基于思維可視化背景下的小學數(shù)學思維導(dǎo)圖實踐研究 結(jié)題報告

西安市基礎(chǔ)教育小課題研究結(jié)題報告立項號2019XKT-XXSX138課題名稱基于思維可視化背景下的小學數(shù)學思維導(dǎo)圖實踐研究負責人趙艷妮負責人所在單位雁塔中華世紀城小學結(jié)題報告關(guān)鍵詞思維可視化思維導(dǎo)圖結(jié)題報告摘要當今教育現(xiàn)狀中“減輕學生過重負擔”的呼吁已成為教育的重要口號，而學生過重負擔從何而來？如何減輕學生的過重負擔？卻是我們要深入思考的問題。當前學生的過重負擔從表面看確實表現(xiàn)為課業(yè)負擔和心理負擔，但這只是表象。這兩種負擔均來源于過重的“過程負擔”，它是指“在學習過程中產(chǎn)生的負擔”。是課業(yè)負擔過重和心理負擔過重的根源，也就是學習的效率太低。而造成學生學習過程負擔過重的原因，是由于我們傳統(tǒng)的教學方式、學習方式都是平面的、線性的，但大腦的工作方式卻是立體的、放射性的。這兩者的不ー致造成了我們學習的低效，造成了我們學習的過程負擔太重，從而引起了過重的課業(yè)負擔和過重的心理負擔。思維可視化是運用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現(xiàn)出來,使其清晰可見的過程。而數(shù)學又是思維的體操,把思維導(dǎo)圖應(yīng)用于數(shù)學教學，可以變平面的、線性的教學、學習方式為立體的放射性的教學、學習方式，從而使我們的教學方式、學習方式與我們大腦的工作方式一致起來，達到減輕過程負擔，進而減輕課業(yè)負擔和心理負擔的作用。本課題的研究，通過分析國內(nèi)外思維導(dǎo)圖研究的已有經(jīng)驗，依據(jù)現(xiàn)代學習理論、教學設(shè)計理論和新課程教育教學理念，結(jié)合小學生對于思維可視化學習的了解現(xiàn)狀，開展不同的數(shù)學活動，有計劃、有目的地探索在不同課型的數(shù)學教學中運用思維導(dǎo)圖，以及運用思維導(dǎo)圖對學生認知結(jié)構(gòu)、學習興趣、學習思維的影響，有效地推進了小學數(shù)學新課程教學，提升了學生學習的興趣，并以此推廣到其它學科，有效促進了學生有效學習、高效學習、學科素養(yǎng)的培養(yǎng)及數(shù)學核心素養(yǎng)的落實。結(jié)題報告結(jié)題報告結(jié)題報告結(jié)題報告結(jié)題報告一、課題背景及界定思維導(dǎo)圖是20世紀70年代初，英國學者東尼·博贊(TonyBuzan)在研究人類學習的本質(zhì)過程中發(fā)現(xiàn)并提出的理論，是一種放射性狀的輻射性思維表達方式。它以關(guān)鍵詞和圖畫來模擬大腦的思維過程，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，使思維“可視化”，分別運用左右腦的機能，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，協(xié)助人們在科學與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展，從而提升人類的思考技巧，大幅增進記憶力、組織力與創(chuàng)造力，開啟大腦的無限潛能。思維導(dǎo)圖的關(guān)鍵是一個“導(dǎo)”字，用圖來引導(dǎo)思維。當今教育現(xiàn)狀中“減輕學生過重負擔”的呼吁已成為教育的重要口號，而學生過重負擔從而來？如何減輕學生的過重負擔？卻是我們要深入思考的問題。當前學生的過重負擔從表面看確實表現(xiàn)為課業(yè)負擔和心理負擔，但這只是表象。這兩種負擔均來源于過重的“過程負擔”，它是指“在學習過程中產(chǎn)生的負擔”。是課業(yè)負擔過重和心理負擔過重的根源，也就是學習的效率太低而造成學生學習過程負擔過重的原因，是由于我們傳統(tǒng)的教學方式、學習方式都是平面的、線性的，但大腦的工作方式卻是立體的、放射性的，這兩者的不ー致造成了我們學習的低效，造成了我們學習的過程負擔太重，從而引起了過重的課業(yè)負擔和過重的心理負擔。那么，有沒有辦法使我們的學習方式與大腦的思維方式一致呢？英國人托尼·布贊于上個世紀60年代提出的思維導(dǎo)圖可以解決這個問題。