思维导图与小学科学论文

摘要：在当今这个信息大爆炸的时代，培养人的选择、分析、归纳、总结、处理信息的能力非常重要。教师在“教书”的过程中，教的不仅是知识，更主要的是学习方法。思维导图的使用，就是教给学生一种新的学习方法。使用思维导图做笔记，去记录、去记忆、去阅读、去复习的效率都很高。今天小编为大家精心挑选了关于《思维导图与小学科学论文 (精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

思维导图与小学科学论文 篇1：

思维导图与小学科学概念重建的融合

摘 要：思维导图属于小学科学教学中应用频率较高的方法之一，其主要将理论内容通过递进、统筹的方式进行展示。概念重建主要指通过难易转化、繁简转化等形式进行教学应用。

关键词：思维导图;概念重建;小学科学

引言：

思维导图在应用上可通过知识点简化、赋予逻辑性等方式，使学生可以按照一定思路逐渐加深对理论内容的理解。在知识点的展示形式上，思维导图可通过简化、层次性的方式进行展开，使学生简明扼要获取所需理论内容。该教学方法一方面可以通过理论内容优化的形式，使学生更好理清理论知识的脉络机构，另一方面可以通过逻辑上的递进性，进而改善其在理论学习和实践过程中的实施质量。

一、思维导图与概念重建的相关概述

(一)思维导图的相关概念阐述

思维导图作为教学中常用的方法之一，其主要通过思维的推导性和教学内容由浅入深的形式，使理论内容通过递进、统筹的方式进行展示，如树状图、流程图以及放射图等[1]。思维导图在应用上需要结合具体教学内容以及学生的基础学习水平进行合理设置，如学生的学习基础较为薄弱、理解能力较低，在思维导图的应用上可加强基础性知识的细化，由此使学生循序渐进加强理论内容的理解。概念重建主要通过理论内容的新形式讲解，使学生在理论概念以及理解过程中可以根据新形态进行理论内容理解。

(二)思维导图与概念重建在教学中的实施意义分析

随着现阶段教学改革、思想观念的进步等，小学阶段的课程教学不仅重视理论方面的有效教学，还注重逻辑性、教学优化以及内在素养教育等。对于现阶段的科学课程教学而言，思维导图在形式上不仅可以进一步优化教学内容展示，还可在内在学生学习过程中通过逻辑性指导，使其在学习过程中可以形成统筹思想和逐层分化思想，进而改善学生理论学习以及实践的实施质量。

二、相关的改善思路及实施方案

(一)加强思维基础性建设

思维导图在教学的应用中其初始结构较为重要，通常情况下主要有三种设置思路，一为由浅入深的方式，二为统筹形式，三维放射性形式[2]。方式一属于基础性较强的知识推导方式，通过逐层递进使学生逐渐掌握理论内容的核心内容;方式二主要通过逆向思维的形式进行理论内容教育，在应用上通过核心内容作为初始思维模块，进而使学生根据核心思维进行逆向推倒，该种方式在应用上具有较强的逻輯性，在应用思维导图进行教学的同时，可使学生在记忆力以及思维能力等方面获得相应锻炼，由此提升理论与实践学习的质量;方式三主要表现为发散性思维，通过理论内容的核心设置，进而以多种角度进行理论内容的推导，该种方式在应用上需要较强理论理解能力。比如在《工具和机械》的一课教学中，教师可通过方式二设置思维导图，使学生通过逐层深入的方式，加强理论方面的理解，如在《杠杆类工具的研究》教学中，可建立“省力→支点位置→杠杆两端长度”的思维导图，使学生通过杠杆使用的最终目的进行逆向思考，由此对学生的思维、理论运用能力进行适当训练。对此，教师在教学内容、流程以及模式设计上需要提升思维导图的基础性建设，使学生在理论学习的过程中可以根据理论内容的固定目标进行相应的推导，进而在一定程度上改善教学实施的基本情况。

(二)加强问题设置的科学性

“问题”作为引导思维的重要因素之一，其在教学的应用过程中可通过调动思维的方式，使学生在理论内容的预习、复习阶段中按照一定思路进行思考与探究。从教学实施的角度出发，教师通过问题引导的方式，可使学生在思维上紧跟教学的实施节奏，比如在《定滑轮与动滑轮》的教学过程中，教师可向学生设定相关问题，使学生通过问题引导的方式参与教学流程中，如“定滑轮与动滑轮具有什么特点，二者在应用上具有何种特征及效果”，此外，教师在问题设置的基础上还应加强学生的思维引导，使其在理论学习的过程中可以根据问题特点，合理设置理论内容的分布，如通过由浅入深的思维导图模式解决相应的问题，如动滑轮与定滑轮在应用原理上，主要通过改变力的方向以实现省力与省距离的特点等。此环节的概念重建主要通过增加实验形式和理论形态等形式，使学生透过思维导图加强理论内容的进一步理解。

