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关键词:Novamind;思维导图;教学;学习
教育学和心理学研究表明,将信息图像化能提高学习者的学习效率和记忆。在思维过程中用思维导图可以通过图形管理汇集各种信息。
整个思维导图像一个大脑神经组织的结构图,突出了思维内容的重点和层次,并具有丰富的色彩,可以建立层次横向和纵向的连接,并能延伸和收缩内容的显示,让学习者更有效地把信息放进大脑,或把信息从大脑中取出来。Novamind软件界面图形智能化、功能多样灵活是众多思维导图软件中最好的一种,它可以在教育领域及其他各领域广泛应用。
1.思维导图的意义
Novamind软件是用来制作思维导图的软件。思维导图是帮助大家用图像和联想进行思维的工具, 它是一种创造性的、有效的记笔记的方法, 它用文字将人的想法“画出来”。
思维导图从中心主题出发,通过联想和发散,将头脑中丰富的素材综合起来,并将这些想法画出来,就成了一幅思维导图, 它符合人脑的自然工作方式。右脑记忆能力是左脑的100 万倍,在教学中使用思维导图和培养学生学习使用思维导图,不但有利于学习者高效地记忆,还能够增进学习者的创造力与联想力。
2.使用Novamind制作思维导图的优势
Novamind思维导图制作是将思维过程进行可视化的展示,随时改变自己的思维方式,有利于头脑接受新鲜的事物和创新。Novamind软件不同于下拉式的传统菜单,其改用为可智能显示相关命令的Ribbon界面。Ribbon界面包含了用户所需要的绝大多数命令,操作更加直观。与其他思维导图软件相比,Novamind的突出优点是每个分支标题可进行任意位置的移动(有的软件只能在分支单侧移动),右击整个导图可进行任意位置拖动,因此其具有强大的浏览功能。
另外,插入的注释界面可调节大小,图文并茂,并在内容多页显示时可利用滚轮进行翻页。在一个界面下可制作多个思维导图,每个导图有一个标签按钮,且能对已完成的思维导图的各级标题在演示时进行可选择性的亮显。
3.使用Novamind制作Pro/E钣金设计课程教学课件过程
(1)制作思维导图课件的准备和思路。 以钣金设计课程中第一章内容为例,结合课程内容结构提取课程关键字,只要能表达出该部分内容的中心意思并能和其他部分内容相互联系就可以,准备好在导图中要显示的,建立完成的产品截图。
第一章内容分三个层次:第一层是章内容的“第一壁”;第二层是创建第一壁有三种方式,为第一级分支标题(三个);第三层是每种创建方式中各类钣金的造型方法。造型方法是内容最多的,涉及具体的操作,可使用Novamind注释功能来用图文进行描述。
(2)中心标题和一级支干。运行Novamind软件后,操作界面的中央的方框中标有“思维导图―标题”, 从键盘直接输入“ 第一壁”, 然后按“Enter” 键结束中心标题的输入。再次按“Enter” 键即可出现一级支干“新建―支干”,从键盘直接输入“基本方式创建”确定输入内容,然后按“Enter” 键结束。同样的方法分别创建一级“新建―支干”,内容分别是“高级方式创建”和“实体方式创建”。支干创建后左键单击拖动至界面合适的位置,见图1。
(3)二级支干及注释的创建。单击选中一级支干 “基本方式创建”,然后按键盘上的“插入”键,即可出现二级“新建―支干”,输入“平整壁”。同样的方法分别创建“拉伸壁”“旋转壁”……创建完成后左键单击拖动至合适的位置。
对于每种基本方式创建的钣金壁的实例可以制作截图选择复制,然后在二级支干的文本上右击,在弹出的菜单中选粘贴即可。截图单击后可通过四周的控制框来调节大小,见图2。
(4)超级链接的插入。通过工具栏中插入标签下的插入超级链接,可以为中心标题和各级分支添加各种形式的超级链接,这样可以充分利用包括声音、影像等丰富的信息资料进行教学演示。
(5)连接行的插入。通过工具栏中的插入标签下的插入连接行按钮,来建立基于中心标题以及各分支标题之间具有的某些联系的连接,这有助于问题的分析。操作过程是用鼠标点击一个分支标题不放拖动到另外一个分支标题即可,在连线上有两个控制点,拖动它可改变连线的形状。
在基本方式中的拉伸壁可以创建管子,在高级方式中也可以用扫描混合来创建管子的钣金特征,二者可建立联系,用连线连接起来,还可以利用Novamind工具栏中插入标签下的插入文本命令,为连接添加注释,见图3。
(6)其他。按照上述步骤完善整章的内容。最后对整个思维导图进行检查,合理布置和采用最佳的格式和样式。如在背景右击可对工作区的背景颜色进行设置,还可以点击各级标题,然后右击,在弹出的浮动菜单中对文本框的形状颜色以及分支的线条的属性等进行设置。
4.Novamind在教学中的灵活应用
为了提高学生的学习效率, 增学生的记忆,在教学中教师可经常使用Novamind进行思维导图的构建。利用Novamind分析问题,从焦点出发,在不同分支上可无限地发散和延伸创造性思维。利用导图收缩功能可随时纵览全局准确把握内容的纲要。另外,Novamind能提供强大的演示功能,这也是其与其他著名的思维导图软件相比较为优秀的功能。通过视图标签下的示图演示按钮进入内容的亮显,通过下面的“先前”和“下一个”可按顺序控制各分支的逐次亮显,突出重点的内容。而且如果用鼠标点击某个分支,则该分支就亮显,非常灵活,见图4。
Novamind思维导图软件可以把各种信息按照个人的思维方式来定制结构,它采用丰富的色彩、图形和图像,充分利用了右脑记忆的高效性。
教育学和心理学的研究表明, 可视化图像有利于学生掌握学习方法, 学会思考问题。思维导图在教学中的应用符合A.W.Chickering和Z.F.Gamson提出的“有效教学活动的原则”,利用Novamind创建思维导图可实现可视化教学,转换传统的思维方式和教学模式,同时可以多方面引导学生利用它来提高学习效率。
参考文献:
[1]A.W.Chickering,Z.F.Gamson.Seven principles for good practice i n undergraduate education [J].AAHE Bulletin,1987,39(3):3-7.
