思維可視化工具在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維培養(yǎng)中的應(yīng)用分析

蘆斌

◆摘要：在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，教師要關(guān)注學(xué)生的思維基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力作為教學(xué)的主要目標(biāo)。思維可視化工具是一種有效的手段， 能夠?qū)⒊橄蟮乃季S進(jìn)行轉(zhuǎn)化，便于學(xué)生理解、記憶和思考。

◆關(guān)鍵詞：思維可視化工具;小學(xué)生;信息技術(shù)學(xué)科;計(jì)算思維培養(yǎng)

一、思維可視化和計(jì)算思維概述

（一）思維可視化定義

思維是一種抽象化的內(nèi)容，思維的可視化主要是指將抽象的畫的思維變成可以看見的具體形式。簡(jiǎn)單的說(shuō)，主要是利用圖片或者是示意圖等方式將抽象化的思維通過(guò)創(chuàng)建思考路徑等方式表現(xiàn)出來(lái)。思維的可視化有利于人們更好地理解和記憶，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)思維信息的加工。

（二）計(jì)算思維定義

計(jì)算思維是一種解決問(wèn)題的思維過(guò)程，培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維能力也是在鍛煉學(xué)生思維的基礎(chǔ)之上提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。一般來(lái)說(shuō)，在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，教師要想培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，必須要從如下四個(gè)步驟展開：第一，理解復(fù)雜問(wèn)題，并將復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行有效的分解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題。第二，充分的理解和挖掘簡(jiǎn)單問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上抓住簡(jiǎn)單問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，尋找簡(jiǎn)單問(wèn)題之間的關(guān)系和規(guī)律。第三，在把握簡(jiǎn)單問(wèn)題實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行高度概括，并形成一般原理，為高效解決簡(jiǎn)單問(wèn)題提供正確的方向。第四，確定切實(shí)可行的方法，并通過(guò)方法設(shè)計(jì)等方式解決小問(wèn)題以達(dá)到復(fù)雜問(wèn)題的解決。

（三）思維可視化在計(jì)算思維培養(yǎng)中應(yīng)用

思維可視化在計(jì)算思維培養(yǎng)中應(yīng)用主要包括如下幾個(gè)方面：第一，分析問(wèn)題， 第二，算法邏輯設(shè)計(jì)，第三，數(shù)字作品設(shè)計(jì)思路，第四，梳理概念總結(jié)，第五，多線索并行思路分析。

二、幾種思維可視化工具及在小學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)中的運(yùn)用

（一）圓圈圖思維可視化工具及應(yīng)用

圓圈圖主要是由大圓和小圓組成，小圓位于大圓的中間。作為一種思維可視化工具，圓圈圖主要是圍繞一個(gè)主題進(jìn)行聯(lián)想和發(fā)散思維，最終實(shí)現(xiàn)思維的可視化。小圓代表是思維的主題，大圓代表關(guān)鍵信息，以蘇教版小學(xué)信息技術(shù)三年級(jí)上冊(cè)教材為例，學(xué)習(xí)了認(rèn)識(shí)鍵盤以及利用鍵盤打字。教師在教學(xué)的過(guò)程中可以利用圓圈圖可視化，根據(jù)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)鍵盤的認(rèn)識(shí)和理解，在主題設(shè)置的過(guò)程中，以鍵盤作為圓圈圖的主題，將鍵盤上的各種鍵以及功能作為關(guān)鍵信息，比如空格鍵、shift鍵、回車鍵、數(shù)字鍵盤、拼音鍵盤等。鍵盤設(shè)計(jì)的是一個(gè)綜合性的大問(wèn)題，而關(guān)鍵信息主要是將這個(gè)鍵盤這個(gè)大問(wèn)題進(jìn)行拆解，分成不同的小問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)了解小問(wèn)題的功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和理解，在這個(gè)過(guò)程中體現(xiàn)了良好計(jì)算思維的培養(yǎng)。

（二）氣泡圖思維可視化工具及應(yīng)用

氣泡圖主要是由不同的源以及線段所組成的基本圖形，氣泡圖的中間是一個(gè)大圓表示描述的主題，大圓的四周用線段連接幾個(gè)小圓。氣泡圖思維可視化工具，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)事物描述的準(zhǔn)確性以及全面性，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維思考的深度和廣度。比如，以蘇教版小學(xué)信息技術(shù)教材為例，在學(xué)習(xí)填充顏色這個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，在教學(xué)的過(guò)程中，教師可以利用氣泡圖思維可視化，根據(jù)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同顏色的認(rèn)識(shí)和填充。具體來(lái)說(shuō)，教師首先確定大圓中的主題為“顏色”，小圓中表示的內(nèi)容分別為不同的顏色，如紅、重、綠、黃、青、紫等，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行色彩的填充。

近年來(lái)，隨著思維可視化工具的不斷發(fā)展，由單主題氣泡思維可視化工具逐漸向雙氣泡圖思維可視化工具進(jìn)行發(fā)展。所謂雙氣泡思維圖，主要是指將兩個(gè)簡(jiǎn)單的氣泡思維圖進(jìn)行聯(lián)系，找到不同的確定兩個(gè)主題，并將并在兩個(gè)主題間進(jìn)行聯(lián)系，尋找兩個(gè)主題的共同點(diǎn)。雙氣泡圖思維可視化工具能夠在一定程度上確定兩個(gè)主題，兩個(gè)大問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，將兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行拆解，形成不同的小問(wèn)題，最后尋找不同小問(wèn)題之間的聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上把握規(guī)律，這也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的必備手段之一。

（三）韋恩圖思維可視化工具及應(yīng)用

韋恩圖是由英國(guó)哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家韋恩發(fā)明的圖形之一。它主要是利用幾個(gè)交疊的圓展示不同事物群之間的數(shù)學(xué)或者是邏輯聯(lián)系的圖形。在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，教師可以利用兩個(gè)圓或者是三個(gè)圓代表不同的物品，通過(guò)不同圓的交疊，展現(xiàn)不同類別或者是物品之間的相同點(diǎn)以及不同點(diǎn)以及不同物品之間的關(guān)系。這種方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的概括總結(jié)能力，這也是計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

（四）樹形圖思維可視化工具及應(yīng)用

樹形圖思維可視化工具，其基本的組成為頂端為主題，然后向下分支為主題的子類別，每個(gè)子類別可以繼續(xù)寫出次級(jí)類別。在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，教師可以利用樹形圖思維可視化工具，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物的歸納和分類能力，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

（五）括號(hào)圖思維可視化工具及應(yīng)用

括號(hào)圖思維可視化工具主要是由主題、大括號(hào)和關(guān)鍵詞組成，括號(hào)圖思維可視化工具主要適用于分析，理解事物整體與部分之間的關(guān)系。教師在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，可以利用括號(hào)圖幫助學(xué)生理解事物的整體，在此基礎(chǔ)之上關(guān)注到整體與事物內(nèi)部各個(gè)組成部分之間的關(guān)系，最終形成對(duì)事物全面而深刻的客觀認(rèn)識(shí)，這也是計(jì)算思維培養(yǎng)過(guò)程中重要的內(nèi)容之一。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文簡(jiǎn)單介紹了思維可視化以及計(jì)算思維的基本定義，在此基礎(chǔ)上，站在信息技術(shù)教師的角度，講述信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中利用集中思維可視化工具，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的具體措施。

參考文獻(xiàn)

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