物理校本课题开题报告.docx

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物理校本课题开题报告

榆林市第一中学校本课题

开题报告

课题编号：

xxx

课题名称：

思维导图在物理教学中的应用研究

主持人：

xx

所教科目：

物理

填表日期：

2014年10月30日

xxxxx学校本课题领导小组办公室

2014年制

一、开题活动简况：

开题时间、地点、主持人、评议专家（课题组外专家，专家应不少于2人）、参与人员等。

时间：

2014年10月26日

地点：

高一物理组办公室

主持人：

xx

评议专家：

xx

参与人员：

xxxxxxxxx

2、开题报告要点：

题目、内容、方法、组织、分工、进度、预期成果等，要求具体明确、可操作，限5000字左右，（可加页）。

一、研究题目、目标、研究内容和拟解决的关键问题：

（一）题目：

思维导图在物理教学中的应用研究。

（二）研究目标：

深入探究思维导图对物理学科教学的指导意义。

（三）本研究的主要内容：

通过查阅查阅文献深入理解思维导图的精髓，了解思维导图在教育领域的应用研究。

通过实验进一步探索思维导图对物理教学活动中教师教学的指导意义。

通过实验深入探索思维导图在物理复习的作用，并将思维导图应用于物理解题。

在实验的同时，教给学生应用mindmap软件制作思维导图，将思维导图推广给中学生。

（四）拟解决的问题：

如何应用思维导图提高中学物理教学的效率。

二、论文选题的理由或意义：

思维导图（MindMap）是上世纪60年代初期英国著名心理学家、教育家托尼·布赞（TonyBuzan）基于对脑神经生理科学的研究，类比自然万物放射性状，在分析了人们记笔记的习惯，以及在训练“学习障碍者”的实践中逐步形成的关于放射性思维及其图形表达的研究成果。

思维导图是一种学习者对特定主题建构知识结构的一种视觉化表征，是语义网络化的表示方法，是人们将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络。

它通过绘制图的方法，将人认知知识、解决问题和创新想象的思路、途径以及如何对它们进行配置有序地表达出来。

最初它应用于记笔记，它以放射性思考为基础，是一个简单、高效、放射性、形象化的思维工具，能够全面调动左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维，使大脑潜能得到最充分的开发，从而极大地激发人们的创造性思维能力，思维导图的关键就是：

关键词、连线、图像和色彩。

思维导图不仅可以用于做笔记，还在制订计划、内容复习、组织讨论等方面有用途。

思维导图作为一种思维工具，盛行于世界各国，被广泛地应用于学习、工作、生活的各个方面，其推广和应用给教育带来了积极的影响。

让学生学会使用大脑，学会学习，学会思维是教育的目标之一，也是教育的出发点和归宿。

用思维导图的创始人布赞说过的一句话“用思维导图你可以有效地提高记不记得效率、提升你的记忆力、增强你的创造力，并使你做事充满乐趣”。

也有学者认为思维导图使教师和学习者通过有助于视觉感官刺激的关键词、符号、颜色和联想意象等，增记忆力，进而有助于提高教学和学习的效率。

思维导图作为一种可视化的教学辅助工具，对于物理教学有非常大的实际指导意义。

它一方面要求教师站在学生的角度去建构所要学习的知识内容，另一方面又要求教师在教学活动中帮助学生建构整体的物理框架，再逐步进行扩展到每一个细微的物理知识，也即我们经常所说的“支架式教学”。

物理学科本身是以数学为工具，以自身的知识为框架的一门学科，学习物理对学习者的思维要求比较高，所以在教学活动中如若能将思维导图应用到物理课堂中，这将有助于培养学生学习物理学科的兴趣，培养学生的自我效能感，进而可以大大提高教学的效率，切实减轻学生学习的负担。

三、国内外关于该课题的研究现状及趋势：

（一）关于思维导图理论的研究现状

作为图式表征方式的思维导图是上世纪后期盛行于世界各国的教学方式，由于思维导图的表现形式与脑的思维方式颇为相似，能以直观形象的方式表征知识，有效呈现知识的关联，体现学生的思维过程，有助于引导学生进行意义建构，得到了迅速的发展。

很多教育工作都门在教学中给予了它们越来越多的关注，而很多教育组织的期刊也为该主题开辟了专刊，相关的参考书籍和有价值的使用报道也越来越多。

研究表明，人们最近对脑与学习的研究以及思维导图的发展将会有效地优化学习过程，改善教学质量。

思维导图的理论基础是脑科学理论，这意味着，在脑科学与教育科学的互动之中，一个新的跨学科领域将全面改变人类的认知和发展。

1.国外现代脑科学的研究

1989年，在科学家们的倡议下，美国国会通过了公共法101-58（PublicLaw101-58），将20世纪90年代定为“脑的十年”，并规划出58个大的研究课题，随计划还制定了以开发右脑为目的的“零点工程”，提出要在全美国范围内加强艺术教育力度。