[2]唐 敏,杨 成.思维导图在培养中学生物理发散性思维中的应用探索[J].中国教育信息化,2009(12).
关键词:MindManager 思维导图 基本原理概论 教学改革
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(a)-0136-02
1 优秀的思维导图软件――MindMana
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英国著名心理学家东尼・博赞(Tony・Buzan)于20世纪60年明了思维导图。思维导图是一种表达发射性思维的有效的图形思维工具,它运用图文并重的技巧,把各级主题之间的关系用相互隶属的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。思维导图充分运用左右脑的机能,同时开启左右脑,能够以形象直观的图形展示各个概念之间的联系,有利于人们进行可视化的知识管理。
随着思维导图的普及,一系列思维导图制作软件应运而生。其中,尤以美国Mindjet公司开发的MindManager软件而备受欢迎。MindManager软件的最早版本是由Mindjet公司在1994年的,目前最新的版本MindManager 15.0.160是在2014年9月9日的。它能够支持英语、日语、德语、法语和汉语五种语言,并支持Windows、Mac、Web、Mobile(iPhone /iPad /Android)和On-premise等多个平台。因为有着直观、友好的用户界面和丰富的功能,这些优势使得MindManager软件在众多软件中脱颖而出。MindManager极大地简化了思维导图的制作过程,使用户很方便地对他们的思维导图进行修改、保存、复制等操作,还能够更方便地与他人实现共享。随着当前教育信息化的不断发展,现代教育技术受到了前所未有的重视。在教育信息化的背景下,思想政治理论课教师的教育技术能力已经成为影响高校思想政治理论课教学改革成败的一个重要影响因素。高校思想政治理论课教师如果掌握MindManager思维导图软件的使用技能,充分发挥该软件的优点,将其应用于思想政治理论课的教学中去,必将有利于提高思想政治理论课的教学实效性。
2 MindManager应用于“基本原理概论”课的可行性分析
与高校思想政治理论课的其他三门必修课程相比,“基本原理概论”课具有着自身独特的特点,那就是它的系统性、理论性和逻辑性较强。自高校思想政治理论课实施05方案的改革后,“基本原理概论”由哲学、政治经济学、科学社会主义三个部分整合而成。需要指出的是,“基本原理概论”课的这三个组成部分之间并不是简单的拼接,而是彼此之间有着严密的逻辑性的。其中,哲学把唯物主义和辩证法、唯物辩证的自然观和社会历史观结合在一起,为人类认识世界和改造世界提供了科学的世界观和方法论。政治经济学以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导,揭示了资本主义生产方式的产生、发展和必然灭亡的过程。科学社会主义在唯物辩证地分析资本主义生产方式的基础上,提出了关于无产阶级解放运动的性质、条件和目的的一系列重要理论。只有让大学生深刻理解这三个组成部分之间的内在逻辑关联,在教学过程中充分讲清楚“基本原理概论”课中各概念之间、各原理之间的逻辑关系,才能让大学生在头脑中形成完整的“基本原理概论”课程内容的理论架构,深刻理解的精神实质和理论特征,才能充分彰显理论的巨大说服力量。因为,“理论只要说服人,就能掌握群众;而理论只要彻底,就能说服人。所谓彻底,就是抓住事物的根本”。[1]基本原理的彻底性,就突出地体现在它的逻辑性之中。
在“基本原理概论”课的教学过程中,尽管很多教师已经采用了PowerPoint这个专门用于教学演示的幻灯片制作系统,但PowerPoint软件自身的局限性在一定程度上制约了“基本原理概论”课的知识结构以及各范畴之间逻辑关系的演绎。总结起来有以下几点不足:一是缺乏交互性。PowerPoint软件制作的幻灯片是按照线性的顺序播放的,尽管有插入超链法、动作设置法、动作按钮法三种创建超级链接的方法,但交互能力仍然太弱。二是不能凸显教学内容的知识架构。由于PowerPoint采用分页显示的演绎方式,容易形成零散知识点的堆积,不利于学生理解“基本原理概论”课程内容之间的内在逻辑关系。三是修改不便。PowerPoint软件一般在一张或几张幻灯片上围绕一个知识点展开讲解。如果修改幻灯片,则需要对幻灯片上的大段文字进行处理,修改不便。
与PowerPoint软件相比,MindManager软件具有着自身独特的优势:一是交互性良好。MindManager软件在绘制思维导图时,能从中心主题出发,向外发射依次递进形成各级子主题。利用MindManager软件的演示功能非常利于呈现逻辑结构关系比较复杂的内容,能够使听讲者很快就抓住所要学习的问题的提纲。而且在教学过程中,无论学生何时有新的观点,教师就能及时增减思维导图的内容并及时调整各级主题之间的逻辑关联。这样的交互性弥补了PowerPoint上下文联系不强,逻辑结构不突出的问题。二是与Microsoft Office无缝集成。MindManager软件能够快速将数据导入或导出到Microsoft Word,PowerPoint, Excel,Outlook,Project等各种格式,适应各种需要。由于MindManager软件能够直接导出PowerPoint,所以我们可以通过MindManager软件制作思维导图的方式来生成PowerPoint。这样一举两得,既获得了思维导图,也获得了幻灯片。三是修改便利。MindManager软件绘制思维导图时,已经提供了各种模板,教师可根据自己需求方向选择所需模板,同时还能进行个性化的模板设计。另外,由于MindManager思维导图软件只使用关键字,所以,当教师需要修改教学内容时,只需修改关键字和联系就可以快速变更思维导图内容。
3 Mindmanager在“基本原理概论”课教学中的应用
