浅谈学科思维导图在高中信息技术教学中的应用

浅谈学科思维导图在高中信息技术教学中的应用

【摘要】学科思维导图是以思维导图技术为表现形式，基于系统思考的知识建构策略,融入逻辑思维理念的内涵，结合中小学各学科，思维规律、学科规律、考试规律，以实现提升教师教学效能，提高学生学习能力的高效学习工具。学科思维导图在教学中不但能够帮助学生改变单一思维，提高分析问题、解决问题的能力。而且能够激发学生的联想与创意，提高学生大脑的理解力和解题能力。学科思维导图在信息技术教学中的使用，不仅提高学习效率，也让学生减少在学习中不必要的困难。学生只要在学习中掌握这种方法，能够把思维导图作为一种习惯运用的方式，能够把一篇文章甚至一本书变成一张图，拥有清晰的思维模式，也能迅速提高学习效率，起到事半功倍的效果。

【关键词】思维导图学科思维导图高中信息技术

一、学科思维导图的概念。

学科思维导图是是由华东师范大学现代教育技术研究所思维可视化教学实验中心主任刘濯源提出，它以思维导图技术为表现形式，基于系统思考的知识建构策略,融入逻辑思维理念的内涵，结合中小学各学科，思维规律、学科规律、考试规律，以实现提升教师教学效能，提高学生学习能力的高效学习工具。学科思维导图更强调结构化思维,强调概念与概念之间的逻辑关系，侧重对知识的深度理解及学习者逻辑思维能力的发展，教学效果更加明显。

二、教学中运用学科思维导图的作用与意义。

在笔者还是学生的时候，学习中就经常感到很多的困惑，比如“为什么我们看完一本书，回忆起来却茫无头绪？为什么我们笔记记得很详细，却还是记不住要领？为什么我们学习上很努力，却还是感觉时间不够用？有那么多的书要学习，怎样才能节省时间又能够清楚地记住？有没有一种简单而又实用的方法解决我们学习上的那么多困扰？”等等此类的问题现在的学生也同样会遇到，现在，随着学科思维导图的出现，这些问题就会迎刃而解，原因如下：

第一，教法与学法之关键在于思维训练。

教育之关键在于教学，教学之关键在于教法和学法，教法与学法之关键在于思维训练，信息技术教学也不例外。思维是大脑的一种技能，就如同人的手艺一样，手艺是一种手的技能，人的手艺的技能不是天生的，同样，人的思维技能也不是天生的，都是通过后天的训练来提高的，思维导图训练就是对学生进行左右脑功能全面开发的训练，提高我们大脑的技能。

高中信息技术新教材中增加了很多新内容，比如算法与程序设计，人工智能，数字化学习等等。每个内容的知识点都非常多，尤其是程序设计的学习，需要学生有较强的思维能力，否则学习起来会比较费劲。而且，计算机教室中上课的干扰因素较多，很多学生的自律能力又较差，遇到学不会的内容就容易分心，老是想动动电脑，找找好玩的游戏。这样不利于学生的发展。如果教学生学习利用学科思维导图工具进行建构知识。将用电脑绘制的思维导图与手绘思维导图进行对比，学生会发现电脑绘制思维导图的乐趣与成就感，进而喜欢绘制思维导图进行辅助学习。

在美国，学科思维导图是幼儿园、小学生必学的工具课程之一，他们从小便通过刻意训练来提高发散性思维和拆解分析问题的能力。老师借用学科思维导图给学生上课，帮助学生理清思路，提升思维力、辅助阅读和写作能力。而学生利用学科思维导图更好的学习，提高学习能力与分析思考问题的能力。新加坡将思维导图列为小学必修科目。要求学生能够熟练地把不同类型的思维导图，分别或综合运用于阅读、写作、数学、逻辑思考、行为习惯等方面。而国内，由于教育理念的差异，在学校里大多数学生没有用思维导图去学习，学生独立思考的能力欠缺，98%的思维导图使用者，为步入职场或者在校大学生人群。事实上，学科思维导图工具适用于全年龄段，适用于一切思考有关的场景。我国中小学生要学习的内容很多，而且各学科的知识点太多，学生在学习时容易把知识点进行分离，就像捡芝麻一样一颗颗地捡，这样就很容易漏捡。如果教师能教学生通过画学科思维导图通过一根根的线将学习中的“芝麻”串联起来，那么学生就不会像大海捞针地去捡，还会体验到一种成功的喜悦，能把学习的知识更好地融会贯通，激发兴趣、好奇心，从而提高学生的学习能力，促进学生的主动学习和自我成长。而且在以后复习的过程中能通过思维导图回忆起课堂讲解的具体顺序，条理清晰自然，学习的效果自然获得了提高。

