太仓市教育科学“十四五”规划课题

《借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究》

开题报告

太仓市明德小学  张凌、王沁

一、研究背景、所要解决的主要问题

（一）研究背景

1.适应新课程的改革

2019年6月，中共中央国务院发布《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》中强调：提升智力水平，着力培养认知能力，促进思维发展，激发创新意识。课堂作为师生进行教学活动的主要场所，要提高教学质量，就要善于利用课堂。教师作为课堂教学的主导者，要把握学科特点，上好每一节课，注重每一个教学环节；通过优化教学方式，掌握并分析学生的学习情况，注重学生的个体差异，进行差异化教学和个别化指导。教师在课堂教学中要突出学生的主体性地位，调动学生的积极性，保护学生的求知欲，激发学生的潜能，让学生在学中体验快乐，促进个体思维的发展。

新课程改革背景下陈旧教育理念与传统教学模式的弊端越发明显，这种课堂教学模式缺少活力，无法满足教育教学新要求。如今新课堂不断演变，不断创新，以培育学生核心素养为出发点不断发展。“活力课堂”应时而生，成为中小学教育界关注的焦点。这种教学模式要求教师不断提升教学能力，提高教学效率。打造充满活力的数学课堂需要教师引导学生掌握自主探究的学习方式，促使学生对知识做到活学活用。而教师就需要不断调整自身的教学方法和手段，整体把握教材，根据学生的实际情况合理设计学习活动，找到引领学生的方法和手段，让学生经历数学知识形成的过程，并且能够借助思维导图再现知识获得的过程。

2. 适应太仓市的课程改革

2020年11月11日，太仓市发布了关于印发《太仓市中小学“活力课堂”建设实施方案（试行）》的通知，文件中指出：要深化“活力课堂”基本理念，构建“活力课堂”多种样态，建立“活力课堂”评价标准，增强“活力课堂”品牌效能。2021年6月，太仓市发布了关于印发《关于进一步加强太仓市中小学“活力课堂”建设实施意见》的通知，文件中指出：要构建一个“整体、多元、体验、个性”为特点的“活力课堂”体系。

3. 承接本校关于思维导图的研究

本校在太仓市教育科学“十三五”规划课题中已经有了关于思维导图促进学生学习方式改进的种种研究，本课题承接了学校之前的研究，将对小学数学活力课堂的概念及实施和思维导图的应用进行深入研究。

（二）所要解决的主要问题

1. 构建借助思维导图进行教学的“活力课堂”教学范式

以教育部制定的全日制义务教育《数学课程标准》为主要的理论依据，以提高数学课堂教学的高效性和教育教学的质量为目的，在研究过程中注意跟小学生的心理与年龄特点紧密结合，努力设计出一种新型的课堂教学范式，以求让每一个学生都能在课堂的改革中得到有效的提高。

2. 构建借助思维导图进行教学的“活力课堂”评价体系

以往的数学课堂没能摆脱大锅饭的模式束缚，面向全体学生，老师教学的是同一个内容，学生完成的是同模板的练习，所得到的也是同等水平的评价方式。学生的个性得不到发展，因此我们的思维导图就要求突破过去形式单调、评价一致的简单原则，以灵活的、新颖有趣的、富有探索价值的自己创作一张本节课内容的思维导图为主题，激发学生学习的热情，满足不同层次学生的需要。

3. 构建新型的含有“活力课堂”特征的学生学习方式

通过一段时间的改革，希望所有学生能够养成用思维导图梳理知识的习惯，同时也使枯燥乏味死气沉沉的课堂教学模式彻底消失。此外，对于大部分学生而言能够变被动学习为主动要求学习，并具有一定的探索精神和创新精神。

二、国内外同一领域的研究现状与研究价值

(一)国内外同一领域的研究现状

1.国外研究现状

   （1）关于思维导图的研究

思维导图是由英国著名的教育学家、心理学家托尼·帕赞 （Tony Buran)在1970年提出的新概念，其目的是为了把脑神经思维过程转换成相应的思维导图。同时，在其著述中对思维导图具体内容进行了全面论述与分析。英国学者Thorpe尝试借助定量与定性的科学研究方法，用绕实际案例展开全面探究和分析，使各项目标任务得以顺利达成。2011年，研究人员Macher与其同事通过展开系统探究和分析得出，通过对恩维导图进行合理构建与应用，能够将各和知识直观全面的呈现出来，促进思维能力得到全面培养与提升，充分点燃学生的学习热情，积极主动的对学习到的知识点进行总结整理，切实改善学习效率，进而提高学习质量．研究人员Bahm在对相关内容进行研究与分析的过程当中，围绕概念学习和思维导图之间所具有的基本作用机制来展开。参考概念测试过程当中所获得的各项信息，得出通过对思维导图进行合理利用，可以为高效学习提供帮助与支持的结论，从而使教学效果得到显著改善。诺维萨德大学的研究人员，进一步通过实证研究，验证了思维导图在物理教学应用、课堂教学效率和学生学习效果的积极作用。