由于MindManager软件能够形象、直观地展现各级主题之间的关系,这样的优点使得它很好地向学生展现“基本原理概论”课程中众多概念、命题、原理之间的内在逻辑。在教学中如果能够善加利用,无论对于教师还是学生都是大有裨益的。对于教师而言,MindManager软件的应用可以贯穿于“基本原理概论”课的课前准备、课堂教学、课后反思的始终。在备课阶段,教师可运用IE 浏览器工具栏搜索所需要的优质备课资源,如基本原理概论精品课等教学资源网站,将他们收集到MindManager 中,自动生成RSS,帮助教师进行备课资料的管理。[2]同时,由于MindManager软件输出方式的多样性,在备课阶段只需运用它来进行教学准备,之后却能随时转换成Microsoft Word, PowerPoint,Excel,Outlook,Project等多种形式,减少了教师的工作量。[3]在课堂教学阶段,如果能够MindManager软件对“基本原理概论”课的课程内容进行提炼,形成关键概念组织成思维导图,以图表的形式展示教学内容,将为学生展示一个完整的知识框架。比如,在讲到政治经济学原理部分,可借助于MindManager软件制作形象的图表,来展现“使用价值、价值、价值量、具体劳动、抽象劳动、社会必要劳动时间、个别劳动时间”等概念之间的逻辑关系。在课堂教学之后,教师可以运用MindManager软件制作形象的思维导图来对教学内容的呈现、教学方法的选择、教学技能的运用等方面逐一进行教学反思,以分析和总结教学过程中存在的优点和不足,优点及时巩固,缺点及时修正,以为下一次教学活动的开展提供指导。在“基本原理概论”课的学习过程中,MindManager 软件对于学生而言,同样也具有重大的帮助。首先,MindManager软件帮助学生高效地记录和整理课程笔记,提高学习效率。[4]“基本原理概论”课的教学内容较多且信息量过大,在学习的过程中,学生往往根据教师逻辑推演思维处于高度运转状态,稍有疏忽就会跟不上教学节奏,因此很难腾出时间来记录详细的笔记。而MindManager软件却能以知识要点的形式来呈现教学内容,这样就能极大地便利学生记录学习要点,提高学生记笔记的速度和质量,也为课后学生复习带来方便。其次,MindManager软件还有利于帮助学生进行协作学习。比如,在进行“社会历史发展的动力”的教学过程中,使用MindManager软件将总的教学任务拆分为各子任务。可以把“社会历史发展的动力”的内容分解为“社会基本矛盾、阶级斗争和社会革命、改革、科学技术”等方面,以思维导图的形式呈现给学生。然后,教师对学生进行分组之后,将各部分内容作为子任务布置给各学习小组。各小组根据本小组的任务,开展小组讨论,让每个成员发表自己的见解,通过MindManager软件以“头脑风暴”的方式集思广益,绘制出思维导图呈现出本小组的观点。
4 结语
该文提出了MindManager这一可视化的思维导图软件在“马克思基本原理概论”课运用优势。MindManager软件与PowerPoint相比,具有交互性良好、与Microsoft Office无缝集成和修改便利的特点。在“马克思基本原理概论”教学过程中合理运用MindManager软件,有利于教师在备课阶段管理教学资源,在课堂教学阶段教学内容中的各层级概念、命题、原理之间的内在逻辑关系,在课后有利于进行教学评价。同时,MindManager软件还能帮助学生高效记录笔记和进行协作学习。
参考文献
[1] 马克思,恩格斯.马克思恩格斯选集,第1卷[M].北京:人民出版社,1995:9.
[2] 刘广.MindManager在教育技术课程理论教学中的实践研究[J].现代教育技术,2007(1):77-79,82.
思维导图是由英国的托尼・博赞于20世纪70年代提出的一种辅助思考工具。“思维导图”即引导人们思维的图,它是指“利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想、理论等,是把人脑中的发散性思考可视化,便于人们思考、交流、表达。”作为一种表达发射性思维的有效的图形思维工具,思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,思维导图充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能。
目前有许多的思维导图软件,如,Mindmanager,Imindmap,FreeMind开源导图软件,思维快车,Xmind等,本文所用图例均为Inspiration 9制得。
二、思维导图应用于中学化学教学
中学化学知识庞杂,如果把它看做一棵树的话,可以说是枝繁叶茂,作为一名教师,如何把较零碎的信息提炼整合,使其系统的展现在学生面前,更易被学生理解接受是一个极大的挑战。而思维导图就是一个把这棵树的主干寻找出来并以色彩鲜明的图片表示的工具。
对于教师而言,思维导图可应用于教学设计、课堂教学、复结等方面;对于学生而言,思维导图可以指导他们进行预习、记笔记、解答问题等,本文主要从一名教师的角度就思维导图在中学化学教学中的应用做一些有益的探索。
1.思维导图在中学化学教学设计中的应用
逻辑性和创新性是化学教学设计的核心要求,思维导图的发散结构决定了这一工具应用于教学设计的可行性,下图是以氯气为例利用Inspiration 9软件制作的思维导图:
从图中可以看出,利用思维导图可以清晰的将教师隐形的思维显现出来,比较容易把握教学的要点,使各知识点一目了然。
2.思维导图在中学化学课堂教学中的应用
传统的板书是线性排列,不符合人脑的发散思维方式。但此类板书沿袭已久,不易被改变,因此在进行课堂教学时,教师可先按传统板书形式授课,之后作出该课的简单思维轮廓图,让学生将各细化的分支补充完整,这样既能提高学生的概括能力,又可加深他们对本节课的理解,一举两得。比如在学习了“烃”之后,可以让学生参考下图对这一节课进行归纳总结,由简入繁,在学生们熟练掌握这种方法后就可以逐步改变传统的板书而使用思维导图来替代。
3.思维导图在中学化学复结中的应用
复习是提高信息保持的有效方法,中学生课业压力大,而化学知识又较零碎,这就需要一个比较系统的复结的方法。思维导图简约、明了的特点就凸显出其优势。以“铝”为例,将铝及其化合物的思维导图补充完整,如下图:
这样,铝及其化合物之间的转化一目了然,便于记忆,也便于复结。
思维导图能帮助学生将零散的化学知识结构化、条理化和系统化,从而提高学生的学习热情与学习效果,恰当地在教学中运用思维导图将有效地培养学生对知识的建构能力,从而让学生获得长足的进步。
关键词:思维导图;MindManager;课程教学
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号文章编号:1672-7800(2013)012-0179-02
作者简介:孙志梅(1980-),女,硕士,湖北经济学院法商学院讲师,研究方向为计算机辅助教育。