(三)优化思维导图及概念重建的实施方式

思维导图在推导过程中主要包含三种方式，即正向、逆向与发散性思维推导模式。在具体的应用过程中应结合教材内容与学生基础进行合理选择。概念重建在教学的实施过程中主要通过难易转化的方式进行应用。部分学校的生源情况较为优越，该部分学生对于基础部分的理论内容具有较为坚实的基础，在思维导图的应用上可采用逆向推倒方式的思维导图，使学生根据核心理论进行理论细节展开，同时根据概念重建的方式对理论内容进行简化，如在《形状的抗弯曲能力》一课的教学过程中，教师可通过拱形的受力情况引导学生根据其蕴含原理展开相应的理论知识，如抗弯曲能力优越→物体形状结构的特殊性→将力通过形状的特殊性进行分散。

三、结束语

本文根据思维导图以及概念重建的内容、教学形式以及展开特点，并结合当下的教学背景进行了相应的理论探究以及实践分析。随着教学观念以及教学优化的进一步发展，学生内在方面的培养逐渐得到广泛关注，对于教学实施而言需要结合教学方法与观念的演变进行合理应用，由此在一定程度上使学科教育在新时期的发展过程中实现更高层次的发展。

参考文献

[1] 林芹.思维导图与小学科学概念重建的融合——以《观察树叶》一课为例[J].华夏教师，2015(1)：35-36.

[2] 马金才.思维导图引导小学科学的策略[J].新课程(小学)，2016(5).

作者：赵扬媚

思维导图与小学科学论文 篇2：

小学科学高年级使用思维导图做笔记的实践研究

摘 要：在当今这个信息大爆炸的时代，培养人的选择、分析、归纳、总结、处理信息的能力非常重要。教师在“教书”的过程中，教的不仅是知识，更主要的是学习方法。思维导图的使用，就是教给学生一种新的学习方法。使用思维导图做笔记，去记录、去记忆、去阅读、去复习的效率都很高。使用思维导图做笔记，学生的思维过程是可视的，方便教师进行合理的调控、评价和指导，这对教师反思自己的教学、优化自己的教学很有帮助。最主要的是，使用思维导图做笔记，对学生思维的逻辑性、条理性，对学生的分析、总结、归纳能力有非常显著的影响。

关键词：思维导图;小学科学;做笔记

一、问题的提出

小学科学一周只有2节或者3节课，每次上课时总会发现学生记不太清楚上一节课上了哪些内容，想来这其实也很正常，学生每天要学习那么多学科，而科学课隔了一两天才有一节，这很符合艾宾浩斯的遗忘曲线。但是这对学生科学素养的提升很不利，且科学课单元内的连贯性是很强的，所以我希望通过做笔记来加深学生对科学课学习内容的印象，促进科学教学的有效开展。但是传统的笔记存在一些问题，比如：效率太低，小学生写字很慢严重妨碍了上课进度;传统的笔记很枯燥乏味，这大大扼杀了学生学习科学的兴趣等。

1.思维导图在小学科学中的使用现状分析

虽然已经有一些文章写到思维导图在小学科学中的应用，但是身边的科学老师很少使用思维导图，更不要说让学生用思维导图做笔记了。

因为教师自己要使用思维导图这个工具，首先就得了解思维导图，并熟练掌握绘制思维导图这门技能，还得清楚整个小学科学的知识体系，这对很多老师来说就有很大难度，从而对它敬而远之。使用思维导图对学生来说就更难了，甚至对很多小学生来说，思维导图这个名字他们完全没听说过。

另外，还有一个客观原因，没有那么多时间去教学生使用思维导图，也没有那么多时间让学生来制作思维导图。

2.思维导图对学生的发展好处颇多

(1)思维的发展

通过思维导图可以将学生“点”状的思维逐渐变成“框架”式，彼此联系，建立自己的知识体系。在绘制思维导图的过程中，需要学生不断地提炼信息，提取关键词，理清彼此之间的联系，培养学生思维的条理性、逻辑性。

(2)大脑的开发

思维导图更符合脑科学的特点，人大脑中的神经元之间就是相互连接，呈放射型，思维导图就顺应了大脑的这种最自然的思维模式。而且研究者们发现利用思维导图做笔记是利用左右脑协同工作的全脑思维过程，这能协调平衡发展左右脑，激发学生大脑的潜能。

