思維可視化在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：一圖勝千字，圖是最直觀的語言。把紛繁復(fù)雜、難以表述的思維以直觀、常見的圖形呈現(xiàn)出來，能有效解決在傳統(tǒng)教學(xué)中單一語言的不足，從而簡化表達(dá)，提高教學(xué)效率。思維可視化就是這樣一種運(yùn)用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維，包括思考方法和思考路徑呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工、傳遞及應(yīng)用的效能。思維可視化的過程要經(jīng)歷觀察、比較、判斷、選擇等高階思維活動(dòng)，全面提升學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：思維可視化; ?流程圖 ; 概念圖 ?;思維導(dǎo)圖

近日，有幸聆聽了一場關(guān)于親子閱讀的講座，主要講到用“思維導(dǎo)圖”的形式對(duì)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行概括與記憶的方法，由此受到啟發(fā)，能不能將此方法應(yīng)用于信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)？由此展開了一系列思考、實(shí)踐與研究。

信息技術(shù)中，有許多的抽象概念與思維，對(duì)于孩子來說理解與記憶都很困難，如果能將這些知識(shí)圖形化，以直觀的形式進(jìn)行可視化處理，定能有效幫助孩子的理解與記憶，提升孩子的學(xué)習(xí)效率及思維能力。

一、什么是思維可視化

思維可視化是指運(yùn)用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維，包括思考方法和思考路徑呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。實(shí)現(xiàn)“思維可視化”的圖示技術(shù)主要包括：流程圖、概念圖、思維導(dǎo)圖等等。流程圖（Flow Chart）是以特定的圖形符號(hào)加上說明，表示算法的圖;概念圖（concept map）是一種用節(jié)點(diǎn)代表概念，連線表示概念間關(guān)系的圖示法;思維導(dǎo)圖（The Mind Map）是運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。

二、為什么要將思維可視化

為什么在教學(xué)中，要將語言或文字形式所表達(dá)的思維以圖像的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，這與我們大腦的處理能力密切相關(guān)：70年代，心理學(xué)家佩維奧（Allan Paivio）根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)提出了“雙重編碼理論”：大腦中存在兩個(gè)不同的系統(tǒng)，對(duì)信息進(jìn)行表征和加工。一個(gè)是圖像系統(tǒng)，存儲(chǔ)表象;另一個(gè)是言語系統(tǒng)，以言語形式進(jìn)行編碼儲(chǔ)存。兩個(gè)系統(tǒng)既彼此獨(dú)立，又相互聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，人們記圖像信息、聲音信息及文字信息的能力是不一樣的，記憶圖像的效率要高許多。佩維奧的解釋是：與詞語相比，圖片不但可以通過言語系統(tǒng)進(jìn)行編碼，而且可以被圖像系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)有力的編碼。因此，我們?nèi)绻軌虬盐谋拘偷膶W(xué)習(xí)材料轉(zhuǎn)變?yōu)閳D片型的輸入，那我們就可以大大提高學(xué)習(xí)的效率。

其他國內(nèi)外專家，也多有對(duì)思維可視化的研究。如：2004年，瑞士圣蓋倫大學(xué)的艾普樂（Martin J. Eppler）教授發(fā)表了一篇名為《知識(shí)可視化：一個(gè)全新的領(lǐng)域》的重要文章。他在文章中主要表達(dá)這樣一個(gè)意思：如果我們用圖形和圖像來表達(dá)和建構(gòu)思想，就可以促進(jìn)交流，提高參與者的注意力，引發(fā)積極情緒，大大增強(qiáng)我們的記憶力、判斷力和創(chuàng)造力。國內(nèi)在這一領(lǐng)域也已經(jīng)開展系統(tǒng)性研究，其中華東師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所專門成立“思維可視化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心”，主要開展思維可視化技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與實(shí)踐。

三、思維可視化在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

一圖勝千字，圖是最直觀的語言。人們百分之八十以上的信息是通過視覺獲得的。把紛繁復(fù)雜、難以表述的思維以直觀、常見的圖形呈現(xiàn)出來，能有效解決在傳統(tǒng)教學(xué)中單一語言的不足，從而簡化表達(dá)，提高教學(xué)效率。實(shí)現(xiàn)思維的可視化為教師引導(dǎo)學(xué)生的高效思維打開了一扇窗，它可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)教學(xué)中的重、難點(diǎn)的理解和突破，方便學(xué)生繼續(xù)探索、高效學(xué)習(xí)，同時(shí)為教師進(jìn)一步規(guī)劃學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度創(chuàng)造條件。

