孩子的第一个思考工具——思维导图

思维导图是什么

1988年,美国教育学博士David Hyerle(大卫·海勒)在语义学和认知心理学的基础上,发明了一种用来建构知识、发散思维、帮助学生思考、提高学习能力的可视化工具——Thinking Maps,即思维导图。它以脑神经科学为基础,把人类在思考问题时的八种基本思维过程,用八个对应的图示来表达,通过可视化的方法来引导孩子学习如何思考,以及如何跟他人沟通,分享自己的思考结果。思维导图的八个图示分别是圆圈图、气泡图、括号图、树形图、双气泡图、流程图、因果图和桥形图。

Circle Map(圆圈图)——发散思维,发散性地思考和某个话题相关的事物。

Bubble Map(气泡图)——描述思维,形容、描述某个事物的特性特点。

Brace Map(括号图)——整分思维,对事物进行结构分解。

Tree Map(树形图)——分类思维,对事物进行分门别类。

Double Bubble Map(双气泡图)——比较思维,比较两个事物间的异同。

Flow Map(流程图)——顺序思维,理清事物的发展顺序。

Multi-Flow Map(因果图)——因果思维,理清事件发展的前因后果。

Bridge Map(桥形图)——类比思维,找寻不同事物之间的类似和共通之处。

图1.2-1 八种思维导图

思维导图能帮助学习者把他思考的内容和思考的过程呈现出来,记录是什么因素影响了他最后的分析结果。不仅可以帮助学生整理知识,理清自己思考的脉络,还能帮助老师了解学生的思考过程以及对知识的理解情况,找到学生可提高的地方。可以说,孩子掌握了这八种导图,就等同于拥有了一把思考的万能钥匙。当遇到新问题时,无论是在生活中发生的,还是在学习中遇见的,都可以选用其中的一种或几种导图,把问题想清楚、说明白。

因此,这八大类型的思维导图很快被搬进了课堂,老师借助这个工具教孩子如何思考,如何分析自己的思维过程,如何深挖改进。渐渐地,“思考”这个抽象的概念也变成了一门具体的“课程”,思维导图也被称为是“A Language for Learning”(学习的语言)。

思维导图在全球的应用

1992年,思维导图推出后不久,就应用于美国纽约、北卡罗来纳州、得克萨斯州、密西西比州等地区的学校。不仅用于不同的年级,还出现在了不同的课程上。很多老师会直接把八种导图做成海报张贴在教室的墙上,甚至画在自己穿的围裙上,以方便在课堂上时时引导、提醒孩子们使用和练习。

因为应用效果非常好,得到众多师生好评,很快思维导图就开始风靡全美乃至全世界。在新加坡和新西兰,它甚至被列为小学必修科目。

为什么思维导图这么深得老师的心?因为这让他们教得更容易,孩子也学得更轻松。

图1.2-2 八种思维导图的实际运用

孩子每天会接触很多新知识,也会冒出很多新想法,这些东西都需要梳理和记忆。学习思维导图,可以帮助孩子“看得见,摸得着”自己的所思所想,从而掌握思维方法和技巧,学会怎样“有意识地思考”,让他们在学习新知识、面对新事物时:

从不爱动脑筋→习惯动脑筋

从死记硬背→举一反三

从学套路→学思路

从“学会”→“会学”

因为在学校里经常使用,孩子也不知不觉地把这种思维习惯带到了自己平时的学习中,对他们来说这种做法很普遍,就类似于我们以前做几何题画辅助线一样,是很自然的一种方法。比如前阵子逃妈家的逃逃准备学区的知识竞赛,在攻读科普材料时,就用一张双气泡图迅速抓住了老虎和熊猫之间的异同:

图1.2-3 双气泡图运用举例

目前,美国评分较高的学区,从幼儿园到高中,不管是老师还是管理者,几乎都在大力推行和使用思维导图进行教学。思维导图不仅能帮助孩子锻炼思考能力,还在促进学习、提高学习能力方面起到了很重要的作用。不少老师和家长发现,孩子习惯了在学习中使用思维导图之后,思路更清晰,关键知识点记得更牢,表达、写作能力都有显著提高,孩子也更加自信了。

