思維導(dǎo)圖在高校工科課程教學(xué)中的應(yīng)用初探

白康 陳文穎 程海燕

摘要：促使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)是21世紀(jì)教育的目標(biāo)之一。思維導(dǎo)圖在信息提取、加工、整合方面的作用非常顯著，在高校工科課程教學(xué)中也大有裨益，只要應(yīng)用得當(dāng)，可以成為教學(xué)上的得力腳手架，有助于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知達(dá)到高階水平，對(duì)解決傳統(tǒng)課堂中的一些弊端起到了很好的效果。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;工科教學(xué);知識(shí)結(jié)構(gòu)水平

中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）11-0178-02

文獻(xiàn)[1]指出，Learning to know（學(xué)會(huì)求知）是21世紀(jì)教育的四大支柱之首，即“更多的是為了掌握認(rèn)識(shí)的手段，而不是獲得經(jīng)過(guò)分類的系統(tǒng)化知識(shí)?！彼季S導(dǎo)圖正是一種有效的思維模式和手段，可極大地促進(jìn)和發(fā)掘人的記憶、閱讀、創(chuàng)造以及決策能力[2]。因此，在高校教學(xué)中合理應(yīng)用思維導(dǎo)圖，前景廣闊。

一、傳統(tǒng)教學(xué)的挑戰(zhàn)與困境

近年來(lái)全國(guó)高校的大環(huán)境是大幅削減學(xué)時(shí)，這對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新和補(bǔ)充帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)[3]。大多數(shù)教材在編撰上僅側(cè)重于知識(shí)與概念的前后銜接以及學(xué)科內(nèi)容體系的完整性，并不符合人的認(rèn)知規(guī)律，而且傳統(tǒng)的PPT演示方法，屬于單線條、線性結(jié)構(gòu)，這都不利于學(xué)生從宏觀上發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致其認(rèn)知大多處于SOLO認(rèn)知水平中的前結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)或者多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平[4]，即割裂狀水平。種種困難和弊端表明，教學(xué)改革勢(shì)在必行。

二、思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的突出價(jià)值

1.整體展示知識(shí)要點(diǎn) 提高學(xué)生認(rèn)知水平。以筆者所教的《過(guò)程參數(shù)檢測(cè)及儀表》課程中熱電偶部分為例。教材按照“測(cè)溫原理—基本定律—冷端處理方法—熱電勢(shì)測(cè)量”來(lái)排版。筆者跳出了教材限制，從實(shí)際出發(fā)。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)而言，人最關(guān)心的其實(shí)是如何使用熱電偶才能正確得出被測(cè)溫度的數(shù)值，因此，需要逐步解決從原理到實(shí)踐的各項(xiàng)實(shí)際問(wèn)題。依據(jù)這個(gè)思路繪制的導(dǎo)圖如圖1所示。

可見(jiàn)，按照思維導(dǎo)圖的全局觀授課，更貼合人的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)際需要，而且樹(shù)圖結(jié)構(gòu)重點(diǎn)突出、脈絡(luò)清晰，讓學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系理解得更為深刻，有利于促使他們的認(rèn)知水平達(dá)到SOLO高階水平，即關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和拓展抽象結(jié)構(gòu)水平。

2.鍛煉、提高學(xué)生思維能力 使其學(xué)會(huì)求知。從上例可知，繪制思維導(dǎo)圖的過(guò)程就是信息提取、加工和再創(chuàng)作的過(guò)程，這可促使學(xué)生的思考向著更有廣度和深度的方向延伸，有助于鍛煉他們的思維能力、概括總結(jié)能力、提取關(guān)鍵詞和建構(gòu)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系等方面的能力，正迎合了“學(xué)會(huì)求知”的需要。

3.教學(xué)內(nèi)容更加精練 緩解學(xué)時(shí)壓力。圖1覆蓋了教材原本數(shù)十頁(yè)的內(nèi)容，非常精練，對(duì)消除各知識(shí)點(diǎn)銜接時(shí)的障礙十分有利，因此不管是教師的教學(xué)還是學(xué)生的吸納，都感覺(jué)水到渠成，在無(wú)形中提高了效率，緩解了學(xué)時(shí)壓力。

4.促進(jìn)課堂互動(dòng) 提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。借助思維導(dǎo)圖，教師可以改變傳統(tǒng)課堂“滿堂灌”的模式，設(shè)計(jì)多種師生互動(dòng)、生生互動(dòng)活動(dòng)，提升學(xué)生課堂聽(tīng)課率和參與度，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大有裨益。

三、基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)模式

1.教師示范引領(lǐng)。將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到教學(xué)中，教師的示范引領(lǐng)作用非常重要，只有實(shí)際在教學(xué)中展示出思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，才能激發(fā)學(xué)生使用的興趣和熱情。

第一堂課，筆者以一幅思維導(dǎo)圖將課程的整體教學(xué)內(nèi)容、要求和特點(diǎn)展示在學(xué)生面前，借助導(dǎo)圖的脈絡(luò)梳理作用讓學(xué)生直觀地感受自己將要學(xué)習(xí)的目標(biāo)和重點(diǎn)，做到心中有數(shù)。在教學(xué)進(jìn)程中通過(guò)思維導(dǎo)圖精練教學(xué)內(nèi)容，展示知識(shí)之間的隸屬層級(jí)關(guān)系，使學(xué)生不斷感受導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)和作用。