这是国家政府部门首次对一个具体学科的发展做出的决议。

同时，国际脑研究组织（IBRO）对美国国会的决议表示支持，并希望“脑的十年”成为全球性活动。

1990年4月，美国神经科学会在华盛顿召开了第一次“脑的十年”的科学研讨会，揭开了研究的序幕。

此后各国的大众媒体都竞相刊载有关大脑的报道，发行有关脑研究的手册，并组织拍摄有关脑的电视记录片，积极倡导从“脑的十年”迈向“教育的十年”。

为了迎接这一挑战，1991年欧共体成立了“欧洲脑的十年”委员会，提出“脑的十年”欧洲计划，并于1992年成立了欧洲神经科学协会。

1996年2月脑研究联盟正式成立，进一步提高了公众对脑研究的关注程度。

同年，日本推出“脑科学时代”计划，拟在20年内，以每年8亿美元的力度推进脑科学研究，要让日本的脑科学达到世界先进水平。

2003年1月，日本又启动了“脑科学与教育”研究项目，希望能逐步实现构造理想的教学方式和教育体系的目标

2.国内现代脑科学研究

近年来，为了适应脑科学蓬勃发展的趋势，我国的脑科学研究也有了较为迅速的发展。

1992年，“脑功能及其细胞和分子基础”正式列入原国家科委重大基础研究项目——“攀登计划”之中，并在“九五”期间继续执行。

1995年，全国神经科学学会正式成立，中国脑科学研究有了进一步的发展。

1998年，《中国神经科学杂志》历经数年筹备后正式出版发行。

同年3月17日，李岚清副总理在国务院会议室召开了“人脑全面开发与素质教育座谈会”，希望从脑科学的角度来研究素质教育。

1999年1月，在北京香山举行了以“脑高级功能与智力潜能的开发”为议题的香山科学会议第111次学术会议，旨在引起脑科学家、心理学家、教育家、医学家的关注，对脑科学与素质教育进行高度跨学科的探讨，探索适合中国国情的跨学科研究的新思路和新方法。

同年，经济合作组织的教育研究与创新中心（DECD-CERI）发起了“学习科学和脑”的研究项目，强调通过学习科学和脑科学的研究人员之间的互动，对学习问题开展多学科、深层次的对话与研究。

与此同时，科技部也启动了由杨雄里院士主持的历时六年的“脑功能和脑重大疾病的基础研究”项目，标志着我国脑科学研究进入了一个新的时代。

（二）关于思维导图在物理学科的研究现状

近十年有关思维导图在物理方面的应用期刊文献的总数量是8篇，硕士论文的数量是6篇，总共14篇。

各类文献的数量随时间呈现持平的趋势，形势不容乐观。

具体来讲，最早将思维导图应用与物理学科的是2007年苏州大学的教育硕士严灿云发表的《思维导图在物理学习中的应用研究》和同年湖南师范大学农村教育硕士罗涛涛发表的《运用思维导图优化中学物理课堂教学的研究》两篇文章，这也是年度相关硕士论文发表最多的一年。

随后的几年里只有2008年河北师范大学的教育硕士孟祥东发表了《思维导图在高中物理综合复习中的应用研究》一文，2009年内蒙古师范大学教育硕士闫宇发表的《高中物理思维导图策略下的教学实践研究》一文，2010年上海师范大学的教育硕士王伟红发表的《新课程背景下思维导图在高中物理教学中应用的实践研究》一文，2011年无人发表，2012年华东师范大学的物理课程与教学论的王晨发表了《基于思维导图的物理师范生课堂教学设计能力的研究》一文。

其中有闫宇、孟祥东、严灿云、罗涛涛等四人的硕士学位论文获得了中国优秀硕士学位论文，占中总数的66.7%，虽然相关的硕士论文并不多但其质量还是比较可观的。

期刊论文的年度分布2008年张武威等、陈冲发表2篇，2009年张武威等、唐敏等发表2篇，2009年刘益发表1篇，2010年闫宇发表1篇，2012年陈太喜发表1篇。

其中只有2篇发表在核心期刊上，其他的期刊的影响因子基本不足0.5，其质量并不高，作者大都是一线教师，可能的原因是作者的理论层次不高，急功近利等等。

四、拟采取的研究方法、研究手段、技术路线、实验方案：

（一）文献研究：

充分利用图书馆及中国知网，查阅现有的文献资料，分析国内外的研究现状，从理论和文字描述的层面形成初步的感性认识；

（二）实验研究：

实验采用实验组、对照组前后测试验设计，随机化选择被试和分组，这样有利于控制选择、被试缺失等因素对实验结果的影响；仅实验组接受思维导图的相关实验训练，两组均进行前后测，便于对照比较。

