让思维可视化工具助力教学

郑乃石

〔摘    要〕  为克服传统教学方法的局限性，本文以思维可视化工具为例，对小学信息科技教学进行研究，并提出思维可视化工具的应用措施。通过引入思维可视化工具，促使课堂思维有迹可循，帮助学生整理和组织思维，厘清逻辑关系，提高信息的可视化呈现和理解，激发学生的创造性思维。

〔关键词〕  信息科技；思维可视化工具；课堂思维

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  01    016-018

课堂思维在小学信息科技教与学中具有重要作用。然而，传统教学方法存在思维整理和组织不够清晰、学生难以厘清逻辑关系、信息理解和创造性思维能力有待提高等问题。为了解决这些问题，本文探讨了创新的思维可视化工具在小学信息科技教学中的应用，以使课堂思维有迹可循，推动小学信息科技教学的创新发展。

一、小学信息科技教学的挑战

（一）传统教学方法的局限性

传统的信息科技教学方法在小学阶段存在一定局限性。首先，传统的课堂教学模式往往以教师为中心，注重知识的灌输和记忆，缺乏互动和实践的机会。这种被动接受的学习方式限制了学生的积极性和主动性，难以激发学生的兴趣和创造力。其次，传统的教学方法缺乏针对个体差异的个性化教学，无法满足不同学生的学习需求和发展特点。这种一刀切的教学方式可能导致部分学生学习困难，出现退缩情绪，影响他们的学习成绩。

（二）学生技术应用能力培养的需求

随着信息科技的快速发展，小学生需要具备一定的技术应用能力。然而，传统的信息科技教学往往只注重基础的操作技能，忽视技术应用能力的培养。小学生需要掌握信息科技的基本操作和常用软件的使用，同时也需要具备信息获取、信息加工和信息表达的能力。这就要求教师在教学中注重培养学生的信息素养、创新意识和解决问题的能力。此外，随着人工智能和大数据时代的到来，小学生还需要了解技术的应用领域和发展趋势，例如人工智能、机器学习、物联网等，以便适应未来社会的科技发展。因此，小学信息科技教学需要更加注重培养学生的技术应用能力，使他们能够熟练运用信息科技解决实际问题，培养创新精神和适应未来社会发展的能力。

二、思维可视化工具介绍

（一）定义

思维可视化工具，是指通过图形化、图像化的方式，将思维过程和思维结果可视化的工具。它能够帮助学生将抽象的思维活动以图像、图表等形式呈现，使思维过程更加直观和清晰。思维可视化工具可以用于整理和组织思维，展示思维的逻辑关系，激发学生的创造性思维和合作学习。

（二）常见的思维可视化工具

思维导图。思维导图是一种用于表达和组织思维的图形工具，通过中心主题和分支节点的连接关系展示思维的层次和关联性。它可以帮助学生进行思维的分类、扩展和关联，促进思维的整理和梳理。

概念图。概念图是一种用于表示概念和概念之间关系的图形工具，它通过节点和连线的方式表达概念的含义和联系。学生可以利用概念图来理解概念的定义和彼此之间的关系，帮助他们深入理解和掌握学科知识。

流程图。流程图是一种用于展示过程和步骤的图形工具，通过各种符号和箭头表示不同的操作和流程顺序。学生可以使用流程图来描述事件的发展过程和步骤，帮助他们理解和掌握复杂的操作流程和算法。

时间线图。时间线图是一种用于展示时间顺序和事件发展的图形工具，它通过时间轴和事件节点的排列展示事件的先后顺序和持续时间。学生可以利用时间线图来厘清历史事件、科技发展和故事情节等的时间顺序和关联。

词云。词云是一种以词语频率为基础的图形工具，通过不同词语的大小和颜色反映其在文本中的重要程度。学生可以利用词云工具提取关键词和总结文本内容，快速获取信息和抓住重点。

三、思维可视化工具的优势和作用

（一）促进思维的整理和组织

思维可视化工具可以帮助学生将复杂的思维过程整理成清晰的图形结构，将抽象的思维内容转化为可视化的形式。通过将思维过程的可视化展示，学生能够更好地整理和组织思维，提高思维的条理性和逻辑性。

（二）帮助学生厘清逻辑关系

思維可视化工具能够帮助学生理清思维中的逻辑关系和层次结构。例如，思维导图可以用于展示主题和子主题之间的关联；概念图可以用于表示概念之间的关系；流程图可以用于展示操作步骤的顺序；等。这些工具可帮助学生更好地理解和把握思维的逻辑脉络，加深对知识的理解和记忆。

（三）提高信息的可视化呈现

思维可视化工具可以将抽象的信息转化为直观的图形表达，提高信息的可视化呈现和理解。将信息以图表、图像、符号等形式展示，学生能够更加直观地理解信息的含义和关系，提高对信息的整合和记忆能力。

