思維可視化工具在小學信息技術教學中的應用

李惠玲

近年來，隨著教育水平的不斷提高，在教學課堂上不斷引用新型的教學模式。思維可視化工具在小學信息技術學科中的運用便是一道亮麗風景線，特別是在小學信息技術學科的教學過程中，思維可視化的運用極大程度地拓展了學生的思維方式，提高了學生的計算思維能力，同時也提高了其他相關課程的學習效率。當然，在小學信息技術學科計算思維的培養過程中，也面臨著一定的問題，而這些問題也亟待解決。所以本文就思維可視化在小學信息技術學科計算思維培養中的相關應用，進行探討與研究，以期幫助思維可視化工具不斷運用在信息教學中去，逐步培養學生的思維能力與計算能力。

隨著信息化時代的到來，小學信息技術無論在哪個方面都扮演著重要角色，在教育行業也不例外。現階段在信息技術學科的教學過程中，如何更好更有效地培養學生的計算思維能力，值得我們思考。對于小學階段的學生來說培養他們的計算思維有更大困難，小學階段的學生還處在成長發育時期，腦科學、腦智力還在發展階段，思維能力還不強，但是他們可塑性高，若是從小培養他們的這種計算思維能力那么對他們今后的發展與學習是有重大幫助的。所以，教師應當從小開始培養學生的計算思維能力。而在教學過程中利于學生計算思維能力培養的一個重要有效的工具便是思維可視化工具，思維可視化工具在教學中的運用可以很好地拓展學生思維，提高學生計算思維能力。

1 思維可視化工具在小學信息技術學科計算思維培養中的現狀

就現階段我國的小學信息技術科學教學而言，所用的教學方式還是采用的傳統的教育方式，并沒有很好地利用思維可視化工具進行高效地教學與培養學生思維能力。另外，在現階段的小學信息技術學科的教學過程中學校的師資力量還有待加強，大部分的小學教師未能良好地掌握與應用思維可視化工具進行相關的教學工作，導致課堂上原本利用思維可視化中的思維導圖的圖形技術可以很好地將抽象的概念具體化，方便學生的理解與吸收，而變得復雜起來。

2 小學階段學生計算思維的培養策略與方法

2.1 動手操作，模擬實驗滲透數字化思維

模擬技術實驗式學習是計算思維的一種重要學習方式，它是指通過特定的模擬實驗操作、軟件操作等實驗式的技術性活動，在教學過程中讓學生對教學內容有一個具體的認識。模擬技術試驗中，試驗的結果往往會跟實驗前學生的猜想、假設有一個強力的對比，讓學生產生強力的認知沖突，學生也不得不消除之前的假設和猜想去接受新的知識概念，這樣的學習會讓學生更好的掌握知識，在此過程中也鍛煉了學生的計算思維。例如，要讓學生了解壓縮軟件的工作原理和價值意義，教師可以和學生一起開展一次壓縮模擬實驗。在壓縮實驗中，學生一致發現：位圖文件壓縮率非常大，但JPG圖片和MP3文件壓縮效果微乎其微;DOCX文檔可以被壓縮，但壓縮效果不理想;最為驚奇的是，較小的文本文件壓縮后，文件反而變大了！“壓縮文件比原文件小了，壓縮軟件又是如何做到呢？”“文件反而變大了，說明了什么？”通過一步步的好奇之問，讓學生愉悅地探究壓縮編碼的秘密，滲透數字化思維。

2.2 逆向思考，作品的推導鍛煉計算思維

“作品逆推”就是對學生已經完成的作品進行逆向的推導以此鞏固掌握新知識和舊知識，培養計算思維。“作品逆推式”通過藝術性成品的呈現，讓學生對創作產生向往感，激發學生應用計算思維技術解構，分析作品“打磨”過程中需要采用的技術和思想，通過逆向推導，形成問題解決的流程與方法，最終通過鞏固原計算思維，發展新計算思維。例如，在教學“美妙的海洋世界”一課時，在課堂導入伊始出示已經完成的作品，在學生贊嘆于海洋世界的絢麗多姿時，適時激發學生逆向思考一個問題：“老師的美術功底很差，但是卻能把一條普通的魚做成了一幅這么美麗的圖畫，你來猜一猜，這是如何做到的？”學生通過原始素材與最終作品的對比，會調用原本的數字化處理思維思考問題解決的方案：“要用到復制”“不同的大小是通過縮放實現的”“還有翻轉”“用圓形畫水中的氣泡”……接著，教師進一步引導學生歸納數字化處理的完整方案。

2.3 任務驅動，課中課后雙向培養計算思維

在學習過程中，教師可在課堂重采用任務驅動外，還可在布置課后任務，把問題拋給學生，讓任務驅動式學習，從課堂貫穿到課后。在完成老師布置的任務，可以充分發揮學生自己的想象力，去創造作品，學生自己搜集資料，自己去思考問題，這樣可以充分激發學生的創造力和想象力，提升自己的自主鉆研能力，這樣也發揮了老師布置的任務的驅動作用，非常有利于學生的學習以及計算思維的培養。

3 結束語

綜上所述，在當前信息技術飛速發展的時代，教師如何培養具有計算思維的學生與信息人才成為當下亟待解決的問題，而思維可視化工具的提出便是很好地幫助了學生關于小學信息技術科學計算思維方面的培養，對學生今后的思維能力發展與計算思維能力發展有重大作用，同時對教育行業才有促進作用。

（作者單位：廈門市江頭第三小學）