思維可視化可運用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現(xiàn)出來,使其清晰可見。而數(shù)學又是思維的體操,把思維導(dǎo)圖應(yīng)用于數(shù)學教學，可以變平面的、線性的教學、學習方式為立體的放射性的教學、學習方式，從而使我們的教學方式、學習方式與我們大腦的工作方式一致起來，達到減輕過程負擔，進而減輕課業(yè)負擔和心理負擔的作用。本課題研究旨在通過分析國內(nèi)外思維導(dǎo)圖研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)現(xiàn)代學習理論、教學設(shè)計理論和新課程教育教學理念，探索在不同類別的數(shù)學教學中運用思維導(dǎo)圖，以及運用思維導(dǎo)圖對學生認知結(jié)構(gòu)、學習興趣、學習思維的影響，以期能更有效地推進小學數(shù)學新課程教學，提升學生學習的興趣，并以此推廣到其它學科，以期為學生有效學習、高效學習、學科素養(yǎng)的培養(yǎng)及落實數(shù)學核心素養(yǎng)提供一些參考和借鑒。二、理論依據(jù)及意義思維可視化（Thinkingvisualization）是思維可視化研究院劉濯源于2002年提出的概念，是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維路徑、結(jié)構(gòu)、方法及策略呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。通俗地講就是把大腦中的思維“畫”出來的過程。實現(xiàn)“思維可視化”的圖示技術(shù)主要包括兩類：一類是思維導(dǎo)圖、模型圖、流程圖、概念圖、魚骨圖、問題樹等圖示方法，另一類是生成圖示的軟件，主要有Mindmanager、Mindmapper、Xmind、Inmindmap、FreeMind等。學科思維導(dǎo)圖（SubjectMindmap）也是由思維可視化研究院劉濯源于2002年提出的學科學習工具概念，學科思維導(dǎo)圖是以思維導(dǎo)圖技術(shù)為表現(xiàn)形式，融入邏輯思維理念的內(nèi)涵，結(jié)合各學科思維規(guī)律、學科規(guī)律、考試規(guī)律，以實現(xiàn)提升教師教學效能，提高學生學習能力的高效學習工具。三、研究的目標、內(nèi)容、方法、步驟及過程（一）研究內(nèi)容1.教師如何架構(gòu)學科思維導(dǎo)圖幫助學生學習學科思維導(dǎo)圖作為幫助學生學習的工具，也作為教師新接觸的一種輔助教學手段，教師的如何架構(gòu)乃至靈活的運用是我們將要研究的首要內(nèi)容。2.學生如何利用學科思維導(dǎo)圖自主學習增強記憶能力教學服務(wù)于學生，教師的教最終目的是落在學生的學上，學科思維導(dǎo)圖作為幫助學生學習的工具，如何讓學生了解，并會使用，而且還要靈活的運用將是我們研究的內(nèi)容。3.利用思維導(dǎo)圖可視化，培養(yǎng)學生發(fā)散式和開放式的思維結(jié)構(gòu)通過制作一個簡單的學科思維導(dǎo)圖，以層級的方式來表述各概念間的關(guān)系，同時每一個概念都形成一個節(jié)點，都可以成為一個發(fā)散的中心，利于培養(yǎng)學生發(fā)散式和開放式的思維結(jié)構(gòu)。（二）研究目標1．讓學生掌握學科思維導(dǎo)圖繪制的方法和技能，促使學生思維可視化；運用學科思維導(dǎo)圖改變學生的學習方式和思維能力，提升學生對信息的整理和分析能力，培養(yǎng)學生的邏輯思辨能力；促進學生積極有意義地建構(gòu)知識體系，養(yǎng)成科學學習和探究的習慣，體驗成功和創(chuàng)造的愉悅。2．構(gòu)建以學科思維導(dǎo)圖為教學輔助的以學為主的教學模式，以指導(dǎo)和優(yōu)化以學為主的教學實踐過程，能應(yīng)用學科思維導(dǎo)圖促進以學為主的教學的實施，提高課堂的實效。3．通過課題的實施，為教師的教學和專業(yè)發(fā)展提供新工具和新策略，提高教師的課堂教學執(zhí)行能力，促使教師專業(yè)化的發(fā)展。（三）研究方法1.