基于iMindMap的学科教学理论与实践
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在众多mindmap绘制软件中，iMindMap绘制的思维导图最美观、最符合Tony Buzan先生对思维导图的表述。Mindmap是脑科学理论的外在模拟形式，是建构主义理论思想精髓的再现，是信息加工理论的动态体现。思维导图与化学、物理、地理等学科的整合具有显著优势：全景式mindmap教案可有效提高备课效率，是实现差异化教学的有效途径，有利于提高学生的学习效率，利于对学生发散性思维和图文转换等能力的培养。
iMandMap 学科教学 思维导图
思维导图（mindmap）作为21世纪风靡全球的思维工具，在教育教学领域得到了越来越广泛的应用。在教学实践中，基于mindmap绘制软件imindmap的使用，我们在化学、物理、地理等学科教学中进行了思维导图应用的理论与实践探索。
一、mindmap绘制软件――iMindMap
用来制作思维导图的软件有许多种，如MindManager、Edraw Mind Map、iMindMap、StarTree、BrainStorm、MindMapper、FreeMind等。这些软件各有特点，但使用过后总体感觉iMindMap最为合适。iMindMap软件的开发者就是mindmap的发明者Tony Buzan，该软件绘制的思维导图最美观，最符合Tony Buzan先生对思维导图的表述。例如关于思维导图的涵义、用途等，用Buzan’s iMindMap V4软件绘制呈现如图1。
图1 iMindMap呈现的思维导图涵义
iMindMap绘制软件功能丰富，界面简洁清晰，使用方便。中文版本非常适合中国初学者使用，软件自带视频学习教程，包括所有从基础到高级工具的使用。
二、Mindmap与现代学习理论
1.Mindmap是脑科学理论的外在模拟形式
人脑的思维模式类似于一台超级生物电脑，一个庞大的分枝联想机器，从一个数据节点向四周放射出无数的思维线条。而思维导图总是从一个中心点开始，每个词或者图像都可作为一个子中心，整体看来用一种无限支链的形式从中心向四周辐射，或者归于一个共同的中心。由此看来，人脑已经接收、保持和分析过的信息，完全可以通过思维导图的形式表达出来，故可把思维导图看作人脑输出信息的外在模拟。
20世纪60年代末期，美国罗杰・斯伯里教授证实了“左右脑分工”理论。斯伯里发现左右半脑的特质，主要智力功能有各司其职的倾向。Tony Buzan认为“尽管两半脑各司其职，可是，它们在所有领域里基本上都有技巧，而由罗杰・斯伯里分辨出来的一些大脑技巧实际上都分布在皮质各处”[1]。这些要素都被思维导图所考虑。思维导图以一种与众不同和独特有效的方法驾驭整个范围的脑皮层技巧――词汇、图形、数字、逻辑、节奏、色彩和空间感。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，它与人类大脑处理事物的自然方式相吻合。[2]大脑有寻求模式及完整的趋向，而思维导图的构造正好符合大脑这类寻求完整的倾向。
2.Mindmap是建构主义理论思想精髓的再现
建构主义已成为当今最具影响力的思想取向，在科学教育以及数学、社会科学、艺术、宗教、教育等许多领域都有广泛应用。建构主义认为：学习不是简单的单向传递和灌输，而是学生以原有知识为基础，通过与整体情境相互作用，有意义地主动构建心理表征的过程。建构主义还强调，“学习者以自己的方式建构对事物的理解”[3]。由于学习者的知识基础、背景和发展水平各不相同，每个人都有自己建构知识方式。教师的作用重在引导、支持学生去主动建构知识，做学生的引路人和领航灯。
