目前，思维导图作为一种新兴的思维工具和学习方法在中学教学中发展迅速。其在高中生物教学的应用价值已被广大教育工作者认同。本文以思维导图、脑科学基础、皮亚杰图示理论和信息加工理论为理论基础，结合中学生物课堂教学的特点，综合当代高中生学习生物的思维特点，将思维导图与高中生物课堂教学有机地结合起来，并对其进行了初步的探讨。通过应用思维导图对学生记笔记和四种类型的课型中的应用，总结了一些积极有效的教学经验。本文共分七章：第一章简单叙述了该论题的提出和及研究的意义；第二章简单叙述了思维导图产生的背景和特征；第三章分别从脑科学基础、皮亚杰图示理论、信息加工理论和认知心理学等五个方面论述了该论题的理论依据；第四章简单叙述了国内外思维导图的研究现状；第五章详细研究思维导图在高中生物课堂教学中的实践研究，通过介绍思维导图的绘制方法入手，从指导学生记笔记、概念课、生理过程课、实验课、复习课五个方面详细论述了思维导图在课堂教学中的具体应用；第六章对本研究的结果进行统计和分析，得出结论。第七章提出了本研究存在的一些问题进行反思和对后续研究的一些建议。本研究结合本校实际情况，将思维导图应用于高中生物学课堂教学。在实验前中后进行测试，对思维导图的应用效果进行了评价。通过调查及对实验结果的分析，笔者认为：将思维导图应用高中生物学课堂教学将有利于学生学习兴趣的提高，有利于提高课堂教学的有效性，有利于学生创新思维能力的培养。