思維導(dǎo)圖在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

任相花+陳德運(yùn)+唐遠(yuǎn)新+姜云霞

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程專業(yè)學(xué)生的核心課程之一，在計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)中占有重要的地位。但該課程主要講授計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本概念和原理，該課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，課程內(nèi)容繁雜，各章節(jié)之間的連貫性差。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，會使學(xué)生感覺到操作系統(tǒng)的理論與實(shí)際使用的Windows、UNIX、Linux等系統(tǒng)差距太大，無法將理論與實(shí)際真正聯(lián)系起來，達(dá)不到通過該門課程的學(xué)習(xí)，能夠全面深刻理解操作系統(tǒng)的原理，分析并設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)的教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。所以要改進(jìn)操作系統(tǒng)的授課方法。

思維導(dǎo)圖在吸收了腦科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)、信息技術(shù)等各學(xué)科領(lǐng)域的新成果，使其在學(xué)校教育教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值日益凸顯，在英國、美國、新加坡等國家的教育領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用，在提高教學(xué)效果方面成效非常顯著。本文正是在思維導(dǎo)圖的產(chǎn)生、發(fā)展和價(jià)值方面認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提出將其應(yīng)用到計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教學(xué)中。

一思維導(dǎo)圖概述

1思維導(dǎo)圖的含義

思維導(dǎo)圖是一件簡單易學(xué)的革命性的思維工具。由英國著名心理學(xué)家、教育專家東尼·博贊（TonyBusan）根據(jù)大腦的工作原理，提出“思維導(dǎo)圖是以大腦為基礎(chǔ)的高級思維方式，是放射性思維的表達(dá)，是一種非常有用的圖形技術(shù)，是打開大腦潛力的萬用鑰匙”。[1]運(yùn)用思維導(dǎo)圖，可培養(yǎng)清晰的思維方式，可以提高記憶力和學(xué)習(xí)能力，可激發(fā)創(chuàng)造力與聯(lián)想力。

2思維導(dǎo)圖的特征

東尼·博贊認(rèn)為作為思維導(dǎo)圖必須具備以下特征[2]：

（1）注意的焦點(diǎn)清晰地集中在中央圖形上；（2）主題的主干作為分枝從中央圖形向四周發(fā)射；（3）分枝由一個(gè)關(guān)鍵的圖形或者關(guān)鍵詞構(gòu)成。

思維導(dǎo)圖采用文字結(jié)合圖形的方式，通過聯(lián)想和連接去幫助組織知識并使之結(jié)構(gòu)化，符合“雙編碼理論”的要求，使知識的獲取、存儲和提取更加便捷高效。

3思維導(dǎo)圖的理論基礎(chǔ)

東尼·博贊根據(jù)大腦發(fā)散的思維模式，也就是進(jìn)入大腦的任何信息都可以成為一個(gè)思考中心，并由此中心向外發(fā)散出成千萬的分支，每一個(gè)分支代表與中心的連結(jié)，而且每一個(gè)連結(jié)又可以成為另一思考中心，再向外進(jìn)行發(fā)散，提出了思維導(dǎo)圖。利用色彩、線條、文字、圖像，自然、易被大腦接受的原則，將大量的枯燥信息變成多彩的、簡潔的、有高度組織性的圖，使思維導(dǎo)圖與大腦處理事物的自然方式相吻合。

4思維導(dǎo)圖的價(jià)值

人的一切行動(dòng)都是由人的思維活動(dòng)所決定的，所以一個(gè)人分析問題、解決問題的能力由其思維方式和思維品質(zhì)決定。思維導(dǎo)圖是大腦思維的自然體現(xiàn)，通過繪制思維導(dǎo)圖可以培養(yǎng)發(fā)散思維和集中思維、定勢思維和創(chuàng)新思維等思維方式。其中發(fā)散思維和創(chuàng)新思維是創(chuàng)造力的源泉，是優(yōu)秀思維品質(zhì)的具體體現(xiàn)。[3]

二思維導(dǎo)圖在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

1利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行備課、教學(xué)設(shè)計(jì)

