應用心智繪圖在國小自然與生活科技領域之教學　

應用心智繪圖在國小自然與生活科技領域之教學

林民棟 高雄師大工業科技教育系碩士班研究生 屏東縣田子國民小學教師 壹、前言 九十學年度正式實施「九年一貫課程」，期待以統整課程、多元課程讓學生在 學習過程中自己建構完整的知識與技能，推出十項基本能力作為課程發展與培養學 生能力所依循的方向，其中第十項：獨立思考與解決問題的能力（教育部，2001）， 自然與生活科技所提倡培養學生的問題解決能力有相同的目標與方向，以學生為中 心，不再依循「背誦」、「強迫記憶」的傳統教學，而是著重在以學生的基本能力 與解決問題的能力為主要取向。依據目前的課程方向，我們不只是教導學生對事實 的記憶與學習，更要提供更多的機會並指導學生主動去思考，以多元的角度探究事 實的真相。 圖像組織的運用其實在古時候就開始被運用，古時候的壁畫、雕刻中可以看出 利用圖形組織來傳達思想、歷史、文化、感覺，雖然現今是科技日新月異的時代， 垂手可得的資料，學生須不斷的學習分析、歸納、綜合的能力，藉由心智繪圖來呈 現概念是最方便的視覺工具。然而，心智繪圖具有概念圖、擴散思考及全腦思考模 式的優點（許素甘，2004；陳盈達，2004；錢秀梅，2004），並且能跳脫傳統、刻 板、單一的束縛，激發學生的創造力。 心智繪圖應用在自然與生活科技的教學，在學習與思考過程中相當重視實際操 作，不僅可以加深學生的概念，更能促使學生真正了解概念之前因後果，而非只是 死背老師所要傳授的知識，但是實際的教學情境並非能每次都能讓學生實際操作演 練，因此，在學習過程中，鼓勵學生自然而然在老師講課過程中學著利用有效的知 識表徵工具將所獲得的訊息與學科知識加以整理，特別是應用圖形表徵方式呈現學 習成果思考運作的流程，讓學生在生動且結構化的情境中學習，必能提昇學生的學

習效果，讓學生能完整地去學習自然與生活科技的概念、知識及知識的運作。 貳、心智繪圖的內涵

一、心智繪圖的意義

心智圖法（Mind Mapping）是英國學者 Tony Buzan 在 1970 年代初期所創。 Buzan 從開始研究心理學、頭腦的神經生理學、語言學、神經語言學、資訊理論、 記憶技巧、理解力、創意思考及一般科學，後來發現人類頭腦的每一個腦細胞及 大腦的各種技巧如果能被和諧而巧妙地運用，將比獨立分開工作產生更大的效率 （孫易新，2003）。 在「怎樣擁有達文西的七種天才」這本書中 Gelb，M.（1999）指出，東尼. 博仁當時主要是受到達文西做筆記的方法所啟發而產生的構想，利用此學習方法 來解決生活上的一些問題，如何擬定生涯目標、日常計畫、效率學習、資訊管理、 思想整合，或解決人際關係問題等。對於工作、親子關係或是任何目標設定等都 非常有助益。更令人訝異的是，對於大腦左右腦的靈活運用非常有助益。是一個 訓練自己大腦平衡思考很有效的學習方法（劉蘊芳譯，1999）。 心智繪圖法就是一種運用左右腦的特性，例如：顏色、關鍵字、符號、圖像、 線條等，以全腦思考的方式，加上擴散式的思考方法，把思想、知識及所學的一 切將它概念式的呈現出來，是一種視覺化加上圖像化的筆記技巧，將其運用在思 想整合、腦力激盪、自由聯想、創意激發、有效記憶等方面也是一個創造思考的 策略方法，對於學習如何學習來說是一個很有學習成效的學習工具（陳盈達， 2004）。 心智繪圖是運用線條、圖案、顏色、關鍵字、符號等的一種左右腦全方位思 惟的表徵方式，將知識擴散思考以視覺化或圖像化呈現綱要的知識管理策略，來 強化學習、記憶與創新的技法（許素甘，2004）。 綜而言之，心智繪圖是指將知識利用線條、圖形、關鍵字等經大腦的思考整 理，以圖像化的方式彙整出來。 二、概念構圖（concept mapping）的理論