二、思维导图的界定及原则

1.思维导图的界定

不是只有如下图似的托尼·博赞的发散型思维导图才是思维导图，像气泡式、树状、概念图、流程图等都是，对于小学生而言，只要是图文并茂，体现思维过程的都可以叫思维导图。

2.“先学后用”原则

使用思维导图做笔记对学生来说的确是有难度的，但一味灌输思维导图的制作方式就失去了它真正的意义，所以它需要很多的“脚手架”帮助学生一步一步来做。我的实施原则是“先学后用”，在三四年级开始接触、认识、了解思维导图，并开始记一些传统的笔记。到高年级才开始让学生在不断地模仿、改进、交流、完善中选择合适的形式使用思维导图来做笔记。

三、使用思维导图做笔记的实施情况

1.实施过程

(1)充分“浸染”，吸收“能量”——三四年级教师展示介绍阶段

良好的开端是成功的一半。根据儿童发展规律，三四年级的学生还不具备自己使用思维导图做笔记的能力，所以我将这个时段设定为接触、认识、了解思维导图的第一阶段。在这个阶段，让学生充分认识、了解思维导图，为下一阶段的实施打下理论基础。另外，让学生充分认可思维导图的价值，为下一阶段的实施打下情感基础。

在操作的过程中，大部分都是课堂上学生记录好主要框架——关键词、线条等，课后学生上色，呈现完整的思维导图，一如既往地坚持，使学生养成习惯。

板书、板贴、PPT等多种方式的呈现，气泡式、树状、框架式等不同类型思维导图的呈现，绚丽多姿的色彩让学生跃跃欲试;在抓落实方面，每次都让学生记录下来，这使学生在潜移默化中熟悉了思维导图，习惯去整合知识，用较全局性的思维来思考问题，逐渐养成习惯。

(2)学以致用，分步走——五年级的尝试阶段

经过长时间的熏陶，根据“先扶后放”原则，教师逐步放手让学生自己利用思维导图做笔记。“扶”的时间的长短根据学生的掌握情况进行调整。通过四个步骤的实施，让学生能使用思维导图做笔记、在不同的课堂会选择用哪种类型的思维导图。

①课堂师生共同完成

由教师主导，学生举手回答、相互补充完善，梳理出知识框架。这个过程中，大家最终呈现的思维导图是一样的。

②课堂辅助导图

教师提供已经画了一半的思维导图，让学生补充完成，属于半开放式。这个步骤是学生模拟与应用的过程。

③小组合作完成

课堂预留时间，让学生组内讨论完成，并请代表展示，通过比较、交流、完善找出更适合的思维导图来做笔记。这个步骤可以多花一点时间，这个环节对学生提升自身的能力大有裨益，在展示、比较、交流、完善的過程中，学生不断思辨，学生之间能不断地撞出火花。

在这个共同构建完善思维导图的过程中，学生的思维达到了前所未有的活跃度，而且在相互讨论中加强了团队合作。

④独立完成

当思维导图的训练达到一定的“量”时，可以试着“放手”，让学生自己独立完成思维导图。这个阶段可以视情况与前面几个过程反复进行，逐步完善学生的思维导图。

(3)个性发展，各展风采——六年级使用阶段

这个阶段是学生从“会”到“好”的提升阶段。学生在掌握了思维导图的使用技巧、学会了绘制思维导图的技能后，开始往思维发展的方向发展，教师将更关注学生的思维发展。

2.实施过程中的监督、评价、反馈

使用思维导图做笔记，这是一個长期的过程，这个过程必须要坚持使用，不能因为一些事情的阻挠就轻言放弃，于教师而言、于学生而言都是。所以有些要求、有些评价、有些奖励是必须的。比如：每个学生准备一个科学记录本，每次科学课上的笔记都要记录、上色，绘制出思维导图。

按照小组组长负责制，每次都要检查笔记的完成情况。每周一上交笔记本，教师评五角星，星星数量表示积分数，学期末根据积分兑换礼物。

在坚持使用的过程中，不同的班级要有所变通，不断完善评价与反馈制度。当然，即使在同一个班级里学生与学生之间也是有差异的，教师要“因材施教”，及时鼓励和指导思维水平相对较弱的同学。

3.效果与反思

建构主义学习理论中写道：“学生的学习活动要与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，在教学中创建真实的教学情境，让学生带着真实的任务学习，以使学生拥有积极学习的主动权。因为学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构自己知识经验的过程，通过新经验和原有知识经验的相互作用，充实和丰富自身的知识、能力。”

(1)使用思维导图做笔记的方法，学生的思维过程是可视的，方便教师进行合理的调控、评价和指导。这对教师反思自己的教学、优化自己的教学很有帮助。

(2)在绘制思维导图的过程中，要求学生在课堂上必须积极听讲，并迫使学生思考一个句子的要点是什么?要点与要点之间的关系是什么?又应该如何在思维导图中呈现出来?在这个过程中，学生的大脑在主动地输入、输出信息，而不是被动记录内容。在建立自己知识体系的过程中，学生的大脑转得越来越快，思维能力越来越强。在这个不断反复练习的过程中，思维的发展是飞跃式的。学生的思维会非常灵活、生动、发散。在整理框架时，学生的条理性、逻辑性不断加强。除了思维的发展，学生的能力也会有所提升，比如：提取信息的能力、整理信息的能力、分析问题的能力、解决问题的能力等。

