的討論

由于思維導(dǎo)圖自身的優(yōu)勢，因此，當(dāng)將之運(yùn)用到初中信息技術(shù)學(xué)科時(shí)，可以有效地提升課堂互動(dòng)性，以頭腦風(fēng)暴式的討論，激活學(xué)生的思維，從而開展有深度的討論。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1.于討論之前的獨(dú)立思考。

因?yàn)樗季S導(dǎo)圖是發(fā)射性思維的外在表現(xiàn)，因此繪制思維導(dǎo)圖的過程，也是一個(gè)思路的整理過程。課堂討論之中，可以讓學(xué)生先將頭腦中出現(xiàn)的各種想法呈現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，再將這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸類整理，梳理出自己的個(gè)人觀點(diǎn)。

2.便于觀點(diǎn)匯集。

思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的個(gè)人觀點(diǎn)讓人一目了然，便于個(gè)人思路的直觀表達(dá)，而且其操作也很簡單，如復(fù)制小組某個(gè)成員的意見，再如運(yùn)用拖拽進(jìn)行整理歸并新觀點(diǎn)，這些都便于新的導(dǎo)圖的形成。

3.易于與其他現(xiàn)代教育技術(shù)手段相結(jié)合。

現(xiàn)如今，電子交互白板已經(jīng)出現(xiàn)在越來越多的計(jì)算機(jī)機(jī)房之中，教師在需要進(jìn)行屏幕操作時(shí)，已不再是單純的“鼠標(biāo)操作者”了，而是和學(xué)生面對(duì)面地交流，這樣大大增加了交流的機(jī)會(huì)和效果。

思維導(dǎo)圖因其發(fā)射性思維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本身也具有很強(qiáng)的互動(dòng)性，教學(xué)中配合白板的運(yùn)用，可謂是錦上添花、相得益彰。因?yàn)榇藭r(shí)學(xué)生的注意力均在白板的思維導(dǎo)圖之上，加之，師生共同參與，完成思維導(dǎo)圖，因此使得課堂的互動(dòng)性更為明顯，課堂的探討也更為深入。

三、易于建構(gòu)課堂知識(shí)的整體脈絡(luò)

研究表明:人腦對(duì)圖像的加工記憶能力大約是文字的1 000倍。又因思維導(dǎo)圖以圖文并重的運(yùn)用技巧，增加了學(xué)生對(duì)特定主題建構(gòu)的知識(shí)結(jié)構(gòu)的一種視覺化表征。因此，易于在他們的頭腦之中形成整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，加深他們對(duì)知識(shí)的理解，并增強(qiáng)知識(shí)的記憶。

四、促進(jìn)評(píng)價(jià)手段的多元化

課堂之上的評(píng)價(jià)手段應(yīng)該是多樣化的，除了常規(guī)方式之外，采用思維導(dǎo)圖式的測試題，學(xué)生在動(dòng)態(tài)的操作之中，再次強(qiáng)化了記憶。

結(jié)束語

思維導(dǎo)圖是對(duì)發(fā)散性思維的表達(dá)，因此也是人類思維的自然功能。它作為一種知識(shí)可視化的工具，其在初中信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)中，起到了兩個(gè)方面的效果:一方面是提高了學(xué)生的記憶能力，另一方面是促進(jìn)了學(xué)生的高級(jí)思維能力的發(fā)展。

思維導(dǎo)圖在初中信息技術(shù)學(xué)科的引入，開啟了意義學(xué)習(xí)的大門，也引發(fā)了教學(xué)方式的變革。當(dāng)然，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，還將會(huì)不斷地改進(jìn)、完善和提高已有成果。■