0引言
随着计算机应用领域的不断扩大,作为大一新生接触到的第一门计算机课程《大学计算机基础》也受到了越来越多的重视。然而,独立学院的学生基础相对薄弱,学生的计算机应用能力发展极不平衡,并且课程教学内容多、课时紧,加上教学过程中依照传统课件进行线性讲解等因素,导致学生在教学效果方面不甚理想,这与独立学院要求培养出个性化的应用型人才的教学目标有差距,需要教师不断探索更好的教学方法。思维导图作为一种发散性思维工具,不仅能帮助学生提高兴趣,激发头脑风暴,而且还能培养他们的协助学习能力。为此,结合本校学生的实际情况,在《大学计算机基础》教学过程中引入思维导图教学,这在一定程度上提高了学生的能力,达到了较好的教学效果。
1思维导图概述
思维导图是20 世纪60 年代英国人东尼·博赞(Tony . Buzan)提出的一种表达发射性思维的有效的图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,并借助颜色、图像、符号将思维过程“画出来”,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,完整地将抽象的思维过程形象化。在将发散性思维过程绘制出来的同时,不仅能帮助人们改善思维,理清思维方式,而且能提高学习能力及学习效率。
MindManager是众多思维导图制作软件中用得比较多的一款优秀软件。MindManager简单、形象,且易于掌握,更易于激发想象力和培养思维能力,使用的范围很广。其制作过程比较简单,具体制作步骤为:①确定中心主题,即要解决的问题;②选择模板,可以在已提供的模板中选择,也可以自行在网上下载;③绘制分支节点,围绕中心主题,可以绘制子中心主题,即二级三级菜单等,或者围绕中心主题的关系、图片、自己的想法(note)等,并不断整理自己的思路,调整分支的位置结构;④修饰外观,输出结果。利用MindManager的图形、颜色等丰富图形外观,增加趣味性,同时能刺激大脑,根据自己的需求,输出对应的思维导图格式。
2思维导图在教学中的应用
2.1思维导图用于教师教学
在传统教学过程中,《大学计算机基础》教学内容多,包括基础知识、Windows操作系统、word软件应用、Excel软件应用、PowerPoint软件应用、网络应用与网页设计、多媒体应用基础、信息安全与计算机防护软件等,仅安排64课时,其中包含28课时的实验学时,因此理论教学时间非常有限。并且,教师在讲解时都是课件线性式讲解,不了解学生差异,教学缺乏设计,学生对众多知识点不能全面把握。但是,思维导图能有效帮助解决部分问题。在教学准备阶段,教师借助MindManager可以以《大学计算机基础》为中心主题,总揽教材全局,然后以章节为分支节点,把握细节的备课工具。在教学过程中,教师可以根据知识点之间的关系有选择性地呈现教学内容,同时通过MindManager的折叠主题与展开,能够较好呈现知识之间的关联,促进知识的结构化。思维导图能清晰展现思路,通过浮动主题引导讨论的方向,教师也可以结合专业特点,在某些知识点上进行拓展,激发学生头脑风暴。在教学反馈阶段,教师可以结合课堂教学实际情况,在已制作的MindManager课件基础上进行修改,实现教学反思,提高教学质量。
2.2思维导图应用于学生学习
学生在学习过程中,课堂笔记是非常重要的一个环节。有效的笔记应该是由关键词来体现,但是传统的笔记记录了太多信息,关键词埋没在一堆相对不重要的词语海洋里,需要花时间去找关键词,而且传统的笔记以线性方式表达内容,表达内容单一,不能很好地刺激大脑,发挥大脑的联想功能,而思维导图的发散性思维能很好解决这一问题。学生只需要记录知识点,构成知识树,从而能够将新旧知识结合起来,改变原有认知结构,把新知识同化到自己的知识结构中。在学习方式方面,协作学习是学生不可或缺的一种学习模式。学习过程中,教师先创设一种有利于协作学习的氛围或者平台,如教师提供一个可以协作的主题,然后学生在教师提供的MindManager课件主题基础上协作完成任务。此过程中,思维导图是很好的交流工具,每个人在思维导图上不断完善与补充,学生在整个协作学习过程中,其协作学习能力得以有效提高,也可以经历头脑风暴的洗礼,对知识结构进行有益补充。在学习结束或者备考阶段,学生通过绘制已学课程思维导图,来对所学知识进行一个整理与总结,可以说,思维导图也是一种有效的总结工具。
2.3教学应用实例
在《大学计算机基础》教学过程中,笔者一直利用思维导图软件MindManager来制作课件进行课堂教学,较好地提高了学生的学习兴趣,并帮助他们有效地整理了知识点。现以第三章《文字处理软件》为例将整个应用过程进行简要说明。
首先,在教学准备阶段,教师可以利用思维导图有效把握全章知识点,并以主子标题形式分层次整理所有相关教学内容。文字处理软件的主要内容如图1所示。
其次,在教学过程中,教师首先向学生展示基本内容,让学生对主要知识点有所印象,然后针对知识点进行逐一讲解,即逐一针对分支进行展开介绍。如图2所示为文字处理软件的基本内容。
与此同时,教师还可以针对某些具体知识点进行扩展,即借助MindManager的浮动主题来进行展开,针对某些问题,可以引导学生观看部分典型案例,或者提出具体问题让学生展开讨论,如“文档的排版”。学完基本知识点之后,通过浮动主题“案例演示”给学生预览经典案例,激发学生兴趣,并让学生自由评价,激发头脑风暴。同时结合另一个浮动主题“报纸的排版”,让学生分小组讨论如何结合所学知识点制作校报,以培养他们的写作能力。如图3所示。
最后,在教学反馈阶段,一方面教师可以根据教学实际情况修改思维导图,另一方面可以要求学生在提供的思维导图课件的基础上进行补充与扩展,帮助他们更好地整理所学知识并进行相关应用。
3结语
思维导图作为一种教育辅助工具,为教师动态展现教学内容、总揽教材全局知识点、引导学生头脑风暴、培养学生协作学习能力,以及学生高效整理知识点等方面都发挥了积极作用,为提高学生的学习效果奠定了良好的基础。但是,要充分利用思维导图,还需要花费更多的时间去思考,如在个性化教学、个性化教学资源、教学模式等方面都可以做更深入的研究,教师在自己研究应用的同时也可以从多方面引导学生去应用,让它更好地为教学服务。
参考文献参考文献:
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[3]吴兰岸,曾瑶.MindManager的功能及其在教学中的应用[J].中国教育信息化,2007(1).