概念構圖是由 Novak 與 Gowin（1984）所發展，強調概念間具有階層性，概 念節點（concept node）表示一個個的概念，以連接線連接各概念間的關係，聯結 線上的聯繫詞則表示兩個概念之間的關係。概念節點按照階層由上而下排列，居 於結構上層者為上層概念（superordinate concept），代表個人對事物的整體知識， 可以維持較久的記憶；居於結構下層者為附屬概念（suborordinate concept），代表 個人對事物的細部記憶。概念圖的優點可以幫助學習及教學成效提升，補救教學 的輔助工具，因此，（一）概念圖也是一種教學指導工具。（二）概念構圖可以視 為另一種可行的評量學習成效之工具。（三）有超過 80%的學生認為概念圖可以幫 助整合概念（邱垂昌、陳瑞斌，2000）。由此可知具有概念構圖特性的心智繪圖法， 可以幫助學習、提升教學成效及協助教學的輔助工具，同時能將思想、創意透過 視覺圖像的方式呈現出來，是一種可以提供有效學習的工具。 心智繪圖與概念圖有相異處，兩者的異同如下（魏靜雯，2004）： （一）皆具有概念的層次關係：概念圖從上層漸漸往下，愈接近上層者屬於一 般性、 概括性的概念，愈特定具體的概念排在愈下層。心智繪圖是由中 心向四周分支擴散，愈靠近中心的概念屬於愈重要的概念。 （二）皆有概念間的連結：概念圖在概念叢集（cluster）與概念叢集間可透過橫 向連結（cross link）加以連結。心智繪圖也強調將分枝間的相關概念連結 起來。 （三）概念構圖有聯繫詞連結概念節點，心智繪圖則沒有聯繫詞，只有概念。 （四）概念構圖以文字及直線呈現；心智繪圖以文字及弧線呈現，而且強調符 號、色彩。 誠然，心智繪圖是屬於概念構圖的一支，但是心智繪圖有大量的圖像，能刺 激學生的擴散思考能力；省略了連結語，能讓學生以更精準的辭彙做跳躍式思考。 綜合上述，由於心智繪圖的色彩、符號、圖畫更可以引導學生的注意力，將 抽象的課本內容具體表徵出來，能提升學生對自然與生活科技學習動機、態度及 表現。

三、擴散式思考模式 Tony Buzan（1997）提出心智繪圖法思想整合技巧，是要改變傳統條列式的思 考邏輯及聚斂式的思考模式，而以擴散式思考模式呈現，具有水平思考與垂直思 考的特性，讓大腦思緒自由放射與思緒自由聯想，產生無限的創意。 Tony Buzan（1997）表示擴散式思考又可稱為放射式思考，所謂放射有發散的 意思，也就是向四周移動或擴散，或是說從一個中心點向外擴展，是指一個聯想 的過程。 孫易新（民 92）認為放射性性思考是人類大腦的自然思考方式，每一種進入 大腦的資料，不論是感覺、記憶或是想法，包括文字、數字、符碼、食物、香氣、 線條、顏色、意象、節奏、音符等，都可以成為一個思考中心，並由此中心向外 發散出成千上萬個的掛勾。每一個掛勾代表與中心主題的一個連結，而每個連結 又可以成為另一個中心主題，再向外發散出成千上萬個掛勾……。這些掛勾連結 可以當作我們的記憶，也就是個人的資料庫。心智繪圖的放射性思考方法，可以 增加資料的累積速度與數量，並且將資料依據彼此間的關聯性分層、分類管理， 使資料的儲存、管理與應用更有系統化，且增加大腦的效率。而心智繪圖以放射 性思考為基礎的收放自如方式，提供一個正確而快速的學習方法與工具，運用在 創意發想、專案企劃、問題解決與分析、會議管理等方面，都有令人驚喜的效果。 由上可知，心智繪圖與擴散思考密不可分，心智繪圖能運用圖文並重的擴散 式思考，大量降低學習及工作的時間，並提高學習效率。 四、全腦式思考模式 所謂全腦式思考模式是指，運用左右腦特性如左腦的文字、數字、邏輯、序 列；右腦的立體、藝術、顏色、音樂、韻律等，來幫助有效學習，是一種運用全 腦思考的方式，以視覺綱要的景象呈現，允許思想和想法自由的展現（Wycoff， 1991）。 目前全世界已有很多國家的人已開始使用心智繪圖法的學習方法，對於學習 成效有所幫助。這幾年來相關書籍也陸續出版，例如：「學習革命（The Learning