五、本题目的创新之处和可预期的创造性成果：

创新之处：

思维导图最初是作为一种记笔记的工具，只有近年来才把思维导图应用到中小学基础教育之中。

而应用于中学物理的相关研究十分稀缺，高质量的、对教学有实际指导意义的研究更是凤毛麟角。

仅存的几篇研究大都是一线教师在一定的教学经验的基础之上，基于个人逻辑推理或思辨所得出的结论，并不具有科学性。

本研究基于科学研究方法，采用实验，在理论的基础之上进行论证，进而证明思维导图在物理教学中的意义。

创新性成果：

基于思维导图理论的物理教学可以提高教师的教学效率，提高学生的学习效率。

六、本研究工作组织分工及年度研究计划

时间安排

任务负责人

主要任务

2014年9月

xx

仔细研读托尼·布赞的著作，以便对思维导图有更深的理解，查阅近年来思维导图在教育领域的应用研究，了解当下的形势。

2014年10月

xx

确定研究对象、研究方法等。

2014年11月

xx

对实验组进行思维导图在物理学科的实验研究。

2014年12月

xx

实验完成阶段，进行数据采集。

2015年2-3月

xx

对实验结果和数据进行定量定性分析，得出结论。

2015年4-5月

xx

撰写论文。

七、已具备的研究条件，尚缺少的研究条件和拟解决的途径：

对思维导图的理论基础以及思维导图在教学实践中的应用研究作了详细的研读，并完成了相关的综述。

学习掌握了相关的研究方法，并可在下学期实习的时候对实习单位的学生进行实验研究。

如何将思维导图与物理教学有机的结合，是目前的问题。

解决方案：

可仿照前人将思维导图应用于其他科目教学的实践方法进行研究。

课题负责人签名：

年月日

三、专家评议要点：

侧重于对课题组汇报要点逐项进行可行性评估，并提出意见和建议，限1000字左右。

进入21世纪以来，思维导图作为一种可视化的教学辅助工具，引起了许多学者和教师尝试利用思维导图对教育进行了探讨，以促进教育的发展。

有关思维导图在教育领域的研究主要还是集中在基础教育的课程上。

物理作为一门思维性较强的学科，将思维导图应用于物理学科教育真可谓恰到好处。

研究方案的可行性和合理性：

1、关于思维导图的理论研究在国内外已进行的如火如荼，所拥有的文献资料也是相当丰富，这为思维导图的应用研究提供了理论依据。

2、基于思维导图理论的教学研究近年来日益丰富，为基于思维导图理论的物理教学研究提供了依据和可能，相关的理论与实践研究也不断增多，为研究的实施提供了实践保证。

研究方法的科学性决定了该研究的学术价值，“科学研究的方法应体现实证研究结果的标准和过程，证明所得出的结论与现实世界正在发生或已经发生的事情相吻合”。

“实证”意味着所得出的研究结论应基于现实世界的数据，而非基于个人逻辑推理或思辨所得出的结论。

本研究对近十年的思维导图在物理教育的研究所采用的方法以定性、定量和定性定量混合的研究方法进行统计分类。

从总体看来，思维导图在物理学科领域的应用研究已经基本突破了个人的思辨性传统研究方式，基于科学研究方法的研究已经崭露头角。

本研究所采用的研究方法、手段及路线为：

文献研究：

充分利用图书馆及中国知网，查阅现有的文献资料，分析国内外的研究现状，从理论和文字描述的层面形成初步的感性认识；实验研究：

实验采用实验组、对照组前后测试验设计，随机化选择被试和分组，这样有利于控制选择、被试缺失等因素对实验结果的影响；仅实验组接受思维导图的相关实验训练，两组均进行前后测，便于对照比较。

评议专家组签名：

年月日

四、研究调整：

侧重说明对照课题申请书、根据评议专家意见所作的研究计划调整，限1000字左右（可加页）。

基于专家对本研究提出的上述意见和建议，本人对此次研究做出以下调整：

1、对思维导图基础理论要进行深入钻研，尤其是思维导图理论的创始人英国著名心理学家、教育家托尼·布赞的心理学理论进行潜心研究，要能切实掌握思维导图的精髓。

2、对国内外关于思维导图在教学实践中的应用做一统计，了解思维导图的应用领域，在实践教学中所起到的作用，思考如何将思维导图应用到高中物理教学工作中去。

3、在参照前人关于思维导图在教学实践中的应用研究，制定出自己的研究方案。

4、采用科学的研究方法：

采用的方法以定性、定量和定性定量混合的研究方法进行统计分类。

文献研究：

充分利用图书馆及中国知网，查阅现有的文献资料，分析国内外的研究现状，从理论和文字描述的层面形成初步的感性认识；实验研究：

实验采用实验组、对照组前后测试验设计，随机化选择被试和分组，这样有利于控制选择、被试缺失等因素对实验结果的影响；仅实验组接受思维导图的相关实验训练，两组均进行前后测，便于对照比较。

五、校科研管理部门意见

盖章

年月日