关键词:思维导图;电磁法勘探;电磁场理论
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0112-03
一、引言
电磁勘探方法是一种重要的地球物理探测技术,它因具有探测灵敏度高、设备相对轻便、成本较低、方法种类繁多等优点而被广泛应用于基础地质研究、资源勘探、工程勘探等领域。“经典电磁场理论”是电磁法勘探的理论基础,也是地球物理学的专业基础课程之一。在实际本科教学过程中,由于“经典的电磁场理论”涉及到诸多的实验定律及导出定理,需要使用多种数学工具进行繁复的数学推导,导致学生在学习过程中无所适从,从而产生畏难情绪。本文试述将思维导图应用于地球物理电磁场理论的教学,将经典电磁场理论的宏观框架、涉及的主要数学基础工具等内容,整理成为树状、网状的知识体系,在课程教学中以其为脉络,让学生对每一个知识点在整个理论框架中的重要性、与其他理论部分的联系有清晰的认识。通过将思维导图应用于地球物理电磁场理论的实际教学,取得了良好的效果。
二、思维导图简介
思维导图,英文为Mindmap,又常译为心智图、脑图、树状图等,由英国人Tony Buzan所创建,是表达发散性思维的有效图形工具。它以一个中心主题词或者中心概念为出发点,通过层级关系逐层抽象分解中心主题词的内涵,将其分解为多个子主题,再从各个子主题出发,继续进行分解,直到分支成为不可分解或者无需分解的单元为止。完成主题分解后,可以继续分析各个不同分支和各个不同层级子主题之间的联系,通过联络线将其连成网络,从而获得对中心主题词内涵与外延及其内部关系的完整图谱(如图1、图2)。
思维导图的制作由初期的手绘到现今的计算机辅助制图,任何人经过简单的入门学习均可快速绘制精美的思维导图。下面将简要介绍几款笔者常用的思维导图软件,在此之后,再探讨地球物理电磁场理论框架的思维导图的制作。
Mindmanager
Mindmanager是一款商业软件,其软件环境与Windows Office系列相似,功能强大且易于上手,支持Windows平台和MacOS平台,拥有丰富的预定义模板,可以快速制作出复杂、专业的思维导图,但是其缺点是作为商业软件售价较高。本文中的图二即使用Mindmanager所绘制。
Xmind
Xmind是一款轻量化的思维导图软件,它有完全免费的开源版本,同时,还提供具有更为丰富功能的商用版本。Xmind具有易用性,可以轻松上手,也是笔者常使用的思维导图工具。与Xmind相似的还有另外一款工具FreeMind,这是一款使用Java编写的跨平台的开源思维导图工具。
TikZ Mindmap package
严格来说,TikZ并不是一款思维导图工具,它是基于脚本语言的LaTeX平台的绘图工具,其所带的Mindmap宏包(package)可以较方便地绘制出精美的思维导图。由于源于LaTeX阵营,它完全开源免费;但由于使用脚本命令来描述绘图过程,因此学习曲线较陡,入门有一定难度。本文的图一即由Tikz绘制。
总的来说,常见的思维导图制件软件有十数种,大部分为“所见即所得”的交互式操作方式,简单方便、上手容易,可快速入门。在实际制作思维导图过程中,工具并不重要,重要的是思维的过程,或者说对中心主题的理解和分解,也许一张白纸几支彩笔才是最佳的工具。
三、地球物理电磁场理论的思维导图制作
“地球物理电磁场理论”课程的讲授内容既包括经典的电磁场理论,也涉及到实际应用的相关方法和理论。根据课程的教学要求和相应教材的内容,笔者制作了如图二所示的思维导图。图中,电磁场理论课程的主要内容被分解为四个分支:数学基础、麦克斯韦方程组的推导、麦克斯韦方程组的求解、电磁波的传播。
“电磁场理论”所涉及的数学基础较多,且有一定的难度。其中,“微积分”和“矢量分析”为本科一年级公共基础课程,“数学物理方程”和“偏微分方程的数值解法”均为本科三年级的专业基础课程。由于这些是学习电磁场理论不可或缺的数学工具,因而在课时安排上,应至少安排2课时的梳理与回顾,特别是通量与散度、环流与旋度的基本概念和物理意义,以及矢量场的高斯定量和斯托克斯定理的推导与物理实质。数学物理方程的主要概念和内容也应给予适当的复习,如标准方程(赫姆霍兹方程、拉普拉斯方程、泊松方程、达朗贝尔方程)所描述的实际物理问题等。
麦克斯韦方程组的推导是本课程的重点。它可以分为两个子主题:一是静态电磁场,二是时变电磁场。静态电磁场(静电场与静磁场)的内容是本专业另外一门专业基础课程――“位场理论”的主要内容,但对于本课程来说,其中的“毕奥―萨伐尔定律”和静电场的“高斯定理”是麦克斯韦方程组推导的基础,应予以回顾讲解。在“时变电磁场理论”部分,“法拉第电磁感应定律”和“安培环路定理”是另外两个非常重要的理论基石,为重点讲解内容。除数学推导以外,讲解麦克斯韦方程组各方程的物理意义及其重要的理论假设,对于学生深刻理解和掌握电磁场理论也至关重要。
电磁波的传播与麦克斯韦方程组的求解是两个有机结合的部分。在实际教学中,一般从电磁波的传播出发,在讲解传播理论的过程中,适时导出相应的方程并展开讲解方程的求解方法。如对于低频电磁场的传播问题,其所满足的方程为扩散方程,求解过程的实质为解拉普拉斯方程或者泊松方程,此时引入计算电磁学的相关内容,可使学生更加明确相应的数学物理方程的物理意义。“电磁波的传播理论”是本课程另外一部分重点讲解内容,可结合实际的地球物理勘探方法进行理论推导,并在恰当的时机提供与之相关的应用实例,加深学生对理论的理解,同时,也可培养其对枯燥的理论课程可能的应用方向的感性认识与兴趣。
四、结语
“地球物理电磁场理论”是地球物理电磁勘探方法的理论基石,是一门重要的专业基础课程。应用思维导图,可以给学生建立清晰的理论结构和明确的知识网络,让学生告别“身在山中不知山”的迷茫感,也为教师的教学安排提供了清晰的脉络。思维导图的制作简单易行,在实际教学中,应用效果良好。
参考文献:
[1]施国良,张国雄.宏观场论[M].第二版.武汉:中国地质大学出版社,2003.