国内对思维导图的关注比较晚。记得2016年年初我们在微信公众号平台上推出Thinking Maps的一系列分享介绍文章时,很多读者朋友还感觉比较陌生。不过在这之后的一两年内,思维导图在国内发展非常迅速,在北京、上海、广州等大城市,已经从一个新鲜事物转化为一些学校的基础课程,从实验阶段过渡到常规教学阶段。二三线城市虽然在学校教学上还没有铺开,但不少关注教育的家长已经提早一步选择了一些线上、线下的培训课程,或者通过阅读相关书籍来熟悉并且引导孩子在日常生活、学习中使用这套思维工具。

那么,思维导图究竟是怎样帮助孩子高效思考的呢?

思维导图让孩子“思”半功倍

思维导图背后的理论依据是“可视化思维”(Visible Thinking)。1967年,哈佛大学教育学院成立“零点计划”,志在把教育上一些近乎空白的领域填补上去,其中就包括了对思维方式的研究。研究表明,孩子只要掌握一系列可视化思考方法(Visible Thinking Routines),就能培养出良好的思维习惯,提高思考能力。

可视化思维,顾名思义,就是让思维呈现出来,让它被“看得见”。为什么需要呈现出来呢?

首先,思维是隐形的,不容易被感知和发现。因此传递和学习的难度非常大,想象下舞蹈课上如果老师只用语言描述舞蹈动作,没有比划也没有示范,那么无论老师讲得有多详细,学生单靠脑补动作的细节是很难学会的。思维也一样,靠文字表达或语言传授,有看不见摸不着的神秘感,而如果我们能够把思维过程和方法清晰地呈现出来,自然就能更好地理解、记忆与运用了。

而且,更重要的是,脑科学告诉我们,人类对视觉信息具有天生的敏感度。人类的大脑超过50%用来处理视觉信息,70%的感觉接收器都集中在眼睛里,每1/10秒就可以理解一个视觉信息,比消化和理解一段文字要快捷得多。

图1.2-4 视觉信息的接收与处理过程

这种认知经历了很长的过程。曾经科学家们以为视觉功能很简单。20世纪50年代的科学家们聚在一起谈论人工智能时认为,教计算机下棋会非常困难,但教计算机去“看”则很容易。因为国际象棋对人类来说很难,只有经过大量训练才可以精通。但“看”对我们而言很容易,即使是什么都没学过的小婴儿也能“看到”。

后来大家也都知道了,别说国际象棋,就连变化更多的围棋,计算机也能轻松学会,但仿真人类视觉的技术却还在探索完善中。我们的视觉不仅像照相机那样能“看到”眼前的画面,还能像解释一门语言那样去理解这个画面。这种理解比文字、语言来得高效和深刻,就像我们常常说的“一见钟情”,就是通过视觉传递人的第一印象和情感,深入到大脑思维中;我们平时在网上购物,也总会先被漂亮的商品图片所吸引,然后才会去仔细研究细节;路上的很多行驶标志,也是以图标来展示的。

思维导图的意义

提高记忆力

科学家们按照记忆持续的时间长短,将记忆分为三类:感觉记忆(Sensory memory)、短期记忆(Short-term memory)和长期记忆(Long-term memory)。

其中短期记忆对孩子的学习能力尤其重要,它是人们在完成认知任务的过程中将信息暂时储存的记忆系统,就像一个“思维的黑板”(blackboard of the mind),能让我们在上面暂存信息,然后我们就可以在这块黑板上做处理,将这些信息与其他信息联系或转换为新的信息。所以短期记忆力还有另外一个名称,叫作Working Memory(工作记忆),更加形象,它就是人们在完成认知任务的过程中将信息暂时储存的记忆系统。但这个工作记忆区的容量是有限制的,一旦里面的信息过多,变得拥挤,就会让思考变得非常困难,而且容易出错。

对应到孩子的学习上,就是在学习的过程中将知识暂时储存的能力。提高工作记忆能力,很多问题就会迎刃而解,做作业的速度就能加快,正确率也可以提高。思维导图在提高孩子的工作记忆能力方面有很大帮助。

