讓課堂思維有跡可循
——思維可視化工具助力小學信息科技教與學

張恒 江蘇省南京市金地自在城小學

思維是在高等動物的頭腦中進行的，一個人的思維過程是不可視的，而人類可以通過交流表達自己的思維過程，把本來不可視的思考方式和思考路徑通過各種技術形式呈現出來，這就是思維可視化。

思維可視化概念是由曾受聘于華東師范大學現代教育技術研究所、擔任思維可視化教學實驗中心主任的劉濯源提出的：“思維可視化（Thinking visualization）是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維路徑、結構、方法及策略呈現出來，使其清晰可見的過程。通俗地講就是把大腦中的思維‘畫’出來的過程。”

●思維可視化工具在小學信息課堂中的應用現狀

筆者通過調查，了解到在信息技術課堂中運用思維可視化工具輔助信息技術課堂教學的情況（如圖1）。從圖1中明顯可以看出，思維可視化工具在小學信息技術課堂中的使用頻率較低。通過線下訪談可知，一線教師對思維可視化理解較為透徹，但在實際教學中對思維可視化重視程度不夠。

圖1

●思維可視化工具在小學信息教學中的自我實踐

小學生的抽象思維能力有限，思維導圖和流程圖作為“知識可視化”工具，能夠幫助學生感受知識脈絡、搭建知識框架、梳理思維過程，讓課堂中的思維“可視化”。

1.理清知識結構，構建整體思維

案例1：在蘇科版四年級小學信息技術主題活動“創作演示文稿”中，教師通過布置一項項小任務，帶領學生完成演示文稿的制作。但對于“說一說你的制作流程”這一問題，學生很難娓娓道來，這源于學生不能構建一份演示文稿的制作過程的框架。如果一開始教師帶領學生使用思維導圖來“創作”演示文稿（如下頁圖2），學生就能夠清晰地了解如何創作一份演示文稿，在進行自我設計時也會根據思維導圖上的步驟創想。

圖2

案例2：在教學四年級第28課《感悟技術發展》時，筆者針對計算機的發展史進行了如下設計。

首先請學生通過書本和網絡查找計算機的發展史，并填寫右表。

學生大部分都可以填寫完成。筆者發現，在第二代計算機的發展中，學生對晶體管這一器件非常感興趣，于是搜索了各類晶體管以及它們的發展過程，并借助思維導圖不斷延伸子主題的特點（如圖3）。

圖3

2.看清問題本質，設計任務流程

筆者發現，運用思維可視化工具有經驗的學生在面對問題時，能夠快速感知和抓取事件背后的本質問題。例如，在教授六年級第21課《設計物聯網運用》時，筆者運用現在物流智能分揀視頻作為導入，學生看完視頻后能夠用流程圖快速畫出視頻中的分揀流程（如圖4）。

圖4的流程圖為后續創想設計新型快遞回收裝置提供了非常好的基礎，學生可以借助WPS演示中流程圖繪制出創意快遞回收裝置（如下頁圖5）。從繪制的流程圖可以看出學生對問題的本質把握清晰，能夠較快且清晰地調取問題背后的重要信息，這對學生解決其他學科的相關問題也有較大的啟發和幫助。

圖4

圖5

3.反芻教學思維導圖，提升教學的效果

在教學活動中，教學反思是教學的重要環節。在授課結束后，教師往往對本節課進行相應的反思梳理，寫下長長的反思記錄，但長時間過去后，需要教師再次閱讀提取相關的有效信息，而利用思維導圖可以明確反映出授課過程中的優缺點以及需要改進的地方。

第一代計算機 第二代計算機 第三代計算機 第四代計算機特點

●思維可視化工具對學生學習和思維方式的影響

1.培養學生學會自我學習

在教授四年級第2課《輸入文字》時，學生對標點符號的輸入往往特別容易出現問題，主要原因是未判斷搜狗拼音輸入法的輸入狀態，以及有些標點字符未借助Shift鍵組合使用導致字符輸入錯誤。筆者就將操作流程制作成流程圖（如圖6），帶領學生學習流程圖走向。學生在需要輸入字符時，就可以按照流程圖自行解決。

圖6

2.提升學生邏輯計算思維能力

在具體的教學活動中，思維導圖可以可視化地組織信息，將概念捕獲為節點和鏈接，形成概念化的過程。而流程圖更適合用于繪制問題解決的過程。面對復雜的游戲設計，光靠想象很容易越想越亂，而流程圖通過對輸入輸出數據和處理過程的詳細分析，將計算機需要處理的部分突出顯示，能讓學生有情緒的流程意識和圖示概念。簡單而又清晰的流程圖可以幫助學生輕松地從自然語言轉換到程序設計語言，理清每個任務的具體環節所需要的控件，進而完成整個腳本的搭建。

例如，《用計算機處理累加問題》一課屬于新課改六條主線中初探“算法”部分的內容，筆者借助“迭代算法”探究計算機對類似1+2+……+100這樣的問題的處理方法，借助“小魚吃蝦米”的動畫分析出累加的過程，通過表格中大魚和小魚的數值變化，發現累加的奧秘，并借助流程圖完成重點部分的分析，進而搭建整個腳本。具體腳本搭建如圖7所示。

圖7

在正式編寫腳本前，引入繪制流程圖的環節，可以促進學生對程序邏輯關系的理解。學生通過閱讀流程圖，根據流程圖的走向，判斷程序是否存在問題，繼而進行修改完善，最終根據繪制的流程圖可以輕松地完成腳本的搭建。

3.喚醒學生學以致用的內驅力

學生不善于將課堂中所學的知識運用到實際生活中，那么，如何才能讓學生主動地運用所學知識去解決實際問題呢？筆者認為，生活中需要才是唯一的驅動力。例如，為了讓學生度過一個有意義的暑假，筆者以“我的暑假我做主”為主題展開了一次課堂討論，和學生們一起探討了暑假中每日的規劃，并畫出了相應的流程圖，還有的學生細化了流程圖（如圖8），完善了出游某個景點的流程圖攻略。

圖8

●結語

思維導圖具有可視化、形象化、直觀性等特點，教學實踐表明，可視化工具能夠有效提升課堂的教學質量與效率，作為一線教師應采用符合新課標要求的新式教學理念，借助思維導圖和流程圖將課堂中的思維過程留痕。只有將思維形成與演變過程可視化，才能更好地引導和評價思維的發展，提升思維高度，進而培養學生的學科核心素養。