Revolution）」；「學習地圖（Accelerated Learning for the 21stCenturys）」；「學習如何學 習（Learning to Learn）」：「多元智慧的教與學（Teaching ＆ Learning through Multiple Intelligences）」；「怎樣擁有達文西的七種天才（7Brains，How to Thing like Leonardo da Vinci）」；「Pc Office； 1998」等相關書中，皆分別提到心智繪圖法是一套有效 學習的工具，對於學生的學習成效有所幫助（陳盈達，2004）。 叁、心智繪圖的教學 心智繪圖有四個法則，就是使用強調法、使用聯想、重視清楚明確、培養個人 風格（Buzan, 1996）。依此四個法則而有下列的心智繪圖步驟（孫易新譯，1998；孫 易新，2001；陳立行，2001；劉蘊芳譯，1999；Buzan,1989, 2003）： 一、主題： （一）中央主題（central image）：在紙中央寫出或畫出主題，至少三種顏色， 要清晰及有強烈視 覺效果，但是不要將主題框架起來（unframed image）； 在 NLP 神經語言程式學上，叫做「設心錨」。可以以一個常用的圖像（例 如一朵雲）為中央主題。A4 紙的主題約六平方公分，A3 紙的主題約十 平方公分。 （二）中央主題定位：畫上一朵雲後，在雲朵中央畫上一個「十字」以適當的 空間分配。如果有四個主要分支，正好每一個象限分配一個分支。 二、關鍵字： （一）選擇關鍵字：圈選出文章的關鍵字，並填上關鍵字。字是由左至右書寫。 （二）主要分支：從中心將有關聯的要點分支出來，畫成波浪狀分支，愈接近 中央的分支愈粗。 將文章的主要關鍵字，填到主要分支的線上。 （三）關鍵字的字數：以一個詞或符號為單位，字數在０～４字內是可接受的， 其中「０個字」表示以圖像、符號代表該關鍵字(詞)。記錄每一分支/亞 分支上的主題。 （四）字必須在支線上，可用不同顏色、圖案、符號、數字、字形大小等，表 示類形、次序、重要性。