因?yàn)榻?gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為教師不再是知識的傳授者，是學(xué)習(xí)主動(dòng)學(xué)習(xí)促進(jìn)者。所以教師備課，不能像傳統(tǒng)的備課方式，只是把教材內(nèi)容按部就班的整理歸納，而是要把教材內(nèi)容進(jìn)行提煉、組織，還把教材內(nèi)容與最新的研究理論和方法結(jié)合，去引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。采用思維導(dǎo)圖進(jìn)行備課，容易把握知識體系的框架與結(jié)構(gòu)；可以把許多復(fù)雜的內(nèi)容以清晰的形式表現(xiàn)出來，使事物之間的關(guān)系清晰明了，便于學(xué)生學(xué)習(xí)與記憶，還可以縮短教案的長度；在教學(xué)時(shí)間安排上也更加得心應(yīng)手。

操作系統(tǒng)是一門信息量大，內(nèi)容抽象，知識交叉較大的專業(yè)課程。教學(xué)設(shè)計(jì)中采用思維導(dǎo)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，對全書和書中每一章節(jié)在必要時(shí)用思維導(dǎo)圖來概括整理。如圖1是上操作系統(tǒng)第一次課要用的思維導(dǎo)圖。上第一次時(shí)，課展示給學(xué)生圖1，對本門課程的內(nèi)容和目標(biāo)加以介紹，以便學(xué)生對該門課程有個(gè)總體認(rèn)識，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)。以后每次課都是把這張圖上內(nèi)容展開來說。如此組織教學(xué)，教學(xué)思路清晰，而且很容易添加新內(nèi)容。

2利用思維導(dǎo)圖提高課堂效率

有研究表明，學(xué)習(xí)效率最高的階段是學(xué)習(xí)開始階段和學(xué)習(xí)即將結(jié)束階段，利用思維導(dǎo)圖開始展現(xiàn)上一次課的內(nèi)容和本次課所講的內(nèi)容，既可實(shí)現(xiàn)知識之間的聯(lián)系，又可展現(xiàn)知識的總體結(jié)構(gòu)，并且導(dǎo)圖上的圖像可突出某一部分內(nèi)容，有利于學(xué)生記憶。有研究表明：人腦對圖像的加工記憶能力大約是文字的1000倍，這樣大大提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。[4]

操作系統(tǒng)中比較復(fù)雜的第四章存儲器管理為例來說明。該章的內(nèi)容較多，內(nèi)容抽象，所以用傳統(tǒng)的線性文字教案，知識間的聯(lián)系不明良朗，利用分頁的課件更不能顯示整體的聯(lián)系。制作了如圖2所示的一張思維導(dǎo)圖后，可將整章的內(nèi)容和要點(diǎn)并且使其間的聯(lián)系清晰可見，使學(xué)生一目了然，十五分之內(nèi)掌握本章的要點(diǎn)，可大大地提高課堂授課效率。

3利用思維導(dǎo)圖可綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法

引入思維導(dǎo)圖的授課過程，變?yōu)橐援嬎季S導(dǎo)圖的過程為線，圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題，按“最鄰近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架提出問題，將學(xué)生引入一定的問題情境，[5]也就是創(chuàng)設(shè)與問題相關(guān)的情境，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維，積極思考，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。這也就是將建構(gòu)主義的支架教學(xué)法與問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用。如講到存儲層次，不直接給出幾種存儲器，而只是在中央位置寫出存儲器，首先提出問題：常用的存儲器有哪些？隨著學(xué)生的回答，在導(dǎo)圖畫出三個(gè)分枝，寫上相應(yīng)的答案，再問學(xué)生三者區(qū)別特點(diǎn)，進(jìn)一步展開分枝。通過可以創(chuàng)設(shè)與當(dāng)前主題相關(guān)的不同意境，可使學(xué)生從不同的角度學(xué)習(xí)同一主題內(nèi)容，從而獲得對同一主題的多方面的認(rèn)識與理解，這就是“隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)”的應(yīng)用。例如為引出存儲器的分配方式，向?qū)W生提出以下幾個(gè)問題：日常玩的游戲在2GB以上，但實(shí)際內(nèi)存只有1GB，為什么能夠運(yùn)行？如果能運(yùn)行是怎么運(yùn)行的？WINDOW和LINUX采用方法是否一樣？引入思維導(dǎo)圖后，使教學(xué)靈活，極大調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，活躍了課堂氣氛，從而使課堂教學(xué)效率大大提高。同時(shí)也在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新維。endprint