(3)学生绘制思维导图的过程中，首先，课堂上完成主要框架：关键词、线条等，课后还要上色，在下节课的课堂上教师会展示优秀作品，多次呈现，大大加深记忆。这符合艾宾浩斯的遗忘曲线，提高了教学效率与学科成绩。

(4)节约时间。在记的时候，只记相关的词可以节约时间;在读的时候，只读相关的词可以节约时间;复习时也可节约时间。

综上所述，在小学科学教学中，教师运用思维导图不仅可以提高教师自身的应用分析能力，还可以促进学生思维能力的发展。对于小学生而言，思维导图丰富的色彩、形象的图片和多样的设计都具有很强的吸引力。这种教学模式可以改变往常枯燥的课堂模式，让学生自主参与、获得成就感。此外，思维导图在小学科学的实践中还有助于引导学生把零碎的知识点整合起来，帮助他们形成清晰的知识结构。因此，在小学科学教学中，教师应活用思维导图，发挥其优势，进一步提高教学的质量和效率，让学生在学习中取得更大的进步。

但在教学实践过程也会有一些问题的存在，我将反思如下。

1.学生能否坚持。班级中总有一些学生轻言放弃，参与度、积极性不高，这取决于教师是否制定了良好的督查机制、评价机制等。这个过程中，教师要多花心思，与学生“斗智斗勇”。

2.思维导图虽好，但只是一种工具。教师在认识到思维导图的好处后，不要本末倒置，思维导图只是一种学习工具，是帮助学生学习的支架而已。

3.实施的周期较长，是否可以适当缩短周期?或向三四年级发展?

正如第2点讲到的，思维导图是一种工具，我们要在潜移默化的过程中慢慢渗透，不要心浮气躁，急于求成。

参考文献：

[1]王伟宗.基于思维导图的小学自然生命科学教学内容活动设计的实践研究[D].上海：上海师范大学，2017.

[2]黄鹭达，张玲娇.效应用思维导图提升小学生建构科学概念的思维品质[J].课程与教学，2018(4)：72-73.

编辑 冯志强

作者：孔燕

思维导图与小学科学论文 篇3：

用技术学技术：教师信息技术能力提升的实证研究

【摘 要】 信息技术能力提升是近年来教师专业发展培训的必修课程模块之一。集中式的实操培训可以在短时间内让教师学员快速提升技术素养。微课制作能力是技术素养的综合体现，在实际培训中也深受教师学员青睐。由于该专题内容庞杂，要理清各个制作软件的功用需要设计恰当的培训方案，帮助教师学员综合运用所学知识，最终真正做出优秀的微课作品。思维导图工具作为一款学习软件，可以帮助学习者在技术学习的过程中梳理培训内容，构建认知地图，达到知识内化的目的，绘制思维导图是学习者在学习复杂性知识的过程中实现由输入到输出的一个便捷渠道。本研究通过准实验法，采用单盲设计对参加微课制作培训的中小学教师学员进行了同步对比实验，来验证思维导图运用于教师微课培训的有效性。通过分析实验班和对照班教师学员的基本信息，前、后测成绩，问卷调查结果，以及思维导图作品等多种数据，研究者发现引入思维导图工具有助于教师学员内化培训知识以及更加快速地生成高质量作品。

【关键词】 教育信息技术;教师专业发展;微课;思维导图;技术素养;教师培训

一、引言

在“互联网+教育”时代，信息技术的快速发展及其在教育教学领域的广泛应用成为常态，从传统的课堂教学到远程在线教育、数字化学习、智慧教育和近年来迅速发展的创客教育，新技术在教育中的融合应用与日俱增。《教育信息化“十三五”规划》提出要应用上台阶，信息技术与教育教学融合进一步深入，教师信息化教学能力、学生信息素养显著提升。对新时代的教师也提出了更高要求，教师需要不断完善自身信息技术应用能力才能适应社会需求，教师培训逐步成为教师提升信息技术应用能力的主要方式和途径。根据《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程的意见》，到2017年底完成全国1，000多万中小学(含幼儿园)教师新一轮提升培训，提升教师信息技术应用能力、学科教学能力和专业自主发展能力。为此各级教育行政部门联合高校和培训企业为当地中小学教师开展了形式多样的全员培训。《教育部关于大力加强中小学教师培训工作的意见》指出，要“创新教师培训模式方法，提高教师培训质量。丰富和优化培训内容，不断提高教师培训的针对性和实效性”。

