思維導(dǎo)圖在科技教育中的實(shí)踐應(yīng)用

吳 倩

(天津?yàn)I海新區(qū)塘沽渤海石油一中 天津 300456)

在當(dāng)前科技競(jìng)爭(zhēng)激烈的新時(shí)代，科技教育已經(jīng)成為未來人才培養(yǎng)的重要組成部分。它以培養(yǎng)青少年科學(xué)精神、科技知識(shí)和方法、科技實(shí)踐能力為目標(biāo)，對(duì)提高青少年的科學(xué)素質(zhì)、全面發(fā)展和為國(guó)家儲(chǔ)備科技人才有著不可替代的作用。它是實(shí)施科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)從人口資源大國(guó)向人力資源強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變以及教育改革與內(nèi)涵發(fā)展、推進(jìn)素質(zhì)教育目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的需要，也是創(chuàng)新型城市建設(shè)的根本要求。[1]

科技教育應(yīng)該成為每個(gè)人的終身教育，青少年的科學(xué)素養(yǎng)也不是一朝一夕可以形成的。中學(xué)階段開展科技教育活動(dòng)的關(guān)鍵不在于結(jié)果，而在過程。鑒于科技教育的這種特點(diǎn)，它應(yīng)當(dāng)有別于普通的課堂教學(xué)，不能讓傳統(tǒng)的教與學(xué)過程束縛科技教育，否則其意義將大打折扣。而科技教育意義的實(shí)現(xiàn)，不僅在于教師的課程設(shè)計(jì)上，更在于活動(dòng)的實(shí)施過程中。為了真正解放學(xué)生的思想，放飛學(xué)生的大腦，可借用思維導(dǎo)圖這一工具，為科技教育插上有力的翅膀。

1 思維導(dǎo)圖的概念和發(fā)展現(xiàn)狀

思維導(dǎo)圖是由英國(guó)著名心理學(xué)家、教育家托尼·巴贊創(chuàng)立的，是指學(xué)習(xí)者對(duì)特定主題建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)的一種視覺化表征，是語義網(wǎng)絡(luò)化的表示方法，是人們將某一領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)元素按其內(nèi)在關(guān)聯(lián)建立起來的一種可視化語義網(wǎng)絡(luò)。[2]近些年，隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于某一項(xiàng)科學(xué)，我們獲取的信息越來越多，如何快速理解掌握知識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維的深入和有意義發(fā)展，需要一個(gè)有效的工具或方法。而思維導(dǎo)圖恰好利用大腦學(xué)習(xí)建構(gòu)知識(shí)的過程，幫助我們達(dá)成以上目標(biāo)。

現(xiàn)今，我國(guó)關(guān)于思維導(dǎo)圖的應(yīng)用和探索也日益活躍。它以直觀形象的方式進(jìn)行表達(dá)和思考，非常接近人的自然思維過程，特別是一些相關(guān)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，更使這種思維方法深受歡迎。許多教師也在嘗試?yán)盟季S導(dǎo)圖對(duì)教育中的某些問題進(jìn)行變革，以提升教與學(xué)的效果。而大多數(shù)則用于指導(dǎo)學(xué)生記筆記、梳理知識(shí)體系。其實(shí)，思維導(dǎo)圖除了可以用來記筆記外，還可以用于制定計(jì)劃、組織討論、頭腦風(fēng)暴等很多方面，此類應(yīng)用十分適用于知識(shí)信息量大、形式多樣、思維發(fā)散的科技教育。以主題為“電腦小游戲的開發(fā)”科技教育為例，我們可以看到，思維導(dǎo)圖確實(shí)可以使科技教育更加高效。

2 在科技教育中利用思維導(dǎo)圖的實(shí)踐探索

信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源的日益豐富，使數(shù)字化設(shè)備在大眾層面得以快速普及，這一切使得電腦游戲急速風(fēng)靡，特別是對(duì)于青少年，電腦游戲更是極具吸引力。然而電腦游戲的背后隱藏著哪些科學(xué)技術(shù)，青少年卻知之甚少。在幫助他們揭開這些秘密的過程中，不僅可以使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提高科技實(shí)踐能力，培養(yǎng)科學(xué)精神，更可以幫助他們端正對(duì)待電腦游戲的態(tài)度。

課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、分組合作、自主探索的方式，在教師的適當(dāng)指導(dǎo)下，學(xué)生自主進(jìn)行探索。首先，以組為單位，為學(xué)生安排學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)完成至少一個(gè)電腦小游戲的開發(fā)。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅可以體驗(yàn)電腦游戲開發(fā)，從中學(xué)習(xí)一些程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，還可以掌握這種自主學(xué)習(xí)的方法，為終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

基于這種模式，課程主要分為 3個(gè)部分，即開題、制作和結(jié)題，而教師指導(dǎo)將貫穿課程始終。如圖 1所示，教師在對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)使用思維導(dǎo)圖，使課程的思路一目了然，并且可以在課程設(shè)計(jì)的過程中不斷改進(jìn)，十分方便。

圖1 電腦小游戲的開發(fā)課程設(shè)計(jì)Fig.1 Design of small computer game course development