思维导图的实用性很强，现已经被广泛用于个人、家庭、教育和企业中。国外如澳大利亚、新西兰、英国等国家的学校将其设为必修课，新加坡、韩国、日本等国家也在大力推广思维导图。

（2）关于活力课堂教学模式的研究

国外加德纳的多元智能理论带给我们课堂教学启示：有全新的教学观，以发展学生智能为核心，促进学生和谐发展。重在教会学生如何去学习。以学论教、以学定教，以学生为中心，有着平等民主教育观。有全新学生观，每个学生都蕴藏巨大潜能，学生是发展的。关注每一个学生的特性，倡导个性教育。有全新的评价观：灵活多样。

由瑞士著名心理学家皮亚杰提出的建构主义理论中，“为了每一位学生的发展”“重结果更重过程”“知识的生成性”是其倡导的重要理念。

（3）关于借助思维导图辅助教学的研究

在国外借助思维导图辅助学科教学已经是非常普遍了，尤其是美国在这方面的研究更具代表性，在英国已经将思维导图直接纳入了中小学的必修课程，在新加坡思维导图也成功引入了中小学的教学课程中。

2.国内研究现状

（1）关于思维导图的研究

国内在中国的港澳台地区思维导图也有很好的普及和应用。内地的许多教师也在尝试利用思维导图对教育中的某些领域进行变革，以促进自身专业的发展，它已经成为国内教育领域的一大热点。以2004年赵国庆、陆志坚写的一篇文章《“概念图”与“思维导图”辨析》为开端，思维导图在国内教育中的应用研究迅速发展起来，并逐渐受到国内教育界的重视。很多的高等师范学校，如北京师大、南京师大和上海师大等很多博士生和研究生把它作为毕业论文的课题来进行研究。南京外国语学校、金陵中学、金陵三中等校于2004年率先在全国将思维导图应用于学科课程教学中来促进学生学习，提高教学效果，探究教学途径、方法和技术。更有一些教师结合概念图来改善教学，取得了较理想的效果。

（2）关于活力课堂教学模式的研究

“为了每一位学生的发展”是新课程的核心理念，国家《基础教育课程改革纲要（试行）》也指出：教师在教学过程中应与学生积极互动，共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下，主动地、富有个性地学习。让学生积极参与、自主探究、体验感悟知识的形成过程，并获得积极的情绪情感体验。为改变传统课堂教学中“重接受轻探究、重结果轻过程、重认知轻体验”的现状，应大力建构“活力课堂”，营造民主、宽松、和谐的课堂环境，突出知识形成的参与性、探究性和体验性，逐渐形成“学生有特长、教师有特点、学科有特色”的“活力课堂”新教学模式。

（3）关于借助思维导图辅助教学的研究

国内北京大学的教育专家赵国庆、上海市上南中学张国正，上海师范大学黎加厚博士等，他们都将思维导图融入课程培训的实践之中，开启了研发和制作工作。范增良的《思维导图教学法在应用实际教学中应用的研究》，赵一龙的《概念图工具在小学学科教学中的应用研究》，这些研究在“数学教学”、“思维导图应用于学科教学的策略”方面的探索存在诸多的相似之处，几乎所有文章都谈及了思维导图可以为学科教学的“谋篇布局”、“激发学生想象力”和“提高记忆力”等方面的内容提供辅助性的支持。

综述：本课题将研究如何在小学数学三种课型中借助思维导图促进“活力课堂”的开展，形成课堂教学案例集，力求做到真正理解学生，并根据学生不同的智能设计不同的思维导图，促进学生多元发展，采用多元的评价方式促进学生积极主动地进行探究性学习。

(二) 研究价值

1．理论价值：

良好的课堂教学模式是促进学生自主探究学习的重要方式，也是摆在每一位教育工作者面前的一项重要任务。新的课堂教学模式也正在走进我们的校园，走进师生的生活。

为了更好的适应当今社会的发展和形势的变化，培养出新世纪的一代新人，近年来，我校坚持把育人工作放在一切工作的首位。从学生的身心发展特点出发，不断改进课堂教学模式，取得了一些令人满意的成效。