随着信息技术的迅速发展和在教育教学中的广泛应用，我国教育改革不断推进，教学模式不断创新，同时对于教师自身能力的要求也在提高，相应的教师培训不断推陈出新。微课具备短小精悍的特点，被广泛运用到教学当中，教师微课培训逐渐被重视。笔者所主持的多地区微课专题系列培训就是在这样一个背景下开展起来的。培训内容包括多媒体资源的获取与初步加工、素材的收集与制作、动态课件的制作与呈现、微视频的加工、多类型微课的制作与美化等，其中需要用到十多种大大小小的软件，内容设置虽有条理，但也比较庞杂。要在短短的三五天时间里让教师学员快速掌握和内化所学知识和技能不是一件容易的事。

成人学习者尤其是中小学教师本身拥有丰富的学习及教学经验，对于培训的期望和要求较高，强烈的自我学习愿望是其最好的学习动力。另外，成人学习者接受新生事物较慢，学习和记忆方式较为传统，缺乏对于知识结构的组织能力，影响学习效果。思维导图作为一种简单有效的图形思维工具和知识表征工具，是构建知识网络和巩固记忆的有力工具，近年来被广泛研究和应用于各学科教学，被认为有助于教师和学习者在思考过程中，以一种可视化的方式创造性地探索、修正和总结有关某一学习问题的想法(张海森， 2011)。

通过阅读大量文献发现，有关思维导图运用于教师培训的应用研究很少。对中国期刊网教育类数据库文献进行检索，篇名中同时含有“教师培训”和“思维导图”的论文仅有2篇。一篇是《教师在主题词图式反思中实现专业成长的创新实践》(夏纪梅， 2016)，作者在某一中小学英语教师培训项目中将思维导图用于课堂讨论和反思环节，效果很好，但采用的是个案研究法，而不是实验法。另一篇是较早的《思维导图在高校教师教育技术培训中的应用》(王延， 等， 2005)，作者在对高校教师开展教育技术能力(教学设计)培训时让教师学员使用思维导图绘制教学设计流程图。论文篇幅短，研究方法和研究设计都不够明确。因此，已有研究在教师培训与思维导图使用方面还缺乏严谨的研究设计和研究方法。在研究主题方面，多數研究都是单纯的研究某一方面，比如微课的开发和设计、思维导图在中小学教学中的应用(作为工具)或思维导图工具的培训(作为培训内容)(魏海姣， 2017a)、教师信息技术能力培训等。“虽然从2005年开始，每年都有关于思维导图和教师的相关研究，但研究数量不足，而且主要集中在高等教育领域”(魏海姣， 2017b)。更少有人去关注将教师培训与思维导图工具二者结合的研究，用技术学技术的思想还没有得到重视。

本文通过对广州市某区中小学教师的微课制作培训开展实证研究，将思维导图工具运用其中，让教师学员“学用结合”，即学会使用它并能用来强化培训效果。整个过程采用准实验法，探索在培训中让教师学员用技术学技术，学技术用技术，反复强化，让教师学员既掌握思维导图等知识管理工具的使用方法，又进一步运用它去学习和内化新的信息技术知识。本研究的实践价值在于提升教师自身信息技术素养和增强培训效果，实现工具学习(信息素养提升)与内容学习的良性互动;在理论意义上，将丰富教师培训和思维导图等领域的研究。

二、研究的理论基础

思维导图是20世纪60年代英国心理学家东尼·博赞发明的一种笔记方法，其理论基础有左右脑分工理论、信息加工理论和格式塔心理学等。“利用大脑求整体的运作倾向(求完整的天然属性)，我们的应用者只是在思维导图上的关键词汇处加了一些空白的线条，诱使大脑自己去‘填充’那些令人无限联想的空白区域。人脑一旦意识到它可以在任何两个事物之间建立联想，它就会几乎自发地找到关联，尤其在有了别的刺激来触发它的时候。”(Buzan， 2015， p.58)。博赞(Buzan， 2015， p.58)认为思维导图是对发散性思维的表达。思维导图具有发散性、非线性结构化和整体性的特点(赵国庆， 等， 2004)。

本研究的相关理论基础如下：

(一)建构主义学习理论

建构主义主张学习是学习者在与环境交互作用的过程中主动建构心理表征的过程，知识是学习者通过意义建构而获得的，强调学习者是一个主动的知识建构者。思维导图的绘制可以充分发挥教师学员的自主探究性和创造力，教师学员自主回忆整理，绘制出自己的思维过程，便于培训者进一步了解教师学员的掌握情况并提供支持和帮助。

(二)知识表征与思维可视化理论

知识表征是指信息在人脑中的存储和组织形式，即外在的实物、事件、观念等在人脑中呈现并为人脑所指的形式。它有两种类型：语义表征和表象表征。表象表征最典型的形式就是图像，图像更接近于客观世界。思维导图兼具语义和表象属性，可以在短时间内整理和加工信息，提高认知效率，又方便快速提取信息，“一图胜千言”。