首先是確定分組，學(xué)生需要確定組長(zhǎng)、組內(nèi)成員以及分工。使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行輔助的科技教育活動(dòng)，可以將“分組”這個(gè)節(jié)點(diǎn)拆分給學(xué)生進(jìn)行完善，形成的思維導(dǎo)圖如圖 2所示。這樣，不僅使得組內(nèi)分工安排一目了然，還表示出了課題進(jìn)行中各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，為后面制作時(shí)間表奠定了基礎(chǔ)。

圖2 第一組的情況一覽Fig.2 Overview of the status in Group 1

分組完成后，各組便開始確定自己游戲的主題，這個(gè)過程主要是通過各組的討論完成。在組長(zhǎng)的組織下，各組對(duì)于自己的主題進(jìn)行討論，并說明自己的理由，即為什么選擇該主題；有哪些類似的實(shí)例可以證明該主題的可行性等。這個(gè)過程，學(xué)生可以使用頭腦風(fēng)暴法組織群體決策。頭腦風(fēng)暴法出自“頭腦風(fēng)暴”一詞，表示無限制的自由聯(lián)想和討論，其目的在于產(chǎn)生新觀念或激發(fā)創(chuàng)新設(shè)想。頭腦風(fēng)暴法是由美國(guó)創(chuàng)造學(xué)家A·F·奧斯本于1939年首次提出、1953年正式發(fā)表的一種激發(fā)性思維的方法。[3]圖3表示的是第一組同學(xué)使用頭腦風(fēng)暴法組織討論游戲主題的記錄。大家圍繞著“游戲主題”進(jìn)行討論，列舉了一系列大家熟悉的電腦游戲，并對(duì)各個(gè)游戲進(jìn)行分類，最終得出結(jié)論。選擇射擊類游戲的主題進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用不同顏色的旗子標(biāo)志標(biāo)示出各類游戲主題的選擇順序，即綠色表示可行，黃色為第一備選，紅色為第二備選，而黑色為不可行。

圖3 第一組確定游戲主題討論Fig.3 Discussion of game theme in Group 1

接著，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自己制定小游戲的開發(fā)計(jì)劃以及時(shí)間表，同樣可以使用思維導(dǎo)圖來進(jìn)行，如圖4所示。

在各個(gè)小組開始自己動(dòng)手開發(fā)小游戲時(shí)，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，游戲開發(fā)的過程并不簡(jiǎn)單。需求分析時(shí)，各組仍然會(huì)以組長(zhǎng)為主導(dǎo)，組織大家進(jìn)行頭腦風(fēng)暴式討論。此時(shí)，思維導(dǎo)圖再次成為討論時(shí)使用的主要工具。以程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí)準(zhǔn)備為例，如圖 5所示，學(xué)生使用思維導(dǎo)圖，幫助自己快速構(gòu)建程序設(shè)計(jì)的知識(shí)體系。從圖 5中可以看到，很多知識(shí)還可以通過附件或者是超級(jí)鏈接的方式，附加在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之后，使空間有限的思維導(dǎo)圖表示出十分豐富的內(nèi)容。

圖4 某組制定的計(jì)劃Fig.4 A plan made by Group X

圖5 程序設(shè)計(jì)知識(shí)梳理Fig.5 Summarization of programme design knowledge

最后，在結(jié)題時(shí)，學(xué)生的各種收獲同樣可以使用思維導(dǎo)圖展示出來。其中，學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探索過程中搜集到的各種材料以及各種收獲，都可以放入思維導(dǎo)圖，或者以超級(jí)鏈接的方式嵌入思維導(dǎo)圖，甚至可以鏈接其他的思維導(dǎo)圖。

3 結(jié) 語

通過以上實(shí)例可以看出，在科技教育過程中，思維導(dǎo)圖可以幫助我們做設(shè)計(jì)、寫計(jì)劃、記錄討論、頭腦風(fēng)暴、知識(shí)梳理、匯總成果，幫助學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，在無限的科技海洋中獲取最大的養(yǎng)分。這樣的科技教育不僅豐富了學(xué)生的生活，教會(huì)了學(xué)生用精彩的視頻記錄生活的點(diǎn)滴，使他們樂于表達(dá)自己的思想，更讓學(xué)生體會(huì)了生活的美好幸福，懂得珍惜。而思維導(dǎo)圖的使用過程本身也是一種學(xué)習(xí)，解放了學(xué)生的思想，讓學(xué)生掌握了這樣一種發(fā)散思維、激活大腦的工具，也將為學(xué)生日后的生活和學(xué)習(xí)插上有力的翅膀。

［1］ 齊蘭芬. 中小學(xué)科技教育存在的問題與對(duì)策——以某市中小學(xué)科技教育情況調(diào)查為例[J]. 教學(xué)與管理，2012(25)：32-34.

［2］ 史小燕. 思維導(dǎo)圖在物理學(xué)習(xí)中的作用[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)，2012(9)：10-11.

［3］ 王偉．利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維模式的實(shí)踐[J].網(wǎng)友世界，2013(22)：144.