文獻法：對相關(guān)運用思維導(dǎo)圖理論的檢索、調(diào)查、分析、整理，為本課題研究奠定正確的研究方向和強有力的理論支撐。2.調(diào)查法：通過聽課、座談、問卷調(diào)查等手段搞清目前基于思維可視化背景下的數(shù)學學科思維導(dǎo)圖研究存在的問題，綜合分析，找出原因，制訂有效的訓練方案；3.行動研究法：在日常教育活動和教學實踐過程中，運用思維導(dǎo)圖進行教育教學，促進學生形成良好的思維品質(zhì)，培養(yǎng)主動探究和創(chuàng)新能力。4.比較研究法——在課題研究過程當中，通過實施思維導(dǎo)圖和傳統(tǒng)的教育方法進行比較，不斷調(diào)整方向，不斷充實內(nèi)容，讓課題真正來源于教育教學，服務(wù)于教育教學。5.個案調(diào)查法：在課題研究過程當中，確立重點，以點帶面，全面推進。6.經(jīng)驗總結(jié)法：在課題研究過程當中，重視資料積累，及時撰寫階段性小結(jié)，積極參加各類教育教學方面的論文評選、教研活動，在校內(nèi)開展公開課觀摩學習。依據(jù)師生在教學實踐中形成的經(jīng)驗，進行理性高度上的概括。（四）步驟與過程本課題研究分為準備、探索、總結(jié)三個階段來完成。每個階段的研究任務(wù)具體、研究方法明確。自2020年10月起，課題組按照課題計劃有序有效地開展研究，研究過程中根據(jù)我校的教學工作及時對研究計劃進行調(diào)整，讓研究內(nèi)容和研究進程變得更為合理，現(xiàn)將研究工作總結(jié)如下：第一階段：醞釀準備階段（2020.10——2020.11）1.組建課題小組，召開開題會議，頒發(fā)聘書。2.收集、查閱相關(guān)資料，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀以及相關(guān)研究成果。3.學習有關(guān)理論，開展相關(guān)培訓，理解本課題的意義以及研究價值。4.探討開題報告的科學性，并確定課題研究的目標內(nèi)容、實施步驟以及時間安排、具體分工，撰寫課題研究的方案，完成上傳工作。第二階段：研究探索階段（2020.11——2021.2）1.開展問卷調(diào)查，尋找研究重點。2020年10月份結(jié)合課題研究目標，設(shè)計并開展了教師和學生的問卷調(diào)查，參加調(diào)查問卷的分別有教師19人和學生165人，并完成了匯總整理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與報告分析，為后續(xù)工作提供了參考數(shù)據(jù)，更加準確地確定研究重點。2.利用思維導(dǎo)圖促進教研和教學工作。組織組員們利用思維導(dǎo)圖先對本冊各單元內(nèi)容進行了梳理和呈現(xiàn)，將知識內(nèi)容和思維結(jié)構(gòu)高度概括和凝煉，對后期的教學實踐起到了有效地指導(dǎo)。組員們將課堂上的板書設(shè)計利用思維導(dǎo)圖展示，清晰呈現(xiàn)學生的學習探究過程，學生的隱形思維做到了可視化，有效將線性思維變?yōu)榱Ⅲw化思維。3.全體課題組成員進行學生分層研究，教師根據(jù)各學段教材內(nèi)容和學生實際情況開展試驗。（1）通過引導(dǎo)學生學生學習思維導(dǎo)圖到應(yīng)用，從課前預(yù)習、課后復(fù)習到階段梳理都利用思維導(dǎo)圖的方式展開，這種圖文并茂的方式實現(xiàn)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、概括化地學習數(shù)學，并進行創(chuàng)造的思考，有效地促進了學習效果，出現(xiàn)了大量的優(yōu)秀作品，學生的思維之花盡情綻放。（2）教師們通過“說課—上課—反思—改進”一系列完整的教學過程，將課題研究落實到教學實踐。2020年9月2021年5月期間，組員們共完成9節(jié)研究課例。分別是郭淑芳執(zhí)教的《分數(shù)再認識》、《異分母分數(shù)加減法》和《認識三角形和四邊形》，陳龍霞執(zhí)教的《溫度》和《歌手大賽》，潘婷執(zhí)教的《調(diào)查生活垃圾》，李磊執(zhí)教的《小樹有多少棵》，趙艷妮執(zhí)教《0╳5=？》和《練習三》，并及時進行了課后交流反饋，組員們更進一步的體會到通過思維導(dǎo)圖進行可視化教學的意義和效果。