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思维导图也叫“心智图”、“脑图”，最早是由英国人东尼·巴赞（Tony Buza）提出的，它是指学习者对特定主题建构的知识结构的一种视觉化表征，思维导图是语义网络的可视化表示方法，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，它以视觉化的形式阐明了在知识领域里学习者是怎样使概念之间产生关联的，并且揭示了知识结构的细节变化，它是一种充分调动人类左右脑各项机能，运用以联想、想象、概括等思维技巧，借助图形、线条、颜色等外在手段记录和表达思维并多呈现以发散形状的一种工具。
思维导图的构成主要包括节点、连线、连接词，节点表示概念，用几何图形、图案等符号来表示，连接各节点的连线表示两个概念之间存在某种关系，连线可以是单向的、双向的或非方向的，连接词即连线上的文字，是节点之间关系的文字描述，概念和连线通过节点和连接词按顺序形成简单的命题，思维导图的首要特征是用层级结构的方式表示概念之间的关系，在思维导图中，概念是用层级结构的方式来呈现的，其中，最广泛、最一般的概念置于地图的上端，次一般和更具体的概念按等级排在下面，特殊知识领域的层级结构根据知识应用或思考的情景而定，思维导图的另一个特征是交叉连接，交叉连接用于表示思维导图中概念之间的关系（命题），交叉连接表明了呈现在地图上的某些领域知识是怎样相联系的，思维导图在支持有效学习方面具有以下的优势。
1 形象性：思维导图以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构，从而形象地呈现知识点之间的联系。
2 支持整体的学习风格：格式塔理论指出，思维导图能使个人某一特定领域的知识以整体的、一目了然的方式呈现出来，因此，思维导图能支持整体的学习风格。
3 提高综合信息的能力：在写作、研究或项目开发的准备过程中，学习者可以利用思维导图软件记录和组织从多种资源中获取的信息，思维导图可作为一种围绕主要观点来组织信息的工具，当学习者通过某一主题知识拓展和探索新模式时，思维导图还可作为一种重组信息的弹性方法。
4 增进对概念的理解：思维导图可以通过确定因果联系、区分概念的层级次序、组织概念的关系和显示其他有意义的概念模式，从而提高对概念的理解。
5 提高学习（工作）绩效：绩效是指某种行为活动的方式及其所取得的成绩（或效率、成就），既包括可观察的外显行为，也包括行为所带来的结果，思维导图可以帮助人们反思学习（工作）的行为活动过程，预测可能产生的行为活动结果，从而提高学习（工作）绩效。
6 提升元认知学习技能：元认知是学习者对自己认知过程的自觉意识，是根据对自己所用认知加工策略效验的不断监测来选择、评价与修正认知策略的能力，这种能力允许学习者检出那些无效策略，评估特定任务的认知加工要求，以及修正当前策略甚至产生全新的策略。思维导图能帮助提高元认知学习技能，如，记笔记、理解课文、组织论文、项目计划、准备考试等。
物理学科具有：（1）模型化。抓住其主要的特征。而舍去那些次要的因素，形成一种经过抽象概括了的理想化的“横型”，是一种思维的形式，（2）多级性，一个物理问题的提出、解决，其后所牵涉到的问题，可能有许多个环节，问题的解决所经历的思维过程，往往需要分作几个过程、阶段或几个方面、几步，需经历分析、综合的相互转换，往复循环，逐级上升，（3）多向性，许多物理问题的解决，并不只有一种办法或者并不只有一个结果存在，这是求异、发散思维的灵活性、广阔性的体现，（4）表述的多样性，文字、符号、图像、其他，（5）思维的转换，研究对象的转换、物理模型的转换和数学模型的转换等是常见的，（6）假设与验证，验证的方法，可以是间接的方法，即推理的方法，也可以是直接的检查，即实验的方法，（7）实践性，物理学习过程中真正的实质的进展往往都是在快乐中实现的，在《学习的革命》一书中所提到的学习中心原则：人们对喜欢学的东西会学得最好，用所有感官学会学得最快，当你全身心体验到一种思维的快乐，不管是短暂而强烈，还是平缓而悠长，往往都正在实现着一种实质的进展，再回想一下学生几年来一直在学，可真正的实质提升却是那有限的几次顿悟，但学习进展的整个过程确实是一种波动式的跃进，我们重视量的积累，但我们更希望看到质的飞跃，思维导图反复呈现出了各种一对多、多对一以至更为奥妙的联系。如，在一张白纸上随意的均匀的点上几十个点，然后尽可能地将任意两点用直线连接起来，然后在每个间隔着的多边形涂上一种颜色，这样就形成了一个好比钻石的错综复杂的多面体，几十个圆点构成了元知识即初始概念，连线的法则构成了系统的形成法则与变形法则从而约定了公理化集合，而连线的方向与颜色标志了纷繁错杂，强弱不同的内在联系从而层层进展，无尽扩充，最终形成一个形式体系，众多的元素排列组合、交错联通，你任找二者连上一线，如此轻易地，新的联系就构成了，而思维导图正是帮助实现了这一点，它从本质上极大加速了量的积累，从而便顿悟的机会大大增加，更高的顿悟的频率真正表现了物理学习的实质进程。
