基于思维导图的可视化备课系统研究

摘要：传统教学设计的表征形式以文字为主，表述过程费时费力，且难以快速把握整节课的设计思路和结构，而现有教学设计系统过度强调自动化，缺乏教师的思维在里面。在线思维导图备课系统是对可视化教学设计的一种探索，通过开发和应用在线思维导图教学设计系统，在一定程度上解决了传统教学设计系统中存在的问题，对教学设计思维模式的改变起到一定作用，提高了教学设计、教研的效率。

关键词：思维导图；可视化；备课系统

随着信息技术应用的不断深入，现代教育技术手段在深刻地影响着教学的各个方面。在教师备课领域，出现了许多基于信息技术的在线备课系统，逐渐改变着教师的备课方式。但当前在线备课系统还存在着一些不足之处，一方面表征形式仍以文字为主，导致教师描述教学过程时费时费力，备课效率不高；另一方面现有备课系统过度关注技术，过分强调新技术在教学设计领域的应用，反而轻视教师的发展。

一、 基于思维导图的在线备课系统的开发

基于以上问题，我们在教师群体中进行了小范围的调研，对于思维导图应用于教学设计领域，教师多数充满期待，期望能够减轻备课的负担。

我们历时一年多的时间，设计和开发了基于思维导图的在线备课系统。该系统基于ASP+SQLServer开发，采用BS架构。教师只需要通过浏览器，就可以在线利用思维导图备课。该系统实现了在线思维导图制作功能、备课的分享、类检索、管理等功能。在思维导图制作功能里，根据教师需求，首次实现了在思维导图中的多类型附件功能，可以在思维导图节点中添加图片、音频、视频、动画、office文档、压缩文档等类型的文件，使教学设计不再局限于文字、节点，真正实现了备课的多媒体化。

二、 在线备课系统的应用

（一） 应用情况

我们在学校建立了服务器，在校园网中运行了思维导图在线备课系统，选取了8名教师进行了应用实践。参与应用的教师根据自己的思路，运用本系统提供的思维导图制作功能和所掌握的思维导图制作方法应用思维导图进行备课。应用期间，参与测试的教师利用思维导图备课307节，数据文件与各类型附件约700 MB。

（二） 评价与反馈

在应用一段时间后，我们对参与应用的教师进行了问卷调查，涉及教学设计用时对比、系统易用性分析、教学设计实效性分析。

在教学设计用时对比方面，传统手写教学设计方式一节课需要一小时以上，而采用思维导图进行教学设计，由于简化了表述过程，多数教师需要时间在半小时至1小时之间，部分教师在1小时以上。对于时间的节约，效果比较明显。

对于系统的易用性，主要从教师对界面的友好性、教师掌握操作的情况方面进行分析。经过简单使用培训，所有教师能够顺利上手操作，部分教师已经通过快捷键快速熟练操作。

对于备课实效性的分析，从教学设计效率和对教学过程把握两方面进行了对比分析。半数以上教师认为备课效率有了明显提高，文字减少，图示增加，教学设计减少了可有可无的表述性文字，节约了书写或录入的时间，教师可以有更多的时间对教学环节进行设计。同时，图示化的表征形式，思维导图助记、思维整理的功能，使教师可以更准确地把握教学过程各个环节的联系，有利于从整体上审视教学的整个过程。部分教师在平时就有画概念图或流程图帮助梳理教学过程的习惯，基于思维导图的在线备课系统给他们提供了更为方便的工具。

三、 在线思维导图备课系统的优点

（一） 全景式的教学设计方法

思维导图在线教学设计系统，在一张图上呈现了一节课的全部内容和教学环节。教学设计简洁，结构清晰，有助于教师整理教学思路，全局把握教学过程，关注到各环节间的联系，提高了备课的实用性。

（二） 非线性的教学设计思维

思维导图以发散式思维为基础，表述的是思维的过程，以此为基础备课，更符合人的思维习惯，使教师在备课的过程中更加关注学生可能的思维过程，有利于教师在课前的教学准备过程，预设课堂中可能出现的各种问题。在教学过程中出现特殊情况，不会打乱全部教学环节，在一定程度上改变了教师备课的思维模式。

在线思维导图教学设计系统也打破了传统备课流水式、线性的备课形式。教师可以先从顶层开始，布局一堂课的整体结构，然后再逐步细化、完善教学环节，随时增减，随时修改，使教学设计结构更严密，设计更方便。

（三） 高效的教学设计模式

在线思维导图教学设计以图示为主体，文字及其他媒体为辅助，减少文字内容，结构的呈现不需要文字来表述，提高了教学设计的效率。在设计阶段和后期修改阶段可以便捷地添减完善。

（四） 可视化的教研与协作工具

思维导图教学设计以图示化的形式表征一节课的框架，使其他教师能够“看”到教学设计者的思维，快速把握设计者的整体设计思路。在线备课系统，使参与教研的教师能够方便地在原有思维导图的基础上进行修改，呈现自己的意见和建议。设计者本人也可以在原有思维导图上进行逐步修改和完善。在教研中，这无疑提高了教研的效率。

（五） 多媒体的教学设计内容

图文并茂总是比单纯的文字更有表现力。在教学设计的过程中，使用图像、符号、颜色、线条等使得教师的教学设计更富有活力。在线思维导图教学设计系统，实现了文字、图示、图片、视频、音频、动画等集于一体，打破了传统教学设计局限于文字的情况，丰富了教學设计的内容，真正实现了教学设计的多媒体化。多媒体化的实现，使教师能够在备课阶段就确定在哪个阶段使用哪些媒体内容，也使他人在掌握整节课框架的同时，能够更精确地了解每个环节的细节。

作者简介：周国宏，山东省济南市，济南市历城区西营镇初级中学。