认知加工的过程往往是不可见的，需要用图示的方式将其展示出来。这要求人们运用一系列可视化技术，把看不见的思维过程以可视化的形式清晰地呈现出来，即思维可视化(thinking visualization)(赵慧臣， 等， 2014)。思维导图实际上就是一种思维可视化工具，可以帮助学习者通过回忆、复习和整理所学知识，构建便于存取的网络框架结构。思维导图对应的英文包括mind mapping和mind map，前者表示构图过程，后者表示构图结果。它不同于“概念图”(concept map)，诺瓦克博士将概念图定义为使用节点代表概念、使用连线表示概念间关系的知识组织和表征工具。从可视化这一点上来看，概念图和思维导图有着相同的“非线性图示”的特征，但其核心目的则明显不同，前者在于表征知识，后者在于激发和整理思考。思维导图学习有四个阶段：不用(无意识的低效)、初学(有意识的低效)、中级(有意识的高效)、高级(无意识的高效)。在研究方法上，要朝着规范化的方向努力，特别是实验法、基于设计的研究、个案法等(赵国庆， 2012a)。思维导图在教学中可以用于以下环节：作为先行组织者呈现;作为教学进程引导工具;作为讨论交流工具;作为汇报工具;作为反思工具;作为评价工具;作为创作工具;作为复习总结工具;作为联系新旧知识的工具，回顾之前学习的内容;作为对知识进行深层次加工的工具，等等(赵国庆， 2012b)。常用的思维导图软件非常多，如Xmind、Mind Manager、Mind Map、Free Mind、百度脑图、幕布等。

三、研究设计

(一)研究方法

1. 问卷法

为了解两个班教师学员自身的信息技术能力基础水平和培训后的知识掌握情况，本研究设计了两份调查问卷，分别对教师学员培训前和培训后的知识掌握情况和主观感受进行了检测。本问卷在该专题以往多期培训中使用过，效度好，能够准确测验学员的水平。

前测问卷共设15个题项，前9个题项属于基本信息题，后6个题项属于培训内容检测题，总分6分。后测问卷设25个题项，前两个题项属于基本信息题，中间14个题项为培训内容检测客观题，最后4个题项属于培训内容检测开放题。后测成绩仅统计客观题，总分14分。试卷结果和问卷结果采用EXCEL和SPSS22.0软件进行统计。

2. 準实验法

准实验法是指在无法随机安排被试时，运用原始群体，在较为自然的情况下进行实验处理的研究方法。它有别于实验法对被试群体(实验班)的目的性随机抽样。本研究将依据培训报名生成的两个自然班分别设为实验班(小学科学教师班)和对照班(中学物理教师班)，各50名教师学员。实验为单盲设计，即仅两班授课教师知道此次培训也是一次教育实验，而参加培训的教师学员不知道。两班授课教师均有着十余期微课制作培训主讲经验，授课水平一致。本研究假设思维导图工具有助于提高教师ICT技能学习的效果，自变量为思维导图工具的应用，因变量为教师学员对培训ICT内容的掌握水平。控制变量为两班培训教师的授课水平和教师学员的初始水平，干扰变量为教师学员的出勤情况(如缺席或迟到造成知识学习的遗漏)。

本研究采用等组实验。实验班和对照班各有50名教师学员，培训时间为3天。教师学员来自广州市某区，该区有中小学校220所，信息化综合指数达到85%，位列珠三角地区中游水平，智慧城市建设取得显著成效。选用该区教师作为研究样本，具有一定的代表性。

本研究采用Xmind软件作为研究工具，它是一款开源免费软件，素材丰富，功能多样，操作简单，学习者可以很快上手。在研究中，让实验班的教师学员在课堂上或家里使用它将培训期间所学知识绘制成图并相互交流学习。

(二)研究思路

在实验前对两个班的教师学员进行前测。在教学中，对实验班采用绘制思维导图的方式去学习新的软件和资源制作方法，对照班则不采用思维导图工具教学，授课教师仅口头串讲知识点，引导教师学员回顾所学知识。实验后，通过问卷进行后测，比较分析两个班教师学员的微课知识水平、能力提高幅度及对培训的满意度等，全面分析学员的培训效果(见图1)。

四、实验过程

(一)培训方案设计

本次微课培训于2018年1月11日至13日进行，为期3天，每天培训时长为上、下午各2.5小时。培训课程依据《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》中的“技术素养”维度来设计，以“应用信息技术优化课堂教学”的第四条标准所涵盖的内容(“通过多种途径获取数字教育资源，掌握加工、制作和管理数字教育资源的工具与方法”)为基础，围绕微课专题设计有序衔接的培训内容。培训内容方案已经过十余期微课培训实践，受到教师学员的广泛好评，历次培训中教师学员反馈“非常满意”的比例都在80%以上。