图1.2-5 从感觉记忆到长期记忆的发展过程

孩子习惯于记录自己的思维,等于“扩充”了他的工作记忆。

比如孩子做计算题时,简单的题目不需要草稿纸就可以直接答出,但当运算变得越来越复杂时,就得在纸上列出竖式进行运算了,这就是借助外部工具把运算思维“可视化”的过程。

类似地,孩子在思考问题时也一样,遇到稍微复杂一点儿的问题时,很容易想到后面就忘了前面,借助思维导图把思维过程“可视化”后,就不存在这个问题了。

思维导图能帮孩子养成抓关键信息的习惯。

假设数学课上老师出了一道题目:实验小学的环形跑道长400米,可可骑自行车每分钟行450米,乐乐跑步每分钟跑250米,两人同时从同地同向出发,问几分钟后可可第一次追上乐乐?

你会发现孩子的反应差别会很大,也许在某些孩子还想着“是哪家实验小学啊?为什么是可可骑自行车而不是乐乐啊”的时候,学霸已经给出了正确答案。题目很长,可能已经超出了孩子的工作记忆容量,而学霸的优势在于他能迅速抓住题目的关键点,把信息进行“压缩”。

比如题目里“环形跑道400米,两人的速度分别是450米和250米,同时从同地同向出发”这些是关键信息,至于跑道在不在实验小学,是可可、乐乐还是欢欢、明明,是骑车、跑步还是开车、开飞机都不重要。

抓关键信息的能力和习惯是可以培养的。思维导图就是很好的辅助工具,比如气泡图能帮助孩子迅速抓住事物的重要特性,流程图和因果图能帮孩子抓住事件发展过程中的关键点、前因后果。抓住了关键信息,就相当于把信息进行压缩,相对扩充了工作记忆。

思维导图能帮孩子把工作记忆里的内容放到长期记忆中去。

工作记忆的容量不但小,而且内容还不能存太久,如果不及时处理,就会消失,也就是忘掉。所以,我们必须得想办法把里面的东西搬到安全的地方——长期记忆区中去。

图1.2-6 信息从输入到输出的全过程

怎么搬呢?想象我们记一个电话号码,13980807736,该怎么记?一种办法是不断地在心里默念,念到能条件反射地把它说出来为止;另一种方法是让它跟你已有的知识建立联系。比如我把这个号码分成四部分:“139”、“8080”、“77”、“36”,嗯,“139”我知道,就是移动最早那批手机号码的前三位,“77”是一位好朋友的出生年份的后两位数,“36”是我的幸运数字,这样,需要“死记”的就只有8080了,串起来记忆并不困难,而且我发现,这样会记得更加牢固,因为它跟我的长期记忆区里现有的知识建立起了联系,长期记忆区里的内容通过这些联系把这个新知识也拉了进去。

孩子的学习也类似,我们需要帮助他养成把新信息和已有信息建立联系的习惯。学生字时,提示他们联想自己熟悉的例子,比如“光”这个字,是“发光”的“光”,“光明”的“光”,是小时候背的“床前明月光”的“光”;比如当孩子在科普书中学到熊猫是熊而不是猫的时候,鼓励孩子想想,熊猫和猫有什么区别,和熊有什么区别;当孩子学习三菱锥的特点时,让他思考三菱锥和立方体有什么相似和不同。

思维导图能帮助孩子很方便地做这种联系和比较,下面是美国二年级小学生的数学作业,用双气泡图来比较三棱锥和四方体的异同。

图1.2-7 用双气泡图比较三棱锥与四方体

这种做法能帮助孩子更好地记住正在学的知识,更重要的是通过不断练习,让他们养成联想比较的习惯,每次碰到新信息新知识的时候,会马上理出它和自己原有知识之间的联系,也就是习惯于把工作记忆里的东西搬到更安全的地方——长期记忆中去。

提高自主学习能力

自主学习是孩子内驱力的体现。其关键是让孩子养成在学习过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力,保持好奇心和探索力。怎么才能做到呢?天天做,经常练。学习对孩子来说并不是多么困难的事,而且他还能从中感受到乐趣,这样的状态才能保持长久,养成习惯。

