随着STEAM教育的迅速发展,工程教育已经显得尤为重要,在我国2017年出台的《通用技术课程标准》中将工程思维定为学科核心素养之一,由此可见在高中阶段培养学生工程思维能力具有十分重要的意义。本研究对卓尼县柳林中学进行实地考察,发现学生工程思维能力总体较为薄弱,在实际教学活动中缺少具体针对培养学生工程思维的教学模式和方法,且缺乏实证经验和参考,因此培养学生工程思维能力势在必行。思维导图作为一种新型的思维工具、学习工具,将其运用到通用技术课堂中可以将学生的思维过程形象地展现出来,从而激发学生思维,帮助学生明确工程思维过程。本研究从实际问题出发,遵循技术设计过程,结合工程思维发展阶段,充分利用思维导图特性,设计了应用思维导图培养高中生工程思维的活动框架。该框架分为工程决策、工程设计、工程构建和工程评价四个连续的工程思维阶段,将思维导图灵活应用于各个阶段,制定出相应的教学目标和对应的工程思维培养目标,设计出较为详细的教师和学生活动。本研究以柳林中学高二年级两个平行理科班学生为研究对象,通过对照试验的研究方法,在实验班应用设计的活动框架进行教学,以小组在线协作构建思维导图的方式,营造了信息化学习的环境,促进了高中通用技术课培养学生工程思维的有效展开。对照试验中有且只有思维导图的使用这一个自变量。在经过三次工程项目的实践教学后,通过工程思维水平测试、学生互评工程过程记录单和学生自评自我效能感调查问卷三种方式,收集实验班和对照班的数据。从工程决策、工程设计、工程构建和工程评价四个维度进行分析,发现实验班在试验教学后三种数据的分值均高于对照班。得出应用思维导图培养高中生工程思维,对学生工程思维水平、工程思维过程和工程思维自我效能感的培养都起到有效的促进作用,但对不同工程思维阶段的促进作用存在着略微差异的结论。本研究验证了应用思维导图培养高中生工程思维活动设计的有效性,为广大一线通用技术教师培养学生工程思维提供了实践参考。