本次培训地点设在该区社区学院的电脑教室，方便教师往返于家庭和学校。培训分为两个班，同步进行，每班各自配有一名主讲和一名辅导教师，其中小学科学班作为实验班。

(二)思维导图的教学设计

在第一天对实验班的授课内容中设计了思维导图工具的使用(1小时)，其他课程内容与对照班保持一致。在思维导图软件的教学中，教学知识点如图2所示，主要包括图类型的选择，图片、图标、标签、联系、边框、标注的插入，样式以及格式的设置等知识，通过这些工具绘制常用的思维导图(枝干式、层级式、因果式、顺序式等)。运用“做中学”的方法，让教师学员在分析案例的基础上，通过上机实践操作掌握思维导图软件的各个功能。本次教学实验设计了三个常用的思维导图教学案例，分别是枝干式思维导图(如图2)、气泡图(平衡图属于其中一种，如图3)、层级式思维导图(也称“组织结构图”，如图4)。其中气泡图，即发散图，是最常见、最实用的思维导图类型，它将发散性思考过程图形化，绘制者可从一个知识点出发，借助联想与想象，对所学的知识进行总结与归纳(卢璐， 等， 2013)。对于微课制作学习，气泡图非常适合用于回顾每款软件的主要功能和特点，所以在培训中将气泡图作为教学重点，让教师学员掌握气泡图的绘制方法，用于建构和巩固当天所学知识。

(三)干预过程

本研究在实验班采用思维导图进行新技术的教学与培训，在对照班采用传统方法进行教学，实验贯穿一轮微课教学培训。

1. 实验班采用思维导图的模式学习微课制作

对实验班采取三次实验干预，在当天的培训课程结束后要求教师学员用思维导图(Xmind)软件回顾并绘制当天所学知识，并上交所绘制的思维导图作业。

2. 对照班没有采用思维导图工具学习

对照班采用传统学习方式，即授课教师在讲授完每天的微课知识后，采用口头串讲知识的方式带领并引导教师学员建构当天所学的知识。

(四)实验班思维导图成果

在经过有关Xmind软件使用的教学后，实验班的教师学员基本掌握了这款软件的操作方法，在三天的微课培训中每天分别有25位、21位和20位教师学员提交了思维导图。

从图5、图6、图7可以看出，在这三天的实验研究中，实验班的教师学员可以熟练地运用思维导图软件绘制当天所学知识，通过对比教学内容安排表，思维导图中的知识点基本涵盖了当天所学的知识。对以上三个图进行对比分析，可以看出教师学员绘制的思维导图的美观度和对知识的深入程度都在上升。第一天，教师学员绘制的思维导图大多只有一个粗略的知识框架，而到了第二天和第三天大部分教师学员不仅将每个软件的功能都呈现出来，甚至深入到实现每个功能的具体操作步骤，的确经历了赵国庆博士(2012)所划分的前三个阶段，即可以做到有意识地高效使用思维导图工具学习新的技术，并且取得了更好的学习效果，教师学员学习的积极性和认真程度都比对照班要高。

五、实验结果

(一)干预前教师学员知识水平的测试结果

在培训前通过问卷调查了解了两班教师学员的基本特征，结果显示在年龄、教龄和周学时数等方面两班基本一致，见表1。

为了解教师学员自身信息技术能力基础水平，在培训前对实验班和对照班同时进行了前测，试题共有6个题项，满分6分。两班均有28人作答，成绩如表2所示，实验班的前测平均值为4.46，对照班的前测平均值为4.75，t检验表明，培训前实验班成绩显著低于对照班，见表3。如果通过实验能够缩小两者的差距，让实验班与对照班水平无显著差异，或者实验班显著高于对照班，就说明实验是成功的，研究假设将得到证实。

(二)干预后教师学员知识水平的测试结果与差异性分析

為了检测教师培训效果及主观态度的变化，在培训后又对两个班同时进行了后测，16道客观题，满分16分，两班均有24人作答。如表4和表5所示，实验班的后测平均值为10.208，对照班的后测平均值为10.792，实验班的测试成绩要略低于对照班。通过对两班后测成绩进行独立样本t检验，以检验是否存在显著性差异，由表5可见，显著性水平α=0.246，大于0.05，说明实验班和对照班的后测成绩没有显著性差异。结合前测成绩t检验结果(实验班显著低于对照班，即实验班教师学员基础水平相对较低)来看，培训之后的即时测验成绩对比没有显著性差异，这说明使用思维导图学习新内容的实验班其提升幅度大于对照班，因此可以得出结论：采取思维导图学习能更好地提升教师ICT能力发展(培训)效果。