建构主义所强调的知识建构的主动性、自主性与思维导图的特点不谋而合。思维导图的运用本身就强调学生自主、主动建构，知识的归纳总结、整体架构的安排、层级的排列、图像和色彩的运用等，都需要学生自主完成，而不是依赖教师参与到每一个步骤当中。思维导图采用发散思维和联想的方式，将知识之间的联系以导图形式呈现出来，是学生内在认知结构的外在表现形式，构建思维导图的过程类似于学生不断重构自己知识体系的过程。教师在思维导图教学过程中起着指导者和促进者的角色，与建构主义观点相类似，每个学生都有自己建构知识的方式，所以即使是同一主题，他们建构的思维导图也不尽相同。
3.Mindmap的绘制是信息加工理论的动态体现
20世纪最有影响的认知理论就是信息加工心理学，迄今为止在教学中产生了深远的影响。信息加工理论研究者提出一类学习的信息加工模型[3]，专门解释信息处理、学习与记忆；该模型以对比人与计算机为基础，从功能角度将人看作类似计算机的符号操作系统，相应地，人的学习、记忆过程用计算机的工作原理和术语来表述。此模型主要包括三个部分：信息的存贮；认知过程；元认知。三者的功能分别是贮存信息、转换信息、监控认知过程的每一个环节。
思维导图的绘制过程，实际上相当于信息的重新加工过程中。首先是对思维导图要体现内容的信息整理、归纳和分类，找出中心内容和关键点；然后将加工整理的信息以文字、图像、色彩、线条、符号、词汇等呈现出来，即思维导图；在信息加工以及思维导图绘制过程中，包括检查回看思维导图时，元认知一直对信息的转换起着监控、协调的作用。思维导图将学科知识信息加工呈现为树状结构，图文并茂，有助于提高学生学习的效率，也有助于学生回顾知识提取相关的信息。
三、Mindmap与学科教学的整合优势
Mindmap可用于化学、物理、地理、生物等理科学科教学中，如可以作为教师教学设计即教案的撰写工具；作为新授课或复习课知识的归纳与总结工具；作为学生交流讨论的演示工具；作为学科问题的分析与解决工具。mindmap与理科学科教学相结合具有得天独厚的优势。
1.全景式mindmap教案可有效提高备课效率
思维导图对教师的备课方式、思维方式、教学方式都是一种全新体验。教学实践中，通过比较线性文本和思维导图两种教案形式，可以发现思维导图更加简练、美观，形式新颖、灵活，表达形式和内容丰富多彩，能够丰富教学和学习方式，节约时间，提高效率。mindmap教案类似于纲要式教案和图解式教案的融合，但比两者更加特点鲜明。思维导图是一种全景式的教案，能够清晰体现一个问题多个层面，能够展现同一主题多种因素之间的关系。重点突出，言简意赅，特色鲜明。如果使用iMindMap制作思维导图教案，更方便调用丰富的电子教学资源，综合运用文字、符号、图像，静态的文档、图片，动画视频等都可以插入，添加删除灵活，弹性更强。如1500多字的课时线性文本教案，用思维导图形式只需两三百字，言简意赅，形象生动，全景式的教案从整体上建构教学方案，能够清晰体现教学设计的多个层面，展现教学设计多个要素之间的联系，更有助于教师从整体上理清自己的教学思路。
2.有利于提高学生的学习速度和效率
“一图胜千言”，思维导图的学习方式能使复杂问题简单化，抽象文字知识形象化，知识的学习和整合更快更好。以图的形式在同一时间内保持学生对知识的整体展望，知识网络化，且重点清晰而突出，帮助学生掌握知识的横向、纵向联系，有助于对问题的全面理解。思维导图可以只把关键内容以非常清晰和容易记忆的形式呈现出来，因此有助于学生在考试中取得好成绩。通过绘制思维导图，学生实际上经历了对已学知识的再学习过程，通过导图把各个知识点的联系明朗化，形成网络化的知识链，是培养学生思维能力的重要途径。
3.mindmap是实现差异化教学的有效途径