思维导图的构成主要包括节点、连线、连接词，节点表示概念，用几何图形、图案等符号来表示，连接各节点的连线表示两个概念之间存在某种关系，连线可以是单向的、双向的或非方向的，连接词即连线上的文字，是节点之间关系的文字描述，概念和连线通过节点和连接词按顺序形成简单的命题，思维导图的首要特征是用层级结构的方式表示概念之间的关系，在思维导图中，概念是用层级结构的方式来呈现的，其中，最广泛、最一般的概念置于地图的上端，次一般和更具体的概念按等级排在下面，特殊知识领域的层级结构根据知识应用或思考的情景而定，思维导图的另一个特征是交叉连接，交叉连接用于表示思维导图中概念之间的关系（命题），交叉连接表明了呈现在地图上的某些领域知识是怎样相联系的，思维导图在支持有效学习方面具有以下的优势。
1 形象性：思维导图以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构，从而形象地呈现知识点之间的联系。
2 支持整体的学习风格：格式塔理论指出，思维导图能使个人某一特定领域的知识以整体的、一目了然的方式呈现出来，因此，思维导图能支持整体的学习风格。
3 提高综合信息的能力：在写作、研究或项目开发的准备过程中，学习者可以利用思维导图软件记录和组织从多种资源中获取的信息，思维导图可作为一种围绕主要观点来组织信息的工具，当学习者通过某一主题知识拓展和探索新模式时，思维导图还可作为一种重组信息的弹性方法。
4 增进对概念的理解：思维导图可以通过确定因果联系、区分概念的层级次序、组织概念的关系和显示其他有意义的概念模式，从而提高对概念的理解。
5 提高学习（工作）绩效：绩效是指某种行为活动的方式及其所取得的成绩（或效率、成就），既包括可观察的外显行为，也包括行为所带来的结果，思维导图可以帮助人们反思学习（工作）的行为活动过程，预测可能产生的行为活动结果，从而提高学习（工作）绩效。
6 提升元认知学习技能：元认知是学习者对自己认知过程的自觉意识，是根据对自己所用认知加工策略效验的不断监测来选择、评价与修正认知策略的能力，这种能力允许学习者检出那些无效策略，评估特定任务的认知加工要求，以及修正当前策略甚至产生全新的策略。思维导图能帮助提高元认知学习技能，如，记笔记、理解课文、组织论文、项目计划、准备考试等。
物理学科具有：（1）模型化。抓住其主要的特征。而舍去那些次要的因素，形成一种经过抽象概括了的理想化的“横型”，是一种思维的形式，（2）多级性，一个物理问题的提出、解决，其后所牵涉到的问题，可能有许多个环节，问题的解决所经历的思维过程，往往需要分作几个过程、阶段或几个方面、几步，需经历分析、综合的相互转换，往复循环，逐级上升，（3）多向性，许多物理问题的解决，并不只有一种办法或者并不只有一个结果存在，这是求异、发散思维的灵活性、广阔性的体现，（4）表述的多样性，文字、符号、图像、其他，（5）思维的转换，研究对象的转换、物理模型的转换和数学模型的转换等是常见的，（6）假设与验证，验证的方法，可以是间接的方法，即推理的方法，也可以是直接的检查，即实验的方法，（7）实践性，物理学习过程中真正的实质的进展往往都是在快乐中实现的，在《学习的革命》一书中所提到的学习中心原则：人们对喜欢学的东西会学得最好，用所有感官学会学得最快，当你全身心体验到一种思维的快乐，不管是短暂而强烈，还是平缓而悠长，往往都正在实现着一种实质的进展，再回想一下学生几年来一直在学，可真正的实质提升却是那有限的几次顿悟，但学习进展的整个过程确实是一种波动式的跃进，我们重视量的积累，但我们更希望看到质的飞跃，思维导图反复呈现出了各种一对多、多对一以至更为奥妙的联系。如，在一张白纸上随意的均匀的点上几十个点，然后尽可能地将任意两点用直线连接起来，然后在每个间隔着的多边形涂上一种颜色，这样就形成了一个好比钻石的错综复杂的多面体，几十个圆点构成了元知识即初始概念，连线的法则构成了系统的形成法则与变形法则从而约定了公理化集合，而连线的方向与颜色标志了纷繁错杂，强弱不同的内在联系从而层层进展，无尽扩充，最终形成一个形式体系，众多的元素排列组合、交错联通，你任找二者连上一线，如此轻易地，新的联系就构成了，而思维导图正是帮助实现了这一点，它从本质上极大加速了量的积累，从而便顿悟的机会大大增加，更高的顿悟的频率真正表现了物理学习的实质进程。