思维地图在美国教学中的应用研究

　　本文在阐述思维地图的概念的基础上，分析了思维地图的应用特点，并通过国外的教学案例加以阐释，为国内应用思维地图提供依据，帮助学习者更有效地使用可视化工具，从而高效地获取知识，提高学习能力。
　　概念图与思维导图已经成为信息时代教学中常用的知识可视化工具，它们以图像的形式将知识信息进行组织、建构，加强学习者对内容的理解和记忆，因为“图像留下的印象能够保持得更长久。”[1]思维地图（Thinking maps）是继概念图和思维导图后产生的又一种知识可视化工具，在美国发起并广泛应用，后来被新西兰、新加坡等国家和地区引入，并取得了良好的效果。虽然国内尚未引用此工具，但已引起很多人的关注，并尝试去解析、应用。国内对“Thinking maps”的翻译不同，多数译成“思维地图”，还有译成“思想图”。笔者认为“思维地图”更能体现其特点，因此本文将使用“思维地图”进行阐述。
　　
　　一、思维地图简介
　　
　　思维地图是David Hyerle博士在1988年开发的一种帮助学习的语言工具。[2]惠特学院的Albert Upton和Richard Samson在语义学和认知心理学的基础上，共同研究创建了“Upton-Samson”模式，用来促进学生对知识的理解，并提高小组合作解决问题的能力等。David Hyerle以此模式为指导，开发了思维地图。
　　基于对已有理论基础和大脑接受机制的研究，思维地图分为八种类型，分别对应人在思考时的八种基本思维过程。思维是人脑对客观事物间接的、概括的反映，思维过程是在头脑中对事物进行分析、综合、比较、抽象、概括、分类、因果分析等过程。[3]因此，思维地图为学习者提供了一套视觉思维模式，能够促进学习者思考神经网络的发展，提高学习者建构知识的能力，培养学习者独立迁移思考的能力。每一种思维地图都是以基本的认知能力为基础的，正如木匠使用一套工具，八种思维地图就像八种基本的工具，[3]在不同的情况下选用适当的工具，可以提高学习者阅读、写作、数学、逻辑思考等方面的能力。这套工具可以适用于任何一种文化，任何一种语言。
　　因此，更确切地说，思维地图是用来进行建构知识，培养发散思维，提高学习能力的一种可视化工具。相对概念图和思维导图而言，思维地图更注重学习能力的培养。思维地图八种类型分别应用于八种情况，对应八种图形。表1能够表达思维地图的八种类型及相对应的作用、表示方式和绘制方式。
　　
　　
　　二、思维地图的应用特点
　　
　　认知心理学家根据知识的不同表征方式和作用，把知识分为三类：陈述性知识、程序性知识和策略性知识。思维地图的应用是为了促进知识的学习，根据知识的分类，思维地图在不同知识类型中起到不同的作用，从而提高学习者对三类知识的习得能力，促进知识的理解、转化等。主要表现在如下三个方面。
　　1.加强对陈述性知识的理解
　　陈述性知识通常指概念、原理、常识。思维地图中的圆圈图、起泡图主要用来描述事物、表达概念，说明事物“是什么”，有什么特点，以图形的形式将知识优化组织，加强学生对陈述性知识的理解，并激发学生的思考。
　　2.增强向程序性知识的转化
　　程序性知识是学习知识、获得知识而进行的观察、分析、推理、综合等思维方式及思维程序，也称“操作性知识”，即“怎么做”，怎样从已知状态向目标状态转化知识。除圆圈图、起泡图以外，思维地图的其他类型是促使陈述性知识向程序性知识转化的催化剂。程序性知识的分析、推理、综合等思维方式与思维地图所依据的基本思维过程相符，思维地图能够提高学生对知识的分析、应用能力，从而增强从陈述性知识向程序性知识的转化。如双起泡图用来比较两个事物的异同点，能够加强学生分析比较的能力，体现程序性知识的转化。
　　3.提高对策略性知识的应用
　　策略性知识是关于如何学习、如何思维的知识，即如何使用陈述性知识和程序性知识去学习和解决问题的技能、技巧和方法。策略性知识是能力的体现，思维地图是提高学习能力的工具。思维地图的选择和应用是学生掌握策略性知识的缩影，体现学生解决问题的能力。通过提高学生使用思维地图的能力，能够提高学生解决问题的能力，从而提高策略性知识的习得。
　　
　　三、思维地图的应用案例
　　
　　思维地图由美国兴起，1992年被纽约、北卡洛莱纳州、德克萨斯州、密西西比州等地区的众多学校应用，取得了良好的评价效果。到2004年，美国已有接近4000个学校使用思维地图进行教学，包括从幼儿园到大学的学生、教师、管理者等。思维地图在促进学习、提高学生学习能力方面起到了重要的作用，并为教师提供了评定学生成绩的工具，受到师生的高度评价。美国奥里佛学校的一位教师说：“思维地图在学生写作中起到重要作用。通过他们绘制的思维地图，我能够很快地评价学生是否已经理解了一个概念或者学到了主要内容。”[4]
　　通过研究思维地图在美国的应用案例及应用效果、应用理论等，可以为国内使用思维地图提供参考。