以上客观题数据分析表明，思维导图干预对教师学员掌握培训内容、提升技术素养有一定的促进作用。

(三)教师学员的满意度和技术素养提升幅度(自我感受)对比

在后测问卷中，采用李克特五点量表将满意度分为非常满意、比较满意、一般、不太满意和很不满意五个等级，赋值从5到1，统计结果显示两个班教师学员的满意度都非常高，选择“一般”“比较满意”“非常满意”的比例之和均为100%，没有教师学员选择“不太满意”或“很不满意”，实验班教师学员选择“非常满意”的比例略高于对照班，见表6。

在技术素养提升幅度(自我感受，五点量表题)方面，实验班认为提升幅度非常大的人数比例高于对照班;提升幅度平均值为4.83，略高于对照班的4.75，见表7、表8、表9。这与前后测试题测验结果一致。

统计数据表明，两班教师学员经过培训后对培训质量的态度均是满意的，技术素养提升幅度(教师学员自我感受)都很大;更进一步来说，实验班的培训满意度和技术素养提升幅度(自我感受)均高于对照班。这说明使用思维导图工具能够提升教师学员对技术素养培训的满意度和培训效果，用技术学技术是一种行之有效的教师ICT培训与学习策略。

六、研究结论

(一)思维导图在教师培训中的应用能促进学习者对所学内容的掌握

通过对两个班进行知识掌握情况的检测，对比两个班的正确率，实验班的成绩进步程度明显大于对照班。比起授课教师的口头串讲模式，绘制思维导图更有利于教师学员巩固所学内容，加深记忆。思维导图受欢迎的原因之一在于它允许事物之间相互连接，而且无须用任何联系词来说明它们之间的关系(希建华， 等， 2006)。基于思维导图的学习环境充分运用各种有助于记忆及想象的视觉元素，如图像、数字、颜色和空间感知等，能有效促进学生的记忆，增强其理解力(何赛平， 2009)。在培训的过程中，实验班采取的是“每天一图”形式，即学完当天的知识后让教师学员当天绘制思维导图并上交，次日早上展示优秀作品，进行点评并再次总结回顾，这种及时检查的方式有利于教师学员巩固知识，避免遗忘。

(二)有关实用性教学软件的培训内容更受学习者青睐

有研究指出，“集中培训大多都是‘纯讲授式’，即便偶尔有培训者设计了互动环节，学员的积极性通常很低，不太配合”(陈向明， 等， 2013)。目前教师培训日益增多，但由于培训时间短、规模大，这种集中式的培训模式难以调动教师学员的积极性和学习兴趣，学员在培训过程中会产生倦怠感，而通过教授实用性工具的使用方法，“使用工具(思维导图)来学习工具(各种微课制作软件)”，可以取得较好的效果。

在后测问卷中有一道开放性题目询问实验班教师学员“对于思维导图工具您都有何了解”，有六成教师学员直接提及了思维导图的价值，如“这期学习非常好，我知道了怎样制作思维导图”“思维导图可以罗列笔记，帮助归纳学习内容”“ 思维导图可以梳理和巩固学习内容”“思维导图工具将思维形象化，提高学习和工作效率”“思维导图可以梳理、归纳和整理知识”。研究者在培训期间与教师学员交谈发现，多数教师学员都表示喜欢这种绘制思维导图的培训模式，比起传统的知识内化方式，即在本子上记笔记，画图的方式更加新颖有趣。通过课上观察教师学员的学习状态，发现他们在绘制思维导图时专注力明显提高，学习兴趣有所增强，学习效果有很大提升。

综上所述，本研究通过实验研究进一步验证了应用思维导图有助于提高教师学员对所学内容的掌握程度，能够给教师学员带来更好的培训学习体验，提高培训质量。思维导图在培训中的引入也充分说明在实操类培训中教师学员收获更大，今后需要进一步加强实用性内容的培训及创新培训模式。

七、结语

有研究者(MacLin & Solso， 2017)指出，“每个研究中都存在一个或几个设计问题，从做实验到基于结果得出结论的整个过程都会出现问题”。由于培训时间短，且有些因素不能完全控制，本研究采用准实验法，并验证了实验假设。教育实验具有无法严格控制的特点，但正因为这样的复杂性，才使教育研究具有独特的魅力。今后将进一步综合采用准实验研究、行动研究、质性研究等实证研究方法，研究如何用技术教技术，在教师信息技术能力发展和培训中充分发挥信息技术的作用，增强培训效果，帮助教师应用信息技术开展终身学习进而实现专业发展。

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收稿日期：2018-02-09

定稿日期：2019-01-25

作者简介：张秀梅，博士，教授，硕士生导师;张悦，硕士研究生;李佳文，硕士研究生;田甜，硕士研究生。华南师范大学教育信息技术学院(510630)。

责任编辑 单 玲

作者：张秀梅 张悦 李佳文 田甜