2．实践价值：

研究的内容创新。注重理论研究与实践研究相结合，既通过理论研究建立指向思维导图促进活力课堂的小学数学课堂基本范式与，又通过实践研究建立思维导图促进活力课堂的小学数学课堂的相关教学案例集。

研究的视角创新。关于思维导图的研究成功日益丰富，却还没有研究思维导图对于活力课堂的促进。本文选取小学数学课堂作为研究的主体，拓展思维导图在活力课堂中的使用。

研究的方法创新。通常其他研究是通过文献研究的角度来研究的，本课题通过行动研究法来指向思维导图促进小学数学活力课堂的构建，将在 一定程度上提高研究的信度扩大研究成果的推广和意义。

三、概念界定

1．活力课堂

“活力课堂”是教师“设计活，遵循科学力；方法活，彰显创新力；路径活，体现智慧力；评价活，着眼核心力”和学生“思想活，表现主动力；思维活，体现思考力；方法活，提升竞争力；途径活，彰显生命力”为指引。

2．思维导图

思维导图又叫心智导图，运用图文并重的技巧，把各个数学知识的关系用线条圈圈表现出来，把课堂知识与图像、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，协助学生在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启学生大脑的无限潜能。

3．小学数学“活力课堂”

小学数学“活力课堂”是在数学课堂教学设计上，教师能够有效利用各种辅助教学的各项工具，有创新、有科学地设计灵活机动的教学设计，通过多元的途径获取教学资源，有效利用信息技术辅助教学，有针对性地根据学生核心素养的培养标准进行评价。学生在课堂上思维活跃，愿意主动表现自己，积极参与到学习活动之中，敢于质疑，积极探索，有效利用各项辅助学习的工具进行学习，优化学习方法。

4．借助思维导图构建小学数学“活力课堂”范式

借助思维导图构建小学数学“活力课堂”范式是教师能够有效利用各种辅助教学的各项工具，包括网络、信息技术，有创新、有科学地将思维导图与数学课堂有机融合，通过多元的途径获取思维导图与数学知识的联系，有针对性地根据学生核心素养的培养标准进行评价。学生在课堂上思维活跃，愿意主动表现自己，积极参与到学习活动之中，敢于质疑，积极探索，有效利用思维导图和各项辅助学习的工具进行学习，优化学习和记忆的方式方法，可以通过绘制思维导图将知识内化成自己的，并且可以举一反三，融会贯通，也能够根据思维导图总结学习到的内容。

四、支撑理论

（一）脑科学理论

脑科学理论认为思维导图能够帮助学生轻松记住知识的原因在于：它运用了学生的左右两边大脑一起参与学习和记忆。一般而言，左脑偏重于逻辑思维，右脑偏重于形象思维，形象记忆更轻松，更容易被人所接受。以前，我们在教学中只注重培养学生的逻辑思维，而人的右脑处在被动和闲置状态。思维导图调动了人 的右脑的机能，使人的左右大脑一起配合，让人的神.经通路更畅通，人的思维潜力挖掘得更充分，因而记忆更轻松，学习起来更容易。所以，思维导图不仅帮助学生记忆，而且还能全面锻炼学生大脑的综合能力。

（二）知识可视化理论

知识可视化理论，强调的是人与人之问的交互，即一个人通过图示化的形式，把自己头脑中所想的信息以图示呈现出来，其他人看到之后，可以理解他的意思和所想过程。一方面，可视化这个词是由“Visual”这一英文单词发展而来，“Visual”可以译为“看得见的、可以清楚呈现的”，还可以译为“视觉的，形象的”，另一方面，随着信息技术的大力发展，可视化这一概念也随之出现了。可视化的实现，首先，是满足了人们新时期对读懂图式的需求，人们可以借用图像这种直观明了的方式，来传达所要表达的信息。其次，加速了人与人之间信息的传输与传达，提升了人们获取信息的效率。

通过对思维导图的合理利用，能够提供大量的视觉物质，进行思维的表达。在单元复习中使用思维导图，可以辅助教学设计、记笔记、复习巩固、评价反思等教学活动。借助思维导图，可以将单调的信息，转换成由关键词和线条构成的有层级结构的知识结构图。

通过对思维导图进行有效利用，能够引导师生间积极展开互动，教师也能够针对具体需要，及时做出调整，进而优化教学。教师能够有针对性的学生绘制的思维导图，了解学生的实际学习状况，对教学活动作出改进与完善。

（三）认知心理学理论

认知心理学认为，知识的本质在于概念和命题之间的内在联系。我们对世界的认识，正是由反映.概念与概念之间关系的复杂的概念结构系统构成的。思维导图作为一-种元认知工具，超越了有关知识的分类，有利于将传统教学所导致的机械学习转变为有意义的学习建构。