[2]谢处方,铙克谨.电磁场与电磁波[M].第四版北京:高等教育出版社,2006.
[3]Till Tantau,The TikZ and PGF packagesCmanual for version 2.00.
Using Mindmap to Assist the Teaching of the Theory of Electromagnetics in Geophysics
YANG Bo
(Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Laboratory,Institute of Geophysics and Geomatics,
China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
【关键词】思维导图;物理教学;课堂有效性;教学方式
高中物理涵盖范围较广,如电能学、热力学、运动学等,其知识网络体系庞大且物理运算过程逻辑性、抽象性强,同时,在传统的物理教学模式中,教师主要依靠教学大纲撰写教案、制作课件,没有较好的站在学生角度思考,导致在讲解过程中,忽略学生实际情况,刻板的教授解题思路,使得学生在解答物理题目时,机械套用答题模板,从而学生对物理产生畏难情绪,抗拒物理学科。所以,高中物理教师要积极利用“思维导图”,改变这一现状。
一、思维导图的概念和发展
思维导图是一种图形思维工具,它强调图文并重,利用人脑记忆规律,借助书籍图像、颜色、文字等,帮助人类深入挖掘潜能,同时它能统筹理论知识和实践活动之间的关系,连接人脑逻辑思维和想象能力,主要包括XMind和FreeMind等常用软件。XMind主要用于头脑风暴,可以有效帮助人们理清思维,提高工作效率,FreeMind具有较强的扩展性,能让人们短时间集中精神。
思维导图由英国头脑基金会总裁东尼・巴赞(Tony Buzan)创始,在信息化的帮助下,迅速覆盖全球,被应用于各种领域,比如物理、艺术等。
二、思维导图在高中物理教学过程中的应用意义和现状
对于学生而言,思维导图能加深学生对物理知识的理解程度,在发散性思维的基础上记忆物理知识,比如在学习人教版物理《时间与位移》时,学生可以根据最简单的“时间”概念联想到“时间间隔”概念,通过联系实际,构建物理知识网络;对于教师而言,在物理教学过程中加入思维导图,能有效丰富教学活动,更新教学观念,在传统的物理课堂中,教师处于主导地位,强调物理公式和理论知识,扩大了学生和物理之间的距离。思维导图进入高中物理课堂的时间不长,但是影响范围较大,教师逐渐将其应用于教学过程。
三、基于思维导图,提高高中物理教学有效性的途径
在思维导图的高中物理课程教学中,教师要充分发挥引导者作用,引导学生发散思维,构建物理知识系统,根据学生实际情况,因材施教,提高物理课堂教学有效性。
(一)利用思维导图,创设物理教学情境
物理来源于生活,在高中教学过程中,教师要合理利用思维导图,创设贴合实际的物理教学情境。比如在教授高中人教版物理《速度变化快慢的描述―加速度》时,教师可以利用思维导图创设如下情境:国庆节即将来临,“我”准备去云南旅游,交通方式有以下三种:自驾游(私家车)、火车、飞机,让学生讨论选择什么交通方式最方便,为什么?在这个过程中,教师要积极引导学生发言,鼓励学生大胆分享想法,不轻易否定学生,接着,教师可以利用多媒体设备将私家车、火车、飞机的速度和时间展示在大屏幕上,将每一种交通方式的起步到加速用动态图表示出来,引起学生注意,如表1所示:
表1
在这个思维导图的情境创设中,教师要引导学生体会到学好物理可以帮助解决现实生活问题,如选择交通工具等,消除物理与学生之间的差距,树立学生物理学习信心,引导学生利用思维导图发散创造性思维,提升学生物理素养。
(二)提供思维导图实践途径,培养学生发散性思维
思维导图能促进教学“理实一体化”,教师要利用思维导图提供多层次的实践途径,培养学生发散性思维,特别是在学习抽象型物理知识时,如在学习人教版高中物理《光的反射定律平面镜成像》时,教师可以先通过播放思维导图课件,让学生快速在脑海中形成“平面镜成像”的概念,然后教师可以让学生自由组成团队,由团队自主利用思维导图软件制作“光的反射”图像,通过这种方式,构建学生“光学”物理知识树,以这种合作的方式,激发学生创新意识,开展“头脑风暴”,培养学生团队精神。
(三)引导学生制作思维导图,培养学生创新能力
高中物理教师要引导学生制作思维导图,利用学校教学设施,开设思维导图制作课程,教会学生把物理知识做成树状图或者图形,将枯燥的物理规律用图像等方式灵活展现出来,培养学生创新能力。如在学习《牛顿定律》时,教师可以让学生制作“牛顿第一定律”、“第二定律”和“第三定律”的思维导图,找出三个定律的相同点和区别,合理记忆知识,在制作思维导图的过程中,学生可以发挥想象力,联想自己熟悉的事物,根据它们的特点,制作有特色的图形,帮助自己形成物理知识网络。
四、结束语
综上所述,思维导图应用于高中物理教学过程能显著提高课堂有效性,学校要积极引进先进思维导图软件,完善教学基础设施,提供智能化教学道具,培养现代信息化人才,教师要努力拓宽思维导图在物理教学过程中的应用途径,发挥自身引导作用,从生活实际出发,创设思维导图式物理情境,让学生全身心参与物理学习,根据学生发展差异性,因材施教,利用思维导图软件开展针对性课后辅导,帮助学生树立物理学习信心,理顺知识网络,构建独特的答题模式,提升学生物理学习效率,促进学生持续发展。
【参考文献】
[1]张允苓.浅谈思维导图在初中物理教学中的有效应用[J].中国教育技术装备,2015.11:101-102
【关键词】思维导图 教学方法 局限性 应用