1.以圖理清學(xué)習(xí)進(jìn)程

信息技術(shù)是一門以知識(shí)性、操作性、實(shí)踐性和探究性為特征的課程。但是信息技術(shù)不僅僅是簡單的技術(shù)操作，更多的是信息的高效獲取、處理及應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)高效，就要合理安排操作步驟，在結(jié)合學(xué)生理解能力、基礎(chǔ)知識(shí)及操作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有序引導(dǎo)教學(xué)進(jìn)程。

課例1：浙江攝影出版社出版的《小學(xué)信息技術(shù)》五年級(jí)上冊(cè)第二單元“多媒體世界”第6課《精彩圖片剪輯》的教學(xué)中，本人采用了問題解決法，從圖片源素材到成品的過程中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題進(jìn)而解決問題，逐步實(shí)現(xiàn)從“識(shí)軟件”、“會(huì)剪輯”到“善表達(dá)”的轉(zhuǎn)變。這一過程的轉(zhuǎn)變是不可逆的，“識(shí)軟件”是“會(huì)剪輯”的基礎(chǔ)，“會(huì)剪輯”是“善表達(dá)”的前提。

2.以圖規(guī)劃信息結(jié)構(gòu)

信息時(shí)代，信息量、信息傳播的速度、信息處理的速度以及應(yīng)用信息的程度等都以幾何級(jí)數(shù)的方式增長。信息的結(jié)構(gòu)也不再是單一的線性結(jié)構(gòu)，而是多維度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，紛繁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系用言語難以表述，這時(shí)我們便可以用思維可視化的方式將其圖像化，幫助理解。在教學(xué)中，對(duì)于難于理解的信息關(guān)系，我選擇了用概念圖的方式進(jìn)行表達(dá)。

課例2：浙江攝影出版社出版的《小學(xué)信息技術(shù)》五年級(jí)下冊(cè)第二單元“演示文稿宣禮儀”第14課《靈活的超鏈接》。首先，梳理多張幻燈片內(nèi)容，清晰內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，規(guī)劃信息。從信息的原始結(jié)構(gòu)，到順序結(jié)構(gòu)，再到邏輯結(jié)構(gòu)，概念圖的呈現(xiàn)一目了然，如最后，用思維導(dǎo)圖簡潔明了地概括、梳理本課的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，加固知識(shí)建構(gòu)。

3.以圖梳理編程思維

人工智能時(shí)代已經(jīng)到來，編程教學(xué)是小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)中不可缺少的一部分，其主要目的在于培養(yǎng)孩子的計(jì)算思維能力?？梢暬季S的應(yīng)用，幫助學(xué)生通過編程思維的梳理，優(yōu)化問題解決的方法，降低算法理解的難度，有利于孩子計(jì)算思維能力的提升。

課例3：浙江攝影出版社出版的《小學(xué)信息技術(shù)》六年級(jí)下冊(cè)第二單元“Scratch趣味編程”第10課《創(chuàng)編游戲》一課中要實(shí)現(xiàn)角色偵測顏色，判斷是否是黃色，如果是向左走10步，否則向右走10步，程序塊如圖6。本課的難點(diǎn)是理解“選擇結(jié)構(gòu)”，什么是選擇結(jié)構(gòu)：在程序的執(zhí)行過程中，有時(shí)需要通過判斷來決定程序如何向下執(zhí)行，這樣的程序結(jié)構(gòu)叫做選擇結(jié)構(gòu)。它的執(zhí)行過程是這樣的：當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行 “是”一側(cè)連接的模塊;當(dāng)條件不成立時(shí)，執(zhí)行“否”一側(cè)連接的模塊。對(duì)于這樣的文字形的解釋，孩子們是難于理解的，我們同樣可以用思維可視化的方式來呈現(xiàn)。

信息技術(shù)不應(yīng)該僅僅是簡單的技術(shù)操作，更不應(yīng)該只是教師教什么學(xué)生學(xué)會(huì)什么的模仿性學(xué)習(xí)，我們要在信息技術(shù)核心素養(yǎng)引領(lǐng)下，讓“思維”在“知識(shí)”上活起來，應(yīng)用可視化思維方式，把難于理解的思維過程和方法以圖像形式呈現(xiàn)出來，使思維更加嚴(yán)謹(jǐn)和結(jié)構(gòu)化，讓學(xué)生有更多的思維探索的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣及邏輯思維能力，這樣學(xué)生才能將基于任務(wù)的技術(shù)操作，內(nèi)化為基于思想的問題解決能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]（英）東尼 博贊 《思維導(dǎo)圖》。

[2]劉學(xué)忠、令莉 《數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)》教學(xué)案例，《中國信息技術(shù)教育》2019年18期。

作者簡介：

姓名，唐寧蘭，性別，女，民族，漢。籍貫，浙江寧波余姚，出生年月，1983年4月，學(xué)歷，大學(xué) 本科，職稱，一級(jí)教師，研究方向，信息技術(shù)教學(xué)