第二，学科思维导图能让教学中的隐性思维显性化。

教育的核心是发展孩子的思维，思维本身是无法被看到的，而学科思维导图能让隐性思维显性化。传统的展示教学内容方法都是通过板书设计罗列条款，这种方式不形象，容易使学生疲劳，也不容易直观地发现知识内容间的关系，学科思维导图则不然，它是教师对知识理解过程的可视化，学生既能直观地看到概念，又能了解到教师的思维过程。利用学科思维导图可以教会学生如何学习和如何思考，提高学生的学习能力与思维能力。帮助学生构建知识网络，明确知识之间的联系，唤起和强化它们的思维能力，使我们的思考过程可视化，更容易记忆，提高学习效率。

第三，学科思维导图可以让“学习变得更高效”。

在目前这种学习任务重，学习时间紧张的状况下，学科思维导图可以让“学习变得更高效”。很多学生之所以觉得学习难，有一部分原因是因为知识不成体系，学科思维导图不但可以帮助学生梳理学科知识点，总体把握整个知识结构，而且能够帮助学生理清听课思路，抓住课堂中的重点、难点。将所学的零散的知识点按照逻辑结构关系连成知识结构网络，增强记忆，加深印象，提高学习效率。除此之外，学科思维导图还能够帮助学生改变单一思维，提高分析问题、解决问题的能力。

比如我们平时往往采取直线型方式进行记课堂笔记，学生们一般不能及时将课堂所讲及时的进行归纳总结，等到课后再总结则时过境迁，对授课内容记忆已经不再完整，课堂笔记便成为残缺不全的，不系统的知识记录，如果用学科思维导图为工具进行记笔记，能将老师讲解的知识记录下来，并且将这些核心内容之间的联系用线条链接起来，使思维重点，思维过程以及不同思路之间的联系清晰呈现在图中，这样的课堂笔记不仅能够迅速帮你进行归纳总结，而且整堂课的授课过程也被形象地记录在图中，以便于课后复习，这样大大提高了学习效率。

三、学科思维导图在高中信息技术教学中的运用。

随着思维导图的不断普及，越来越多的学校开始将思维导图纳入教学当中，不仅老师讲课会使用思维导图，学生们在学习各个学科的时候同样需要会用到思维导图。那么，学科思维导图，作为一个帮助梳理思路、提取信息的可视化思维工具，可以如何运用到高中信息技术教学中呢？高中信息技术课程具有逻辑性强、系统性强、知识多样复杂的特点，要想使学生对知识进行良好的掌握，必须使学生对整个知识进行系统、全面的了解，如果学生只能通过教师的课堂讲解被动接受知识，所掌握的知识只能是碎片化的，为了使学生能够融会贯通地学习，并将学习的知识进行归纳总结运用，就可以运用学科思维导图进行辅助教学。笔者认为，学科思维导图在高中信息技术教学的应用可以体现在以下几个方面：

第一，教师可以利用学科思维导图对课程进行整体规划，提高教学效率。

教学设计是完成课堂教学的必备步骤，通过教学设计，教师可以预知教学内容、重点及难点，可以准备教具、预设练习，并且前瞻性地预订教学效果，教师可以利用学科思维导图来归纳整理自己的教学设计思路，也可以充分运用学科思维导图在集体备课中共同讨论、完成教学设计。利用学科思维导图进行课程的教学设计，会促成师生形成整体的观念和在头脑中创造全景图，进一步加强对所学和所教内容的整体把握，而且可以根据教学过程和需要的实际情况做出具体的合理的调整。

现在高一用的信息技术教材都是新教材，内容又多又杂，对于教师来讲，很多知识都要去学习，相比以往，备课上就要多花几倍的时间，而且高二学生面临学业水平测试，整个高一要上完两本必修教材， 任务多，任务重，对每一位信息技术教师而言，都是一种挑战。而且，高中信息技术一般一个班级每周才一节课，一个学期下来也就15次课左右，如何用这么短的时间来学习这么多内容，是个让人很头疼的问题。所以这就要求教师对整个的教学内容做个整体规划，大到整个学年，小到一个学期，再具体到章节的规划，这样就可以借助学科思维导图这个工作来完成。

比如，在粤教版高中信息技术教材必修1数据与计算这本教材，笔者根据本校的教学安排，利用学科思维导图的形式将这本教材做了一个学期的教学规划，在实际教学过程中根据需要进行适当修改，这样可以全局规划教学，根据实际需求再做出相应的调整，比单纯地堆积知识要好记得多。