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)16-0030-01
一、什么叫思维导图
思维导图(MindMap)又被称为“思维脑图”、“思维地图”、“心智图”等,是英国学者东尼・博赞(Tony Buzan)于20世纪60年代初期创造出来的一种思维工具或思考方式。东尼・博赞认为“思维导图是放射性思维的表达,因此也是人类思维的自然功能。它是一种非常有用的图形技术,是打开大脑潜力的万用钥匙。”
美国心理生物学家斯佩里博士(Roger Wolcott Sperry)通过著名的割裂脑实验研究认为,人类的大脑分为左脑和右脑,左脑的思维方式是逻辑思维,主要负责理解、记忆、逻辑、语言等;右脑的思维方式是形象思维,主要负责创造力、想象力,发明创造和科技创新。思维导图的教学方法正是基于以上人体思维结构的机理,通过丰富的图形图像、多样的色彩、多种符号线条、变换的维度等形式构图将思维可视化、具体化,用图像形式将信息加以呈现,强化学习者的理解力与记忆力,提高学习者的学习效果和教学者的教学有效性。
二、传统教学方法的局限性
(一)注重以“教”为主,教师仍占主导地位。这样的课堂显得枯燥、呆板,无形中扼杀了学生的想象力和创造力。在传统教学方法中,教师如课前未做好备课,或授课过程中课件内容过于陈旧、课堂缺乏互动,将直接影响教学效果。
(二)在教学过程中某些教学内容比较抽象,若单纯依靠文字理解难以掌握。传统教学手段对文字、图象、动画和声音等信息的处理能力较差,不利于学习者接收有效信息,这也是教学难点所在。
(三)随着人类知识体系的不断发展,信息的收集与加工更加细化,信息量也随之加大,这对学习者的辨识能力、信息内化能力提出了更高的要求,传统教学方法显然已难以应对新的挑战。
三、思维导图的特点及优势
(一)简洁明了,层次分明。思维导图运用关键词帮助记忆,辅以个人偏好的图形、色彩、线条、符号等元素,由主干内容出发,绘制各级主干关系,层层分明,大幅度提升学习者信息摄取力和信息加工能力。
(二)激发想象力,直击重难点。思维导图倡导左右脑的开发与协调,让学习者从不同的方向、角度去设想,探求多种答案,形成发散性思维。
(三)适用面广,可操作性强。思维导图的应用范围很广,包括讲座、课堂、会议、学生毕业设计、个人知识管理、文案策划、视频音频速记等方面,且具有较强的实用性。
四、思维导图在教学方法创新中的应用
(一)思维导图的主要工具
目前思维导图的制作软件主要有:Mindmanager、mindmapper、FreeMind、Brainstorm等,而Microsoft Office 中的 Word、PowerPoint 以及金山公司的 WPS 等也都可以用来进行思维导图绘制。除了以上软件,思维导图也可以自行手绘,主要工具包括白纸、彩色笔、橡皮擦等,而其中最重要的“工具”是人的大脑和想象。
(二)绘制思维导图应遵循的原则
绘制思维导图有几个原则:一是逻辑清晰;二是发挥联想;三是突出重点;四是合理布局;五是形成个人风格。同时还应遵守人类记忆的时效性,即随着时间推移记忆会变得愈加模糊,因此,如是事后绘制思维导图,切记要做到及时方更为有效。
(三)绘制思维导图的主要方法
1.手绘法
托尼・巴赞在他的《大脑使用说明书》一书中,提供了成功绘制一张思维导图的依据,总结了绘制思维导图的七个步骤②:(1)从一张白纸的中心开始绘制,周围留出空白;(2) 用一幅图像或图画表达你的中心思想;(3)在绘制过程中使用颜色; (4)将中心图像和主要分支连接起来,然后把主要分支和二级分支连接起来,再把三级分支和二级分支连接起来,依次类推;(5)让思维导图的分支自然弯曲而不是像一条直线;(6)在每条线上使用一个关键词;(7)自始至终使用图形。
2.机绘法
由于思维导图的计算机应用软件较多,各软件的操作规程不一,但也大同小异。其绘制步骤大体可以分解为:(1)绘制内容的中心主题。以图二“目标设定法”为例,该课程主要讲述个人的目标管理,图中用许愿瓶的形式将目标形象化;(2)绘制二级主题。包括健康、成长、财富、工作、人际五个主干分支,配以方便记忆的小图标与色彩(二者主要取决于文字的物化形象性或个人的记忆偏好);(3)添加下一级主题并逐级绘制。如“健康”的下一级主题为“现状、目标、时间、方式”这几个关键词,而其下一级主题有可能还将进行细分,此时,下一级分支还可照此思路继续往下绘制。(4)整理和完善思维导图。绘制完毕后,个人可以根据自己的喜好进行调整,如色彩或小图标等,形成个人风格,更加有助于记忆。
总而言之,思维导图由于应用的人群、领域不同,设计的方法也不尽相同,其对传统教学方法的创新方式仍存在着许多可探索的空间。目前思维导图在我国仍处于研究阶段,应用性和关注度仍不够,人们的学习仍以传统模式为主,垂直思维仍占据主导地位。本文通过对思维导图的粗略探究,希冀能为教学改革者提供新的思维视角,并思考未来教学改革的重点与方向。
参考文献:
一、在英语阅读课Pre-reading环节可选用Socrative软件导入
这款软件分教师端和学生端,教师先申请账户,输入E-mail地址和密码,系统自动生成一个代码。教师打开Teacher登录,接着自行设计问题,问题形式可多样,如问答、判断等。另一边,学生打开Student输入教师提供的代码进入系统后回答教师提出的问题。使用这款软件目的在于师生互动,教师也可针对学生的回答对接下来的教学重难点有的放矢。
二、Audionote软件可以锻炼学生的听、说、读、写综合技能
以往While-reading环节,教师会根据文章内容逐层设计问题,学生在阅读后回答。这种检测往往收效不尽如人意。教师可重新设计为学生两人一组合作,一个提问题,另一个回答。学生将问题和答案输到软件上,以录音方式保存。教师巡视后有选择地投影几组学生作业,并请其他学生点评。