三、分類： （一）在各象限上「分層分類」，將相關的內容放在同一分支上, 以亞分支分散 出來，每一線條上放關鍵字。 （二）相關概念：用箭頭、符碼或顏色把相關概念的分支連起來。 四、個人風格： （一）線條：除流暢、粗細並且接點連接外，注意角度問題，一般以 45°為可接 受的範圍。線條的長度要與文字長度或圖形的大小相當，線條的粗細， 則是以中央主題為中心，線條由粗而細、其餘分支以一條細線即可。 （二）有一定的順序：順時針或逆時針 （三）完成關鍵字填寫後，接著使用不同顏色、符號，增加自己的意見與問題， 或重新製作心智繪圖，盡量利用自己的創意來製作自己的心智圖。 肆、心智繪圖的評量 心智繪圖的評量方式大致有兩類，第一類以內容、想法與技巧為主，第二類則 以字彙、概念、組織為主（引自魏靜雯，2004）。 一、以內容、創意與技巧為主的評量方式 心智繪圖的評量方式大部分都包含內容、想法與技巧三部份。Christine Hogan （n.d.）（引自羅玲妃譯，1997）將心智繪圖當成一個考試工具，要大學生選出一 個主題，描述其基本原理和概念，並表達他們對主題的看法。其發展的心智繪圖 總分為 20 分，評分標準如下： （一）內容：內容分為廣度和深度。廣度為概念及原理的涵蓋範圍，占五分； 深度指描述的細節，占五分。 （二）有自己的想法：此部份占四分。 （三）運用心智繪圖技巧：顏色佔 2 分、符號佔 2 分、箭頭佔 2 分 林嘉玲（2003）採用 Christine Hogan 的內容、創意、運用心智繪圖技巧計分 方法，並將得分細節加以敘述，例如在內容上的得分標準為： 1.廣度：主要分支涵蓋所有重點者得五分；分類比一般性佳，但是仍可

更好者得四分；分類一般性得三分；有試著分類但仍不理想者得二分； 分類不清楚者得一分。 2.深度：細節有層次性、組織性的呈現者得五分；關鍵字做適度的關聯 者得四分；確實寫出關鍵字者得三分；有主要關鍵字出現者得二分； 關鍵字太長者得一分。 Peterson 與 Snyder（1998）所採用的評分方式，在獨創性與創造性上，所重 視的是心智繪圖的技巧與符號圖形。總分三十分，包含： 1.整體性：包含完整度、清楚度、複雜度、理解度，佔十五分。 2.獨特性與創造性：包含格式、顏色、符號與圖形，佔五分。 3.內容與正確性：佔十分。 二、以字彙、概念、組織為主的評量方式 Goodnough 與 Long（2002）提出心智繪圖在科學測驗上的計分方式，依字彙、 科學專有名詞與概念的正確性，及顯示概念關係的組織性三方面計分。說明如下： （一）字彙： 4 分表示心智繪圖中包含了 100﹪的專有名詞或概念； 3 分表示心智繪圖中包含了 90-99﹪的專有名詞或概念； 2 分表示心智繪圖中包含了 80-89﹪的專有名詞或概念； 1 分表示心智繪圖中包含了小於 80﹪的專有名詞或概念。 （二）科學專有名詞與概念的正確性： 4 分表示學生對於概念或專有名詞有深層的了解； 3 分表示學生對於概念或專有名詞的了解在可接受的範圍； 2 分表示學生對於概念或專有名詞只有粗淺的了解； 1 分表示學生對於概念或專有名詞了解有限。 （三）顯示概念關係的組織性： 4 分表示每個分枝呈現的細節與概念間的連結都很清楚，字與符號 透過顏色清楚的支持連結；

3 分表示每個分枝清楚呈現的細節，而大部分概念間的連結算是清 楚，字與符號通常能透過顏色清楚的支持連結； 2 分表示分枝不夠詳細，概念間沒有連結，字與符號的呈現有限； 1 分表示分枝很少或根本沒有，沒有概念間的連結，字與符號的呈 現很少。 上述新智繪圖評分方式除注重內容、技巧、獨創性之外，在中小學學生的學習 應與多元智慧結合，重視創意與美學，將個人的風格或是創意的點子加入於心智繪 圖評量中。 伍、應用心智繪圖法在自然與生活科技的教學－以交通工具單元為例 一、教學目標 （一）能將交通工具主題至於中心點，並向外做多元放射性的思考。 （二）能將次概念，作為每一線條的關鍵字。 （三）能呈現主題的特色和個人特殊風格。 （四）樂意和同學分享自己所畫的心智繪圖。 （五）日常生活中能靈活應用心智繪圖的方式思考或做筆記。 二、教學實施 （一）引起動機 1.學生準備交通工具相關的玩具 2.老師準備數張交通工具的圖片或是玩具，展示給學生認識，由學生回 答各項交通工具的用途。 3.學生各自發表自己所攜帶玩具的用途。 （二）發展活動 1.「腦力激盪時間」－每位小朋友到黑板上書寫五種交通工具。 2.分組討論，黑板上的交通工具，可以分成哪幾類，各組代表到講台上 發表討論結果，老師從旁協助概念的澄清。 3.老師說明心智繪圖的繪製方法，並將各種不同的心智繪圖展示在黑板

