思维地图及其在美国的应用

　　本文首先对思维地图进行阐述解析，然后分析思维地图在美国的应用案例，通过思维地图和应用案例的分析，探析思维地图应用的最佳效果，以区分概念图和思维导图，从而能够更恰当地选用知识可视化工具，使之更有效地为教学服务。

　

　　随着信息技术的普及推广和工具软件的不断推出，“概念图”与“思维导图”已经成为信息技术与课程结合的有效手段之一，^①为学习者更好地组织和建构知识信息提供了支撑，以一种可视化的方式加强对内容的阐释。“思维地图”——“Thinking maps”，同样是信息时代下产生的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。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、思维地图的概念

　　　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它的开发建立在语义学、认知心理学等理论基础之上。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，此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。

　　基于对大脑接收信息机制的研究，思维地图主要有八种类型，它们分别对应人在思考时的八种思维过程。思维地图提供了一套视觉模式进行思考，从而促进学生思考神经网络的发展，提高大脑不断认知和建构知识信息的能力，更突出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，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用的工具，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，更加确切地说“思维地图是用来进行建构知识，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。

　

　　二、思维地图的类型

　

　　思维地图包含八种类型，能够促进学习者进行交流和思考，也能从中了解学习者如何与其他学习者进行交流。人类具有最基本交流语言，如：字母，数字，科学符号，音乐符号，软件编码，国际手语，盲文等。所有这些语言都有基本的认知结构，如排序、分类、比较等。思维地图便是基于这种认知结构，发展出来八种基本类型。^④

　　1．圆圈图（Circle Map）：主要是通过提供相关信息来展示与一个主题相关的先前知识。在圆圈中心，可以使用词语，数字，图画或者其他标志或象征物来表示你尝试理解或定义的事物，在圆圈外面，写下或画出与主题相关的信息。

　　2．起泡图（Bubble Map）：主要是使用形容词或形容词短语来描述物体。与圆圈图不同，起泡图主要增强学生使用形容词描述特征的能力。中心圆圈内，写下被描述的物体，外面圆圈内写下描述性的形容词或短语。

　　3．双起泡图（Double Bubble Map）：主要用来进行对比和比较。两个被比较的术语放在两个中心圆圈内，外面单独连接的圆圈内展示两个被比较的术语间的不同点，中间共同连接的圆圈内展示两个术语通过对比的相同点。

　　4．树型图（Tree Map）：主要用来对事物进行分组或分类。在最顶端，写下被分类事物的名称，下面写下次级分类的类别，依此类推。

　　5．括号图（Brace Map）：主要用于分析、理解事物整体与部分之间的关系。括号左边是事物的名字或图像，括号里面描述物体的主要组成部分，帮助学习者理解一个物体整体和其各个部分之间的关系。

　　6．流程图（Flow Map）：主要用来列举顺序、时间过程、步骤等。能够分析一个事件发展过程之间的关系，解释事件发生的顺序。大方框写下每一过程，下面小方框内可以写下每个过程的子过程。

　　7．复流程图（Multi-Flow Map）：用来展示和分析因果关系。在中心方框里面是重要的事件，左边是事件产生的原因，右边是事件的结果。这是一个先后顺序的过程，能够看到事件发生的原因和结果，通过考虑原因和结果帮助学生分析为什么，结果是什么。

　　8．桥型图（Bridge Map）：主要用来进行类比、类推。桥型左边横线的上面和下面写下具有相关性的一组事物，按照这种相关性，在桥的右边一次写下具有类似相关性的事物，以能够形成类比或类推。

　　如图9所示，通过“树型图”可以将思维地图的类型与关系进行清楚表达。

　

　　三、思维地图的特征

　

　　思维地图作为一种用来进行认知的知识可视化工具，每一种类型都是以认知过程和思考技能为基础。^⑤二十一世纪的学习工具——“思维地图”，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。^⑥思维地图具有其自身特征，认识到思维地图的五个基本特征，能够更清楚地了解每种地图是如何起作用的，并知道八种图如何共同作用。如图10所示，思维地图主要有如下五个特征。

　　1．关系固定

　　每一种思维地图在定义的时候便反映了其认知特征，虽然每种地图有独有的特点，但是每种地图各个部分之间的关系是固定的，用来描述一种固定的关系，如双起泡图用来进行比较两个事物之间的相同与差异，表示对比关系；桥型图用来进行类比，表示类比关系等。

　　2．形式可变

　　虽然每一种思维地图的形式都已确定，但是每一种图的形式并非固定不变的，可以根据需要在原有图形的基础上进行扩展。以流程图为例，它具有单项流程的形式，但是如果每一步骤下面还有子步骤，便可进行扩展。