三、选用Inspiration软件做Further-reading教学
此软件可做思维导图训练。思维导图不仅有助于学生获取信息、把握篇章结构、弄清作者观点和态度,而且培养了学生的问题意识、发散性思维和创造能力。这款软件中大量的模版可供学生参考后设计思维导图。学生在对应的框格中输入关键词或词组,做出文章结构图。通过这种方式学生可以建构对文章的整体认知,很好地保留了阅读的完整性,在学生完成的基础上教师可展示学生作品分享点评。
四、通过Educreations软件让学生做总结
关键词:中学;信息技术教学;思维导图;应用研究
思维导图与信息技术的结合主要是以学生的发散性思维作为基础的,思维导图的原理是将知识点中的关键词汇用关节点进行连接,形成一种图像、颜色与文字结合在一起的网状图形。思维导图在现代中学信息技术课堂上的应用能大大提高教学的效率,让知识在学生的头脑中形成一个直观的图形,不仅能增强学生对知识点的记忆,还能提高学生的独立思考能力。将思维导图与信息技术教学相结合是中学信息技术老师面临的重要课题。
一、思维导图在中学信息技术教学中的必要性
(一)教学环节
在中学信息技术教学中使用思维导图能使学生更加容易接受老师所讲解的内容[1]。例如,老师在讲解到运用信息程序绘图时,将重要的知识点用思维导图的形式表示出来能更方便学生进行理解,学生根据思维导图的知识结构图形在绘图中能提高绘图的准确度,使绘图更加美观。信息技术课堂教学离不开多媒体教学设备,老师运用多媒体将思维导图展示主来,学生可以根据老师的操作将信息技术的操作步骤熟记于心。另外,思维导图能让老师和学生在教学之中产生对话,而不是一直以老师口述,学生听讲的模式完成全部的课堂教学内容。
(二)复习环节
思维导图在学生对知识点进行复习的过程中有着非常重要的作用[2]。思维导图能将繁琐复杂的知识用一种图形和文字结合的方式表达出来,学生在复习时能利用思维导图将旧知识和新知识穿插起来,从而加深对于知识的记忆。另外,思维导图的结构具有很强的开放式特点,学生在复习的过程中,能通过思维导图进行知识的查缺补漏、修改以及完善,将文字知识转变成一个网状的系统记在头脑中。学生学习是一个不断记忆知识的过程,思维导图不仅能让学生将知识的重要程度进行排序,还能帮助学生在做题时更好的选择合适的知识点来解决问题。
二、思维导图在中学信息技术教学中的具体应用路径
(一)课堂教学中的应用
中学信息技术课堂教学一般包括以下几个环节:首先,新课程的导入。思维导图可以作为信息技术老师将新课程导入教学的一种有效方式,老师可以将新课程的主要知识点标注在思维导图中呈现在学生的眼前,让学生将课程的具体内容在头脑中形成一个框架,思维导图可以将新知识与旧知识连接到一起,不仅能让学生将旧知识复习一遍,还能让学生了解新课程的重点内容以及本节课的学习任务。其次,新课程的讲解。思维导图是一种图像、颜色与文字相结合的形式,老师在讲解的过程中能按知识点的难以程度以及重要程度用不同的颜色表示出来,例如,老师在讲解到用word软件编辑文字时,可以将具体的操作步骤在思维到图上用红色表示出来,学生就能马上抓住学习的重点。第三,课后知识总结。老师可以利用思维导图对知识进行知识的整理和总结,从而形成一个知识体系。例如,老师在讲解PPT的制作过程时,将知识口述出来的教学效果不是很理想,老师在总结时将知识都用一个思维导图表示出来有利于学生形成更深刻的记忆。
(二)自主学习中的应用
信息技术课程的内容具有很强的操作性,非常适合学生进行自主学习[3]。首先,思维导图能够帮助学生整理学习的思路。学生在学习信息技术的课程时形成一个清楚的学习思路是非常重要的,建立学习思路也是学习的关键环节。学生将课程的内容形成学习思路能使学生有学习的方向,不至于毫无头绪。其次,思维导图能够帮助学生构建知识的框架。信息技术课程的知识非常零散,很多知识会重复出现或者存在一定的联系,没有一个完整的知识体系会让学生在自主学习的过程中很快就将知识点忘记了。思维导图能将知识进行整理和总结,形成一个电子文档,学生在制作电子文档的过程也是加深知识点记忆的过程,能在一定程度上提高学习的效率。例如,学生在总结计算机的发展历史时,需要在网络上查找资料来制作思维导图,思维导图能启发学生的发散思维,让学生在这个过程中了解到更多的相关知识。
(三)小组合作学习中的应用
中学信息技术的课程涉及到很多自主探究的内容,很多内容单靠一个学生很难完成,老师应该按照课程的内容将学生分成学习小组,让学生在小组中进行学习。首先,小组成员之间的任务分工。学生在进行小组探究学习时,第一步就是将小组内的成员按照任务的内容进行分工,学生可以利用思维导图将完成任务的步骤、内容以及探究的问题清楚的表示出来,小组中的成员可以按照思维导图的内容进行学习。例如,老师为每个学习小组布置了一个制作介绍家乡的PPT的任务,小组的成员可以按照家乡历史、交通情况、地理位置、民俗文化这几个方面制作思维导图,让成员可以明确自己的任务。其次,小组成员之间的合作学习。例如,学生在合作运用Excel软件制作一张课程表时,每个学生都可以将自己的想法用一个思维导图表示出来,这样的模式方便小组之间进行讨论选择哪一种制作方案。
综上所述,我国已经全面进入信息时代,在这样的环境中,将中学信息技术课程提升到了非常重要的地位。将思维导图模式与中学信息技术课程教学相融合,通过思维导图在课堂教学中、学生自主学习的过程中以及小组合作学习的过程中应用的分析,希望能为我国提高中学信息技术教学水平提供一些有价值的参考。
作者:杨保华 单位:洛阳市电化教育馆
参考文献:
[1]杨菲.思维导图在信息检索课教学中的应用研究[J].科技经济导刊,2016,(15):160.