上。 4.每位小朋友以「交通工具」為主題，著手畫自己的心智繪圖。 （三）作品欣賞 1.每位小朋友講解自己畫的心智繪圖和同學一起分享，同學並給予回饋。 2.全班票選五張創意作品，老師給予獎勵。 三、教學評量 心智繪圖評量表 年 班 號 姓名： 自我評量 題號 評 量 內 容 1 2 3 4 5 教師評量 （每題 5 分） 1 我畫心智繪圖時，會將主題放在中間， 並向外做放射性思考。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 2 我能很快整理出主要的概念，作為每一 條線的關鍵字。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 3 我能將最滿意的思路表答在心智繪圖 中。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 4 我畫的心智繪圖階層正確清楚。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 5 在日常生活中能靈活運用心智繪圖做 筆記。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 6 我願意和別人分享我畫的心智繪圖。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 7 我能將心智繪圖應用在別的科目。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 8 能說出自己所畫的心智繪圖的優缺點。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 9 我能欣賞別人所畫的心智繪圖。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 10 能快樂地和小組成員完成小組的心智 繪圖。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 總計： 自我 省思 家長 的話 教師評語 評量標準：優：90 分以上 甲：80-89 乙：70-79 丙：60-69 丁：60 以下

學生初學作品 主題：交通工具 陸、結語 運用心智繪圖在自然與生活科技領域教學，可以提升學生思考、統整的能力， 以國小學生而言，心智繪圖像在畫圖一樣，較易引起學生學習科學相關知識的興趣。 學生在畫心智繪圖時，如果先備知識不足，會較難下手，在課程安排上，配合閱讀 活動先蒐集相關的資料，再經過課堂上的討論之後，最後依照個人創意完成心智繪 圖。大部分同學認為心智繪圖學習策略不難，可以幫助自己在自然與生活科技上的 學習，學生學習之後有大開眼界的感覺；學生也認為以小組合作方式完成心智繪圖 對自己在自然與生活科技的認知上有很大的幫助；心智繪圖的學習可應用在其他領 域的學習，是學習統整和思考呈現的好方法。 心智繪圖可以幫助學生學習，學生擁有不同的學習風格，並且提供了整合語言 和思考的機會，增進批判性的思考能力，提升了學習的速度，強化知識結構，使概 念的形成和過程清楚可見。儘管心智繪圖的優點很多，在實施的過程中，以下幾點 教師需要注意的事項： 一、心智繪圖是幫助學生的學習、理解和回顧的心智工具，並不是學習的最後目 標。 二、學生創作、討論、發表和分享的過程，比心智繪圖本身來的重要。學生學到 主動探索、 溝通、欣賞和接納，都是心智繪圖的附加價值。 三、學習活動應以學生個別獨立為中心，教師則站在支援學生獨立的發展和學習。

四、學習過程中最重要的是在產生心智繪圖時的討論或是對心智繪圖的解釋說明。 五、在組織心智繪圖的過程中，有很多不同的方法可以呈現同一個概念，但是沒 有一個正確答案。 六、鼓勵學生評估心智繪圖在他們自己學習路上的幫助。 參考文獻 林嘉玲（2003）。七年級學生健康與體育相關概念之行動研究。國立體育學院運動科 學研究所碩士論文，未出版，台北。 邱垂昌、陳瑞斌(2000）。應用概念構圖於會計教學與評量之研究。政大學報，81， 37-66。 孫易新（2003）。心智圖思考法。台北：浩域企業。

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