第二，学生可以利用学科思维导图将所学的知识系统化，条理化。

粤教版高中信息技术第四章是程序设计基础，对于计算机程序设计这种知识也可以用学科思维导图帮助学生学习，巩固。因为对于笔者所在的学校的学生来讲，有些学生在小学和初中接触过图形化编程，有些听都没听过，甚至部分乡下学校的学生信息课都很少上，所以，对于编程的知识让学生用学科思维导图整理知识点学习效果将会事半功倍。比如在学习这一章内容时，教师可以引导学生将有关计算机程序设计语言Python的知识点用学科思维导图的形式整理出来，帮助学生理解记忆。

学习计算机程序设计Python时，在记忆函数和算法表达式的时候，我们都要花费很大的力气才能背下来。如果让学生自己动手设计这个内容的思维导图，将会增强学生的记忆，将分散的知识点按照一定的联系有条理地组织起来，弄清楚Python语言各个知识点的关系及其功用，这样不但可以帮助学生理解，而且学生在建构知识的同时也激发了内在的学习动机，提高了学习效率。

第三、学科思维导图有助于学生的复习记忆。

学习的过程是一个由浅入深的过程。在这个过程中，将新旧知识结合起来是一件很重要的事情。因为人总是在已有知识的基础上学习新的知识，在学习新知识时，要把新知识与原有认知结构相结合，改变原有认知结构，把新知识同化到自己的知识结构中，能否具有建立新旧知识之间的联系是学习的关键。而学科思维导图恰恰是一个最好的载体。如何运用学科思维导图进行高中信息技术学业水平测试的复习，提升复习的有效性，提高学生综合能力值得进行深入的探索。学科思维导图是一种很好的帮助学生构建知识结构的方法，在每节课的小结部分，教师可以有意识低使用思维导图与学生一起回顾本节课的内容，首先让学生简单说本节课学习了哪些知识，在黑板上写下关键词，然后画成思维导图，加上不同的颜色，学生加深了理解，印象也很深刻，学完每一章结束，可以让学生自己画出整章知识的思维导图，每一个知识模块学完，可以画出这个模块下几章知识的思维导图，通过长期训练，可以使每个学生都会整体理解各个章节。

高中信息技术学业水平测试要考察的知识多，内容零散，而我们的学生又面临基础薄弱，时间紧迫，高二复习起来难度大压力大等诸多问题，如何让学生在有限的上课时间进行有效的学习，增强记忆，将来复习阶段轻松应对，顺利通过测试，是我们每位信息老师需要重点思考的问题。在这种情况下，学科思维导图就派上了用场。

比如，在编码的基本方式这一节内容上，学生需要整理的知识比较多，如果依照平时的教学，对这几种编码方式、单位字节等的记忆背诵，对于基础薄弱理解能力差的学生，学习起来就容易混淆。基础不扎实，在以后复习的时候遇到的问题就会更过，更费劲。在这种情况下，教师就可以借助学科思维导图辅助学生学习。比如，针对这一节内容，教师在第一节课的时候可以先给出相关的几个问题，让每位学生带着问题阅读这一节所有内容，有个大致的理解和认识，然后教师将班级内学生分成4个小组，第1组学生负责画文字编码的思维导图，第2组学生负责画图像编码相关知识的思维导图，第3组学生负责画数字编码相关知识的思维导图。等前三组同学绘制完了，教师加以指导，提出相应的意见，学生进行改进。然后三个小组根据大家的意见进行修改思维导图，最后由第4组学生将前3组思维导图汇总起来，绘制整个一节内容的思维导图。

在这一过程中，学生通过自己阅读、思考再动手绘制思维导图的过程中往往能静下心来，头脑比较清晰，能够理清思路，先从局部再到整体，最后再从整体把握各个部分的知识点，明确知识之间的联系，进而构建知识网络。这样不但激发了学生的内部学习动力，增进了学生之间的信息交流，提升了学生的协作能力和探究问题的能力，提高学生编程能力和解决问题的能力，而且加深了记忆，学习效果大大提高，这样记住的内容不容易忘记，等复习的时候很容易记起来，轻松应对考试。

总之，作为一种思维工具，学科思维导图将言语信息图像化，有助于将大量的信息分化成易于理解和记忆的组块，帮忙学习者系统地、有条理地思考学习材料，并以图形的体例记录下其思维过程，从而既达到了记得牢、不容易忘、易提取的效果，也提高了学习者学习的兴趣及自主学习的能力。教师通过学生思维导图的作品，能够发现每个学生的知识结构，加深其对所教课程的理解和认识程度，从而可以对学生所存在的具有共性的问题作出具体的指导和形成相应的教学方案，从而做到在关注整体教学质量提高的同时，也能够关怀个体，关怀各个层次学生的成长，最大限度的做到因材施教。

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