孩子每天接收的知识很多,良好的思考能力能让孩子迅速判断出什么信息对他是有用的,什么是重点,什么是关键,哪些需要记忆,哪些需要做进一步的分析。从而整理、理解这些知识,并在其基础上提出新问题,在发现中得到快乐,在研究中获取更多知识,在探索中提高自主参与的意识和能力。

在各个学科上,思维导图都可以很好地帮孩子做这些梳理和探索。

比如在阅读课上,老师会引导孩子们用Multi-flow Map(因果图)来做精读训练,帮助孩子深入理解故事的前因后果,理清主要人物的性格特征,让孩子体会到阅读中的乐趣。

图1.2-8 用因果图做精读训练

在写作课上,老师引导孩子们用Brace Map(括号图)来概括怎么写好一封信,理清每一步后,写信不再是一件难事。

图1.2-9 用括号图理清写信的思路

在数学课上,用Tree Map(树形图)来对“加减乘除”四则运算的关键词进行分类记忆,每一则运算所对应的关键词一目了然,在解题时自然更容易理解和运用。

图1.2-10 用树形图对四则运算的关键词做分类记忆

孩子长期使用思维导图并且非常熟悉之后,每次遇到新知识,也会很自然地使用这些工具来做整理和思考,在这个整理和思考的过程中进一步加深对知识的掌握和理解,这可以让孩子更有自信,也更愿意去接受和探索新的知识,形成一种良性循环和自主学习力。我们通常所说的学霸,就是这样一步一步养成的。

提高面对未来挑战的能力

现代科技的发展越来越快,同样地,教育也需要跟上步伐,因此全球几乎所有的大国都在不断推进教育改革,努力培养下一代。2002年,美国全国教育协会(NEA)、美国教育部、美国在线时代华纳基金会、苹果电脑公司、微软公司等倡导成立了21世纪学习技能联盟(United States-based Partnership for 21st Century Skills),这一联盟确定了未来培养人才的方向,21世纪学生最重要的四项学习能力,即在美国核心课程里提到的最新的概念4C[Communication(沟通),Collaboration(合作),Critical Thinking(思辨)和Creativity(创新)]。

图1.2-11 “4C”能力示意图

有良好的社会交往技能,才能跟别人很好地沟通,既可以把自己的想法明确地告诉别人,也能清楚地领会别人的想法;有良好的团队精神,善于和别人合作,才能很好地领导团队,或者和队友一起创造出1+1>2的价值;有良好的推理、思维评价能力,才能让工作更加有效、高效;有丰富的想象和创造力,才有可能推动科技、社会向前发展。

同时拥有这四项能力,才是能够在未来竞争中取胜的人才,这在全球范围内都是一样的。尤其是当我们Made in China的商品遍布全球每一个角落时,当我们的人工智能、生物科学等高科技在领跑世界时,咱们这一代孩子也应该相应地具备这种全球视野,有理解全球重要问题并做出行动的能力。而思维导图正是帮助孩子提高这些能力的利器。

沟通表达能力

良好的沟通能力并不是生来就具备的,很多是通过后天的培养和训练才逐渐形成的。

大家印象中美国孩子能说会道、善于表达,也敢于做公众演讲,这和他们长期受到的思维训练有关。想得清晰,自然就能说得流利。美国课堂中老师常常会用思维导图来帮助孩子描述事物,训练表达能力,看起来很简单,但往往有神奇的作用,也许这就是孩子从不爱表达到喜欢表达的分水岭,思维训练能有效打开孩子的话匣子。

比如下面这个基于思维导图树形图的Can/Have/Are图,分别对应着三个英文单词,Can(能干什么)、Have(拥有什么)、Are(是什么),非常简单,但却帮孩子解决了几个表达中的大挑战。

图1.2-12 基于思维导图树形图的Can/Have/Are图

第一个挑战:不知道该讲什么。

老师在使用Can/Have/Are图时,会把它做成一张大大的海报贴在教室里,类似我们大人做演讲一样,有个PPT对照着总比干讲要感觉踏实些,因为要讲什么都在PPT里,不会因为一时紧张而忘掉。