在課堂切入時(shí)機(jī)方面可以多樣。比如，在課堂開(kāi)端出示已經(jīng)完成的導(dǎo)圖作為導(dǎo)引、在課堂最后進(jìn)行導(dǎo)圖總結(jié)、以生成性導(dǎo)圖板書(shū)的方式貫穿課堂始終等，可根據(jù)新授課、復(fù)習(xí)課、講評(píng)課的不同特點(diǎn)選擇最合適的方式。

另外，在課程中為學(xué)生介紹必要的思維導(dǎo)圖軟件以及使用方法也是不可缺少的。

2.學(xué)生參與互動(dòng)。為了鍛煉學(xué)生的思維擴(kuò)展能力，學(xué)生的課堂參與和課下練習(xí)也不可或缺。根據(jù)學(xué)生接觸思維導(dǎo)圖的不同階段，可應(yīng)用不同的模式。

學(xué)生剛接觸時(shí)，需要根據(jù)教師的示范引領(lǐng)了解和熟悉思維導(dǎo)圖。筆者在繪制生成性導(dǎo)圖板書(shū)時(shí)，會(huì)以隨機(jī)點(diǎn)名等互動(dòng)方式讓學(xué)生將各分支填補(bǔ)完整。一段時(shí)間后，筆者會(huì)逐漸放手讓學(xué)生自主繪制導(dǎo)圖，也可采用小組協(xié)作的模式讓學(xué)生討論，并將最終成果通過(guò)手機(jī)拍照上傳至“課堂派”網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，將作品實(shí)時(shí)投影在大屏幕上，再進(jìn)行針對(duì)性地展示、點(diǎn)評(píng)和修訂。課下，筆者也會(huì)布置一些合理的導(dǎo)圖作業(yè)，在“課堂派”網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)批閱后，在全班公開(kāi)分享優(yōu)秀作品，既是對(duì)導(dǎo)圖的有利示范，也使全班同學(xué)都收獲了該部分的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。

四、學(xué)生反饋

筆者利用“課堂派”教學(xué)平臺(tái)，面向自動(dòng)化專業(yè)2015級(jí)116位選修《過(guò)參》課的學(xué)生做了投票調(diào)研，結(jié)果如下。

1.學(xué)生對(duì)應(yīng)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)的認(rèn)可情況：有利于從宏觀把握整體知識(shí)點(diǎn)，鍛煉了思維能力（88%）;上課的方式比較有新意（65%）;課前已熟悉了這種方法（4%）;暫時(shí)沒(méi)發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)（4%）;無(wú)所謂（4%）;不喜歡（0%）。

2.學(xué)生對(duì)自己練習(xí)繪制思維導(dǎo)圖的體會(huì)情況：以前就使用過(guò)，學(xué)習(xí)過(guò)程沒(méi)有問(wèn)題（10%）;第一次使用，感受到思維導(dǎo)圖確實(shí)是個(gè)好方法，愿意一直用下去（68%）;暫時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，但愿意繼續(xù)嘗試（21%）;不喜歡（1%）。

投票結(jié)果顯示，大部分學(xué)生還是非常認(rèn)可這種教學(xué)方式的，也看到了思維導(dǎo)圖在鍛煉思維、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)等方面的價(jià)值。

五、總結(jié)

教學(xué)實(shí)踐表明，只要應(yīng)用得當(dāng)，思維導(dǎo)圖完全可以成為工科課程教學(xué)上的得力腳手架，但不能形式大于內(nèi)容，著重點(diǎn)應(yīng)落在“繪制”的過(guò)程以及日后的調(diào)閱、使用及改進(jìn)。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的繪制過(guò)程以及成果的合理性評(píng)價(jià)和點(diǎn)評(píng)也不可缺少，否則學(xué)生的思維有可能會(huì)發(fā)散成為無(wú)序狀態(tài)。

總之，思維導(dǎo)圖以一種可視化的方式，創(chuàng)造性地探索、梳理和總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)解決傳統(tǒng)課堂中的一些弊端起到了很好的效果。隨著思維導(dǎo)圖研究的不斷深入和推廣，相信在高校工科教學(xué)中的應(yīng)用前景也會(huì)越來(lái)越廣闊。

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A Preliminary Study on the Application of Mind Mapping

in the Teaching of Engineering Courses in Universities

BAI Kang，CHEN Wen-ying，CHENG Hai-yan

（Department of Automation，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071003，China）

Abstract：Getting students know how to learn is one of the goals of education in the 21st century.Mind mapping in the field of information extraction，processing and integration effect is significant，also goes a long way in the engineering course teaching in universities.As long as used properly，Mind mapping can become a useful scaffolding in teaching.It can help students to reach higher cognition levels and have achieved good results in solving some shortcomings in traditional classrooms.

Key words：mind mapping;engineering course teaching;knowledge structure level