（四）有意义学习理论

奥苏贝尔的有意义学习理论认为只有将新知识与已有的知识联系在一起，即将新知识结合到已有认知结构中去，意义学习就产生了，意义学习的心里机制是同化，学生能否得到新知识、新信息，主要取决于他们认知结构中是否有有关概念和新概念之间的相互作用，认知心理学家把人脑看成一个信息加工系统，输入的信息按层级架构来选择和加工，并和记忆中已有的信息进行对照、组合、变换和重新排列。当学习者将新知识与旧知识正确联系在一起时，新知识即成为其已有知识网络中一个新联结点和知识生长点而整合到其认知结构中。认知科学证明，知识结构便于长时间记忆，知识结构的存在便于概括理解，有助于问题解决。而思维导图这一认知工具恰好与上述理论相符，它把知识高度浓缩，将各种概念及其关系进行加工、概括，并以类似于人脑对知识储备的层级结构形式进行排列；它注重学习者的知识建构，注重学习者理解科学概念的过程，强调从事物的关系中把握和拓展概念本身:它可以作为一种模板，帮助学习者组织、建构知识，并使之概括化、网络化，使学生学会学习，促进其陈述性知识向程序性知识转化，提高教学效果。

五、研究目标与研究内容

（一）研究目标

1. 通过研究，进一步加强对“借助思维导图构建‘活力课堂’”的现状及理性认识。

2. 通过研究，构建不同年级，不同课型的教学范式，形成具有特色的课堂教学。

3. 通过研究，形成“借助思维导图构建小学数学‘活力课堂’”相关课程的评价体系。

（二）研究内容

1. “借助思维导图构建小学数学‘活力课堂’”相关课程现状及文献研究

（1）小学数学课堂上教师对借助思维导图构建“活力课堂”认可度调查分析。

通过问卷和访谈等方式，了解数学教师对思维导图的学习认可度。通过课堂观察、问卷调查、学生教师访谈等方法，了解教师在课堂上进行思维导图教学的形式、次数等具体操作情况。

（2）学生使用思维导图学习现状调查分析

通过课堂观察、问卷调查、学生访谈等方法，了解学生在学习过程中使用思维导图的形式、次数等具体操作情况。

（3）借助思维导图促进‘活力课堂’的文献研究

通过文献研究，了解思维导图、活力课堂以及借助思维导图构建活力课堂的相关研究成果，形成“借助思维导图构建‘活力课堂’”的理性认识。

2. “借助思维导图构建小学数学‘活力课堂’”相关课程的课堂实践及案例研究

（1）新授课中借助思维导图构建小学数学“活力课堂”的实践及案例研究

（2）练习课中借助思维导图构建展小学数学“活力课堂”的实践及案例研究

（3）复习课中借助思维导图构建小学数学“活力课堂”的实践及案例研究

3. “借助思维导图构建小学数学‘活力课堂’”相关课程的评价研究

基于实践，提炼具有小学数学借助思维导图开展课堂教学特征的“活力课堂”评价标准，形成相关评价工具的开发和运用细则。如积极主动、有兴趣地学；有开放性、有系统性；有自主学习能力和认知能力；有辨析能力和总结归纳能力；有更好地发现问题并解决问题的能力。通过“实施——评价——反馈——再实施”的研究路径，了解学生在课堂学习过程中的发展情况，及时调整教学策略。这样既能帮助教师有效地听课评课，又能促进教师努力践行“以生为本，自主探究”的课堂教学理念，不断改进自身的教学行为，促进学生自主探究性学习，全面提高学生素养，有效提升课堂教学质量。

六、研究思路、方法与实施步骤

（一）研究思路与方法

1.研究思路

（1）确定目标：以思维导图教学为重要路径，促进构建小学数学“活力课堂”为研究重点。

（2）分析现状：通过问卷、访谈、文献研究、观察活动等方式了解学生学习现状和影响深度学习的因素，形成调查分析报告。

（3）设计方案：根据教师的教学方式和小学数学学习方式现状调查分析结果，结合小学数学学科特点，借助思维导图理论，形成借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学模式的方案。

（3）组织实施：通过借助思维导图指向小学数学“活力课堂”的课堂实践及案例研究：新授课、练习课、复习课中思维导图教学模式的研究。

（4）评价反馈：提炼借助思维导图构建小学数学“活力课堂”课程评价指标体系，评价、反馈是否促进学生小学数学深度学习，优化课程实施。

 