　　思维地图在任何一门课程、任何一个年级都起到重要作用，而且在不同的课程中应用方法也各不相同。下面以美国k-3年级的写作课为例。
　　案例：
　　
　　教师提前布置任务让学生仔细观察周围的小动物，写一篇描述小动物的文章。课上，教师指导学生如何进行写作，下面是指导写作的主要过程。
　　1.确定写作对象，列出对象的特点，加强陈述性知识的理解。写作对象是文章的核心，整篇文章应围绕核心进行，经过一段时间的观察，学生对写作对象有了深刻的认识。因此，首先建议学生通过“圆圈图”描述动物的特点。以某一学生描述小猫为例，圆形图（如图1）能够把学生了解到的与小猫有关的信息清晰呈现，有利于进行小猫的相关描写。
　　
　　2.分析喜欢小动物的原因，加强程序性知识的转化。题目是我最喜欢的小动物，因此需要分析喜欢小动物的原因才更具有说服力。通过学生对小猫的了解，使用“复流程图”（如图2）将喜欢小猫的原因表达清楚，并为写作语言的组织提供资料。
　　
　　3.确定写作框架，提高策略性知识的应用。写作过程不仅是语言表达，更强调如何组织、如何思考来提高写作能力。因此，学生应清楚先写什么、后写什么。教师引导学生利用“流程图”（如图3）将写作大纲和写作流程表达出来，形成流畅的思路，有利于培养写作思维，从而提高策略性知识的应用。
　　
　　通过上面的案例可以看到，图1圆形图加强学生对陈述性知识的理解；图2复流程图体现了学生对问题的分析能力，是向程序性知识的转化；图3流程图描述了学生写作的大纲和流程，体现学习者如何进行写作，提高了策略性知识的应用。思维地图在教学中不仅能促进知识的习得，还能激发学生的思维，起到了引导、指导的作用。教师既可以使用图形讲课，还可以引导学生绘图促进学习，让学生在看图与绘图的过程中学到更多的知识，提高学习的兴趣和能力。
　　
　　四、思维地图的应用启示
　　
　　思维地图在美国应用广泛，而且主要应用于学校教育，被称为21世纪的学习工具。它将其他可视化工具的理论、实践特征综合到一起，融合了其他学习工具的优点，如思维导图的发散思维特征，概念图的深层认知特点等，成为一种强大的可视化工具。不同的学校、年级、学科都在使用思维地图，当研究大量的国外应用案例和应用状况后，笔者认为国内应当引入思维地图，但是思维地图并不能完全代替概念图和思维导图，而应根据国内的情况和各种可视化工具的特征进行恰当使用，充分发挥它们的优势，更有效地为教学服务。通过国外思维地图的应用以及在国内的初步探索，发现在以下情况下更能凸显思维地图的优势与作用。
　　
　　1.需要对概念进行描述时
　　当学习一个概念，描述概念的特点时，思维地图中的圆圈图和起泡图能够更加一目了然地进行知识表征，使学习者更清晰、快速地掌握、理解新概念。
　　2.需要对事物进行对比时
　　如果将两个或多个事物进行对比，思维地图是最好的工具。利用双起泡图或是其扩展图，将事物之间的不同点和相同点一一列举，清楚明了，能提高学生的辨析能力。
　　3.需要对事物进行类比时
　　类比是知识学习中必有的内容，思维地图中的桥型图能将要类比的事物进行淋漓尽致的表达，并激发学生的思维，而概念图和思维地图则无法很好地实现类比知识的表征。
　　4.需要分析事物的原因和结果时
　　事物的原因和结果是复杂的，一因多果、一果多因以及多果多因的情况屡屡存在，如何正确分析它们之间的关系，使这种种因果关系相对应，思维地图中的“复流程图”便提供了这样一种表征因果关系的方式，使因果关系清晰明了。
　　
　　注：√表达程度高；*表达程度低。
　　从表2可以看出，思维地图在四个方面明显优于概念图和思维导图，而且在描述事物、进行比较和类比的情况下，概念图和思维导图望尘莫及。
　　虽然知识可视化工具在很大程度上促进了知识学习，但是只有根据内容选择合适的工具，选择合适的表征方式，才能最好地表征知识，使学生从中获取最多的信息，提高学习的能力，获取最好的学习效果，使之更高效地为教学服务。
　　
　　参考文献
　　[1]David Hyerle．Thinking Maps as a Transformational Language for Leraning [DB/OL]．http://www.paulchapmanpublishing.co.uk/upm-data/6577_hyerle_ch_1.pdf．
　　[2]History of Thinking Maps [DB/OL]．http://www.thinkingmaps.com．
　　[3]Explanation of Thinking Mpas [DB/OL]．http://www.niles-hs.k12.il.us/west/skills/skills/thinkingmaps.pdf．
　　[4]Resource Thinking Maps [DB/OL]． http://www.sonoma.k12.ca.us/aiming_high/docs/AH_maps.pdf．