（3）2020年1月8日課題組召開了中期課題研討會，組織大家全面的回顧之前的研究工作，分享研究經(jīng)驗，提出疑惑，討論后續(xù)研究工作，之后完成了個人研究階段報告，使各項工作在總結(jié)中進一步完善和改進。第三階段：結(jié)題階段（2021.4——2021.5）1.對研究情況進行分析、歸納，撰寫結(jié)題報告、論文、形成案例等。2.小課題研究總結(jié)匯報。2.完成課題研究結(jié)題申請和結(jié)題報告。3.課題成果推廣普及。四、研究結(jié)果與成效（一）通過運用實踐研究中產(chǎn)生的各種理論及實踐成果，包括：1.調(diào)查問卷（師生）以及報告分析。2.教學論文；3.教學設(shè)計、隨筆；4.研究報告；5.教師與學生的思維導(dǎo)圖作品。（二）研究效果1.通過多樣的學習和實踐，成員們進一步感受到課題的研究價值，對思維導(dǎo)圖形成了初步的認識和理解。2.初步形成了應(yīng)用思維導(dǎo)圖進行教學的有效策略。（1）利用思維導(dǎo)圖優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，調(diào)動學生學習積極性。（2）利用思維導(dǎo)圖研究教材深入備課。（3）利用思維導(dǎo)圖進行課堂教學。（4）利用思維導(dǎo)圖進行知識系統(tǒng)復(fù)習。（5）運用思維導(dǎo)圖模式進行自我評價，幫助老師了解學生學習情況。（6）有效提高學生的自主學習的能力與審題能力。3.經(jīng)過一年的實踐研究，課題組成員及時記錄、認真總結(jié)，共產(chǎn)生有35項課題成果，包括調(diào)研報告6篇，學習筆記5篇，研究課例的說課稿、教學設(shè)計、教學反思共6份，研究階段小結(jié)5篇，微課案例1節(jié)，論文4篇，教學隨筆6篇，教育敘事2篇，學生和教師作品130余幅等。所有成果均通過西安市優(yōu)質(zhì)資源平臺的課題博客呈現(xiàn)并發(fā)表博文60余篇。其中郭淑芳的微課《單元知識梳理加與減》榮獲全國大賽一等獎；趙艷妮的論文《基于思維可視化背景下的小學數(shù)學學科思維導(dǎo)圖實踐研究》在《讀與寫》2020年第22期發(fā)表，陳龍霞的論文《小學數(shù)學知識的整理與復(fù)習中思維導(dǎo)圖繪制的研究》在《教研周刊》2021年第11期發(fā)表。（三）學生學習效果分析本課題的研究對象為低中高不同學段的學生，各個學段學習不同部分的知識，這樣可以有針對性的展開思維導(dǎo)圖的訓練。針對不同課型也會有不同的思維導(dǎo)圖練習方式，比如：課前預(yù)習、新授課、練習課、復(fù)習課等。1.課前導(dǎo)學單（預(yù)習）。采取線性筆記的形式梳理課本知識點，找知識之間的聯(lián)系，整體表現(xiàn)課本知識內(nèi)容的整體性和層次性，構(gòu)建知識體系和框架，對自學內(nèi)容不懂的知識進行提問。2.課堂學習（新授）。采用思維導(dǎo)圖法進行教學，教師可以將那些容易產(chǎn)生混淆的知識點進行導(dǎo)圖設(shè)計。有效解決不易理解的抽象概念、知識點等教學難點。3.單元知識梳理（復(fù)習）采取思維導(dǎo)圖形式劃分版塊呈現(xiàn)單元知識點；構(gòu)建知識體系和框架；歸納各版塊典型問題?？傊?，根據(jù)不同學段不同課程的反饋情況來看，學生可以熟練掌握思維導(dǎo)圖的繪制方法，在掌握數(shù)學知識的同時，對數(shù)學學習的整體性和聯(lián)系性有了更深層次的理解。在知識學習中明白了“全局”觀的重要性，不僅對數(shù)學學習，而且對所有學科的學習都產(chǎn)生了相應(yīng)的幫助。五、存在問題及改進。此次課題的研究效果和成績表明，基于思維可視化的教學和學習方式不僅可以提高教學效率，同時提高學生動手動腦探究的能力。本課題的研究只是對數(shù)學教學過程進行了實踐和初步的探討，受許多因素的制約和影響，仍有些許問題值得商榷：1．學生目前對于思維導(dǎo)圖的繪制多數(shù)情況下停留在由“線性思維和線性筆記”轉(zhuǎn)化為知識聯(lián)系圖的過程中，產(chǎn)生的大多數(shù)僅限于二級分支，對于將深度思考的部分如何采取三級分支、四級分支等方式，還需深入研究。2．對學生的思維