2.研究方法

（1）文献资料法:主要通过对国内外有关思维导图促进“活力课堂”教学模式研究的资料进行收集和研究，使我所立课题研究的内涵和外延更丰富，方向更明确，更科学，以保证课题的研究质量。

（2）调查法:运用座谈、问卷等方式，向学生了解数学学习的现状，并对此作出科学的分析。

（3）个案研究法:针对某一个学生、某一类学生、某一节课进行深入而具体的研究。对在小学数学课堂上运用思维导图指导教学策略的情况作为重点，在组织小学生参与数学学习指导的模式、设置环节以及路径实施等指导过程中出现的案例进行持续地观察、调查和实验，研究小学数学课堂教学中的改变过程，并进行深入的分析和讨论。

（4）行动研究法:针对小学数学课堂活动中利用思维导图促进教学的开展，在行动研究中不断探索，不断修改、总结。

（5）经验总结法：对在实践中搜集的材料全面完整地进行归纳、提炼，进行定量和定性分析，得出能揭示教育现象的本质和规律，确定具有普遍意义和推广价值的方法。

（6）问卷调查法：在课题推进过程中，通过实际调查和面谈的方式掌握一手资料，对在小学数学课堂上运用思维导图指导教学实践的综合情况进行了解，对如何借助思维导图提升学生数学学习水平的策略进行总结，进一步建立相关档案。

（二）实施步骤

◆设计申报：（2022年2月——2022年3月上旬）

1.成立课题组，明确分工。（2022年2月）

2.组织课题组成员学习相关理论，进行初步的文献研究，制定研究方案，填写评审书。（2022年3月）

◆实施研究：（2022年4月——2024年4月）

1.开题论证（2022年9月）

开题论证，准备好“三报告二表”，即：开题报告、文献研究报告、调查研究报告，《课题研究月计划表》《太仓市课题开题论证申请暨确认表》

2.全面实施研究方案（2022年4月——2023年6月）

2022年4月-10月：运用文献研究法、调查研究法，开展思维导图的文献研究和小学数学活力课堂的调查研究，形成文献调查报告和调查研究报告。

2022年11月-2023年6月：运用行动研究法，开展借助思维导图构建小学数学活力课堂教学范式的研究，在提炼与总结的基础上，形成相关研究论文。录制优秀课例光盘1-2个。

2023年7-8月：运用经验总结法，完成课题中期汇报，形成课题中期报告。

2023年9月-2024年4月：运用案例研究法，开展借助思维导图构建小学数学活力课堂教学范式的案例研究，设计出不同类型课程下借助思维导图学习的操作流程，具体展示小学数学借助思维导图构建活力课堂的优秀案例，形成《借助思维导图构建小学数学活力课堂教学范式案例集》。

◆结题鉴定：（2023年9月——2024年6月）

运用经验总结法，对实践经验进行总结，对原始材料、案例进行收集、整理、分析、归类、形成课题结题报告，课题鉴定与成果推广。

七、课题研究条件与可行性分析

（一）研究成员及研究基础

1．研究成员：张凌、王沁、陶月芬、周燕、韩金涛、张逸雯、王琴、蔡健晔

2．研究基础：本校在太仓市教育科学“十三五”规划课题中已经有了关于思维导图促进学生学习方式改进的种种研究，本课题承接了学校之前的研究。

（二）研究保障条件

1．组织和制度保障:

教务处将思维导图的运用和日常的教学工作有机结合起来，在学校整体工作计划中，将引导学生自主进行思维导图的创作纳入其内，从教师配备、设备更新、研究经费、研究时间等各个环节作出精心的设计和统筹安排，保证课题研究的顺利开展。

2．硬件和资料保障：

学校各教学班均配备了希沃一体机，还拥有多媒体教室、未来教室，教师办公实现了信息化、网络化。

3．研究人员保障:

参与课题研究的人员全部为有着超前的教育观念和负责的教学科研态度。教师扎实肯干、有较强的科研意识；

学生方面:学生初步具备了较强的思维导图欣赏和创作能力，学习数学课的兴趣浓厚。

八、课题成果形式

阶段成果	成果名称	成果形式	完成时间
	指向借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的研究报告	开题报告	2022年9月
	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究的现状与分析	调查报告	2022年5月
	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究课例研究方案	专题论文	2023年6月
	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究课堂展示活动	专题活动	2023年12月
	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究课例集	案例专辑	2024年3月
最终成果	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究中期报告	结题报告	2024年6月
	借助思维导图构建小学数学“活力课堂”教学范式的实践与研究	论文集	2024年6月

 

2022年9月