第二个挑战:不知道该怎么讲。

Can/Have/Are图给了孩子几个分组思考的角度,孩子可以事先做些准备,准备好这几个角度的素材。另外,树形图上三个单词Can、Have、Are也是帮助孩子组织句子的关键,能让他们的表达更加流畅。

第三个挑战:不知道怎样才算讲完。

孩子容易发散思维,不是没话可讲,而是有太多话可讲,但是漫无边际地瞎扯,跟主题关系不大。那么,树形图就等于给了他一个界限,让孩子知道,目前只限于跟主题相关的这三个分组,讲完就好了。

思维导图里的八种类型,分别适用于不同的场景,当需要发挥想象力、需要发散思维时可以用对应的圆圈图,当需要条理清晰、逻辑严密时,同样可以选择与之相对应的导图。

合作能力

思维导图除了帮助孩子自己思考之外,还有一个很大的作用是帮助孩子把自己的思考过程清晰地呈现、分享出来。因为思维已经被完整地展示出来,别人非常理解自己的想法,很容易用来说服对方,让对方同意自己的见解,又或者请对方帮忙检查你思维上的漏洞,在此基础上帮你继续深挖和改进。

把思维清晰地表达出来,然后在这个基础上进行讨论、改进,并最终让这个思想能被准确无误地执行,这将让一个团队的合作非常高效,因为合作就是建立在透明、公平的基础上的。

思辨能力

思辨能力,也叫批判性思维,是美国常春藤盟校录取学生时非常看重的能力之一。批判性思维并不等同于标新立异,为了质疑而质疑地钻牛角尖,它的真正含义在于独立思考,不满足于听信一个既成的答案,而是通过自己的分析去寻找能说服自己的答案。

思维导图中的流程图、双气泡图、因果图等,都是帮助孩子分析思考问题的好工具。让孩子养成质疑和求证的习惯,不轻易接受既有结论,而是会进一步调查更完整全面的事实,对问题进行的发展顺序、事物间的对比关系、事件发生的前因后果等进行深入思考,评估问题的深度、广度以及逻辑性,从而得出自己的见解和判断。

创造力

有创造力的人,总能在我们看不到、忽略的角度上,找出惊喜,呈现新意。而这种创造力,在长大的过程中,以及进入社会之后,就是一种实力、一种竞争力。我们常说创造力源自发散思维和想象力,这两样孩子并不缺乏。但他们的思维比较零散,没有系统化,常常是天马行空,既找不到重点也找不到目标,这会让他们渐渐失去发散、想象的兴趣。

思维导图能引导孩子养成系统地、有目标地去发散思维的习惯。八大导图中的圆圈图常常用来引导孩子做发散性思考,比如思考所有和“苹果”有关的事物,画两个大圈圈,内部的小圈是限定发散的中心话题,外面的大圈是所有和中心话题有关的事物,既给了孩子充分的思维灵活性,也限制了他思考的目标和范围,让他不会漫无目的地发散。在思考过程中,孩子发现自己能列出那么多和中心话题有关联的事物,自然也很有成就感。

图1.2-13 用圆圈图做发散性思维示例

创造力听起来是个有点儿抽象的词,但它是可训练、可培养的。常常做这样的练习,可以让孩子对自己的发散思考更自信,也更有兴趣。每一个发散都能给孩子打开一个思考事物的新维度,习惯了寻找和探索这种新维度,自然也能激发孩子的创造力。

这个世界上没有什么比思考更加虚无,也没有什么比思考更有力量。懂得提问,懂得思考,懂得质疑和论辩,懂得独立表达,懂得寻找解决方案,这些是我们希望孩子能够通过教育系统获得的能力,也是面对快速发展的社会以不变应万变的法宝。只有懂得独立思考,独立探索和表达,才有可能有独立创新的意愿和能力。

未来需要的不是“各方面都很优秀,但是没有什么想做的事”的学生,而是“具有创造激情,强烈地想要解决世界问题”的领军者。

下面,让我们从每一张思维导图开始,脚踏实地地培养孩子的思考能力,为将来做世界的主人做好准备。