基于思維導圖優化計算思維培養的策略研究

李素卿

摘要：思維導圖是一種有效的圖形化思維工具，本文立足計算思維培養目標，剖析當前小學編程教學現狀，提出了在小學編程課堂中借助思維導圖優化計算思維培養的具體教學策略。

關鍵詞：思維導圖;優化;計算思維;小學編程;教學策略

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）08-0032-02

小學階段是學生從具象思維向抽象思維發展的階段，小學生的邏輯思維和空間觀念較為薄弱，從具象的學習直接進入編程這一抽象的思維學習，具有一定的挑戰性。因此，筆者在小學編程課程中使用思維導圖輔助學生計算思維培養，綜合理論和實際教學經驗得出，思維導圖不僅能夠表征知識還能呈現思維進程，是培養小學生計算思維的有效工具。

● 利用思維導圖構建知識體系

1.廣泛梳理知識結構

在小學階段，每周只有一節信息技術編程課，課時少，間隔長，加上編程知識的抽象與枯燥，常常導致學生很難形成整體的計算概念。因此，教師除了在教學計劃中注意把握知識的連貫性外，還可以利用思維導圖引導學生進行知識的歸納與整理。

在編程課課始，教師利用思維導圖引導學生及時回顧舊知;課末，思維導圖能夠幫助師生總結、反思當堂課知識，并與舊知聯系，更新知識體系;課后，布置學生繪制思維導圖，梳理當堂知識點，繪圖具有直觀性，繪圖過程也促進了思考，幫助學生鞏固知識邏輯，形成脈絡清晰的編程知識思維結構圖。

2.深入理解核心知識

在編程學習中，學生經常出現聽課時覺得積木功能簡單易懂，但編寫程序時問題不斷的情況，究其原因，是學生沒有深刻理解和掌握積木的具體功能，不能做到應用自如。而思維導圖能以圖文形式展示編程知識點之間的關系，并以圖像、線條、顏色等強化知識點之間的聯系與區分，可以有效促進學生的認知結構建構。

在大多數圖形化編程軟件中，積木按兩種方法進行分類：一是按功能或按顏色分類，即按程序執行效果分類;二是按外形分類，即按代碼的具體作用分類。學生在軟件中沒辦法看到這兩個不同維度的直接關系。教師可以鼓勵學生借助思維導圖呈現積木功能關系，讓學生在繪制的過程中，更深入地理解圖形化編程軟件中積木塊的功能和用法。

● 借助思維導圖實施項目藍圖

考慮到小學生空間思維能力較弱的客觀事實，大部分教師在小學編程教學中常采用半開放式的項目，即使這樣，學生也常不能完成實踐。因此，在項目式學習中，教師可以借助思維導圖進行案例分析，將問題解決的方法和流程映射到思維導圖上，然后指導學生實踐。

1.設計項目方案

在項目式學習中，思維導圖能直觀呈現小組討論的方案，為創造性解決問題奠定基礎，小組成員也能聚焦到項目關鍵點，提高效率，通過教師的引導，從多維角度發散思維，再細化項目框架。

2.協作實施項目

小組在討論的基礎上，根據思維導圖確定各成員的分工，使目標明確、思路清晰。在項目實施過程中，有了思維導圖的輔助，學生的主體性得到充分體現，教師作為引導者，只需要提醒學生不斷實踐并完善思維導圖。

3.評價遷移項目

在項目式學習中，要求對學生完成項目的過程進行規范、全面的評價，思維導圖可以為項目提供評價依據。通過參照思維導圖對項目進行檢查來評價學生的執行能力，落實計算思維的掌握情況。在項目最后，教師引導小組對學習過程進行歸納抽象，將經驗模式遷移應用于其他項目。

● 應用思維導圖啟發計算思維

小學編程教學聚焦學生的實踐能力和計算思維的培養目標，但是在具體教學過程中，常缺乏指導學生建構計算思維的模式訓練，導致效果不理想。思維導圖作為一種非線性的可視化思維的協助工具，能夠激發大腦的潛能，協調左右腦，使左腦的抽象思維和右腦的形象思維有機協同工作，這對學生的計算思維發展有積極的影響。

1.強調發散思維

在編程教學中，學生習慣使用線性思維，而如果使用發散思維則會產生更多積極作用，而運用思維導圖則有助于學生的線性思維轉向發散思維。思維導圖可從中心點的關鍵詞出發，通過圖形或連線將各個節點關鍵詞聯系起來，形成思維網。繪制思維導圖的過程，也是引導學生發散思維的過程，這一過程為學生發展提供了更廣闊的思維活動空間，使其逐步提高發散思維能力。

2.培養計算思維

（1）不斷訓練，養成思維習慣。對于小學階段的學生來說，編程教學的內容較為抽象且相對龐雜，獨立完成存在一定難度。教師可以借助思維導圖，訓練學生解決問題的技巧：首先，鼓勵學生立足目標問題，繪制思維導圖進行問題分析;其次，引導學生在完善思維導圖的過程中從不同的角度思考，深化對問題的理解，認清問題的本質;最后，運用思維導圖輔助學生提出解決問題的方法、步驟。問題具體化的思維方式，能讓學生的邏輯思維更清晰，操作起來更有條理性和針對性。

（2）深入總結，形成計算思維。在小學編程教學中引入思維導圖能更好地激發學生學習的自主能動性，因此，教師要充分利用思維導圖的優勢，系統化訓練學生應用思維導圖的能力，有意識地引導學生利用思維導圖反思、歸納總結，掌握編程要領，逐步提升學生的計算思維能力。

綜上所述，一線教師要能夠認識到思維導圖應用于計算思維培養的重要性，充分利用思維導圖的優勢優化小學編程教學中計算思維的培養。

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