　　3．适用性强

　　任何一个学习者都可以根据需要绘制、扩展自己的思维地图。学习者以及学习的内容决定了地图的复杂性与否。学习者都可以使用思维地图展示他所知道的内容，从年幼的儿童到成人，在不同情况都可以绘制不同形式的思维地图。

　　4．类型可综合

　　影响不同思维地图进行综合的两个重要因素是思维过程和内容知识。只要具备这两个重要因素，所有的地图都可以进行整合。比如，在故事学习中，学习者可以用流程图描述发展情节，用双起泡图比较人物特点，然后用树型图来确定主要思想和细节。

　　5．促进思考

　　作为一种语言，思维地图揭示了学习者思考什么、怎么思考的过程。这种揭示不仅仅反映了学生对知识的理解，教师还可以通过学生绘制的思维地图评价学习者的思考过程和对知识的理解情况。此外，学习者绘制思维地图过程中，可以记下什么因素影响了分析结果。因此，思维地图不仅帮助学习者获取知识，还可以促进他们对知识获取过程的思考，从而提高分析、解决问题的能力。

　

　　四、思维地图在美国的应用分析

　

　　思维地图最初兴起于美国，1992年已经被纽约、北卡洛莱纳州、德克萨斯州、密西西比州等地区的众多学校进行应用，不仅应用于不同的年级，还应用于不同的课程，取得了良好的评价效果。2000年以来，思维地图逐渐被新西兰、新加坡等国家和地区引入并使用。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、老师、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，得到了师生的高度评价。

　　美国学校常用的教学策略是“K-W-L”策略，此策略用于学生进行课程学习时，可以有效地获取学生的反馈。“K”代表确定学生在学习新知识前已经知道了什么，即是“Know”；“W”代表学生想知道关于学习主题的什么知识，即是“What”；“L”代表知识习得后学生学到了什么，即是“Learned”。下面的案例便是教师依据“K-W-L”策略，设计相关的思维地图进行教学的案例。

　　案例：

　　1．利用“树型图”回忆已学知识，实现“K”阶段

　　先前学过动物的分类，借助“树型图”引导学生回忆先前所学的知识，了解他们的掌握情况。

　　2．讲述两栖动物的特点，利用“圆圈图”进行知识的发散学习，实现“W”阶段

　　通过回忆先前的知识，提出新的问题：“什么是哺乳动物”，激发学生学习的兴趣，了解学生想要获取什么知识。利用“圆圈图”将哺乳动物的特点一一列出，使新知识更加一目了然地呈现在学习者面前。

　　3．列出水生动物、陆生动物和两栖动物，要求学生绘制“双起泡图”进行对比，并从中找出两栖动物，检验、巩固所学知识，实现“L”阶段

　　学习两栖动物的特点之后，学生对水生动物、陆生动物和两栖动物有了新的了解，列出一些动物，包含三种类型，让学生根据三种动物的特点进行区分，利用“双起泡图”将三种动物区分开来。

　　以上是了解两栖动物的一个教学案例，这个案例在原有教学策略的基础上借助三种类型的思维地图进行教学，包括复习先前知识，学习新知识，巩固新知识三个阶段，每个阶段用不同类型的思维地图，促进学生在原有认知结构的基础上，将新知识与原有知识建立联系，重新进行知识建构，发散思维，从而提高学习的能力。

　

　　五、思维地图的主要应用

　

　　通过对国内部分地区中小学和大学的调查分析；结果显示约90％的学生更倾向于对图形、图像、影像等直观、形象的视觉语言进行解读，因此在教学中合理使用可视化工具可以对教学起到推动作用，不仅能够激发学生的学习兴趣，更能提高学习的效果和效率。然而概念图、思维导图和思维地图等多样的可视化工具的选取却成为一件不容忽视的事情，因此应该根据学生的年龄特征、心理特征，根据学科的性质、知识的内容进行选择。

　　思维地图建立在人类基本认知结构的基础上，它集中了概念图与思维导图的优点，但是它仍不能代替概念图和思维地图，每种图都有其自身的优势，而不能被其它取而代之。根据思维地图的特点，以及思维地图在国外的应用分析，本文探析在如下四个方面应用思维地图，更能突显它的优势与作用：

　　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，还能提高学生的辨析能力。

　　3．需要对事物进行类>C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。

　　以上探析的四种情况下使用思维地图最能恰当表征并传递大量知识，是概念图和思维导图望尘莫及的，而其余情况则要根据不同需要选用适当的可视化工具。

　　思维地图的引入给学习者带来了新的学习工具，然而，只有选用合适的可视化工具，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，才能获取最好的学习效果，使之更高效地为教学服务。