学生之间是有差异性的，每个学生由于遗传素质、社会环境、家庭环境和条件、生活经历、学习习惯等因素而有其独特性，这种独特性就是差异性。教师应该认识并尊重学生的差异性，但现实中受师资力量、教学条件、评价方式等因素的影响，教师在实际教学过程中很难做到因材施教，关注到每一个学生，这时思维导图就体现出了它的优越性。思维导图的绘制强调学生的主动与自主，学生建构知识的方式都不尽相同，学生根据自己对学科知识的理解，以自己独特的形式把自己内在的认知结构外显为思维导图。教师在思维导图教学过程中起着指导者和促进者的角色，通过学生的思维导图，教师就可以发现每个学生在知识的理解以及知识结构方面存在的问题。从这个意义上说，思维导图可以作为差异化教学的有效工具，非常有利于学生在原有基础上得到完全、自由的发展。
4.有利于发散思维和多种能力的培养
正如Tony Buzan所说的一个会发散性思维的大脑应该以一种发散性的形式来表达自我，思维导图就是这种反映自身思维过程的形式。思维导图是发散性思维的自然表达，这一特点同样适用于理科课程的学习。思维导图图文并茂，表达形式和表达方式丰富多彩，以点、线、面、体展示多元素之间的联系。让学生同时运用大脑皮层的所有技能，包括文字、图像、数字、颜色、音频和空间感知，以图的形式构建知识体系，简洁美观不易遗忘，更容易激发联想与创意，使大脑处于创造的兴奋中，有利于学生创新思维能力的培养。
思维导图有利于提高学生分析解决问题的能力。科学知识的学习，重在通过教师的指导，采取各种有效措施让学生综合运用所学知识和技能。利用思维导图的特点与优势，将其用于问题的解决与分析以及作为学生的交流讨论工具，能有效地培养学生分析解决问题的能力。让学生绘制思维导图，其实就是一种变式实践，有利于学生把握知识间的内在联系，然后通过练习应用已学知识解决相关问题，这种学习方式体现了学生学习的主体性，能够开拓学生的思路。
思维导图有利于学生图文转换能力的培养。在物理、化学、生物、地理学科教学与考试中，都具有图文转换的特点。无论是选择题还是综合题，根据图表作答的题目均占一定比例。思维导图使学科知识以图文呈现，使学生在学习过程中能将知识与图表结合，不断提高学生图文转换的能力，有效突破重难点。
四、Mindmap用于学科教学的反思
思维导图能够提高有经验教师的备课效率，但这种方式对于教学时间短、缺乏教学经验的年轻教师不太适合。正因为思维导图教学设计的简约、概括性强，更需要较深的教学理论知识和较丰富的教学实践经验的支撑，执行思维导图教学设计时需要预见性、灵活性，所以思维导图教学设计更适合有多年教学经验的教师使用。
通过思维导图学习的过程是对科学知识“有意义的建构过程”，可以增强学生的信息加工能力――对信息的理解、分析、评价和综合。总之，思维导图用于学生的理科教学可以发挥更多优势：用于教师的教学设计，可以提高备课效率，全景式的教案有利于从整体上理清教学思路；顺应人类大脑的发散思维模式，可以成倍提高学生的学习效率，增强学生理解和记忆知识的能力；层次清晰的结构有助于学生思考科学概念及其关联，构建层次分明而又相互联系的知识结构，有助于学生把握重点、理清知识的层次性和联系；某个主题的所有要素可以在一个图中同时呈现，可以促使学生学会全面思考，增进学生对学习计划、考前准备等方面的总体规划能力；整体布局、色彩、图像等的运用，可以培养学生的创新思维能力。思维导图的所有这些优势，都需要教师和学生在教学过程中坚持使用。
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参考文献
[1] 东尼・博赞，巴利・博赞.思维导图.叶刚，译.北京：中信出版社，2009.
[2] TonyBuzan.张鼎昆.思维导图：大脑使用说明书.徐克茹，译.北京：外语教育与研究出版社，2005.
[3] 吴庆麟.教育心理学――献给教师的书.上海：华东师范大学出版社，2003.
[作者：孙同明（1976-），男，山东青州人，南通大学化学化工学院副教授，硕士；章庆美（1978-），女，江苏如皋人，南通大学附属中学中教一级教师；王全（1977-），男，江苏盐城人，南通大学理学院副教授，硕士。]