（四）激发学生创造性思维

思维可视化工具可以激发学生的创造性思维和合作学习意识。通过与他人共同使用思维可视化工具，学生可以分享和交流思维过程，促进思想的碰撞和创新思维的产生。思维可视化工具还可以帮助学生发现新的思维路径和解决问题的方法，培养他们的创造性思维和解决问题的能力。

四、思维可视化工具在小学信息科技教学中的应用

（一）课前思维导图的设计与分享

在课前，教师可以设计思维导图，将课程的核心概念、关键词和思维路径进行可视化展示。学生可以通过观看和参与设计思维导图，提前了解课程内容的框架和重点，激发学习兴趣，并能更好地理解课程的逻辑关系。

（二）课堂思维导图的制作和使用

在课堂上，教师可以与学生共同制作思维导图，将学生的思考过程和问题整理成可视化的形式。通过思维导图的制作和使用，教师能够引导学生思维的发散和深入，帮助他们理清思维的逻辑关系，促进思维的交流和合作。

（三）概念图、流程图和时间线图的运用

在信息科技教学中，概念图、流程图和时间线图等思维可视化工具可以帮助学生理解和掌握复杂的概念、流程和时间顺序。学生可以使用概念图来整理概念之间的关系，使用流程图来展示操作步骤的顺序，使用时间线图来厘清事件的先后顺序。这些工具能够加深学生对知识的理解和记忆。

（四）利用词云等工具进行信息提取和总结

词云工具可以帮助学生从大量的文字中提取关键词和总结信息。学生可以利用词云工具将一篇文章或一段文字输入，生成词云图并提取关键词，从而快速了解文本的主题和重点。这有助于学生培养信息提取和概括的能力。

（五）学生间的思维可视化分享与合作

学生之间可以利用思维可视化工具进行思维的分享与合作。他们可以共同制作思维导图、概念图等，将个人的思考和理解进行可视化展示，并与他人分享和交流。这种合作学习的方式可以促进学生之间的互动和思想的碰撞，拓展思维的广度和深度。

五、思维可视化工具的教学策略与指导

（一）教师角色转变和指导原则

首先，教师应从传统的知识传授者转变为学生的指导者和引导者。教师应鼓励学生运用思维可视化工具，积极参与思维的整理和组织，而不仅仅是被动接受知识。教师需要引导学生探索思维可视化工具的功能和应用，激发他们的创造性思维和合作学习意愿。同时，教师应以学生为中心，关注学生的个体差异和发展需求。教师可以根据学生的学习情况和认知水平，灵活选择合适的思维可视化工具和教学策略。教师应根据学生的思维特点和学科要求，进行针对性指导，帮助学生提高思维整理和组织能力。此外，教师还应提供清晰的指导和示范。教师可以通过示范思维可视化工具的使用和应用，引导学生理解和掌握工具的操作技巧和思维方法。

以五年级信息科技教材中的“巧用形状突重点”为例，教师可以引导学生运用思维导图工具，将信息科技中常见的形状进行分类和整理。学生可以根据形状的特点和用途，设计思维导图并进行分享。教师可以提供一些形状的范例和相关的问题，帮助学生加深对形状的理解和应用。

（二）教学策略和实施步骤

在使用思维可视化工具学习六年级信息科技“体验积木式编程”内容时，教师可以采用以下教学策略和实施步骤。

首先，教师可以引导学生使用思维导图工具，帮助他们理解编程的基本概念和步骤。学生可以将编程中的重要概念（如算法、变量、条件等）和编程步骤进行可视化展示，从而更好地理解编程的逻辑和操作过程。同时，教师可以组织学生进行小组合作，使用思维导图工具共同制作编程流程图。学生可以根据教材中给出的编程任务，设计并展示编程的流程和步骤。这有助于学生培养逻辑思维和合作学习的能力。此外，教师可以鼓励学生运用概念图工具，将编程中的关键概念和元素进行可视化整理。学生可以用概念图展示编程中常用的积木块和其对应的功能，帮助他们理解编程语言的基本构成和作用。

例如，教师可以给学生一个编程任务，如，设计一个小游戏或模拟一个场景。学生可以运用思维导图和概念图工具，将游戏的流程、角色、动作等进行可视化呈现。通过这样的实践，学生能够深入理解编程的核心概念和步骤，并提升他们的创造性思维和问题解决能力。

（三）学生参与和评价的方法

首先，鼓励学生在思维可视化工具的应用过程中发表意见和提出问题。教师可以引导学生提出关于工具功能、使用体验或思维过程的疑问和思考。学生可以在课堂讨论或小组交流中表达自己的观点，并与同学分享。在学习六年级信息科技“绘制基本几何图形”时，学生可以提出对绘图工具的使用方法或绘图过程的疑惑，并与同学一起探讨解决方案。

同时，为学生提供多样化的评价方式。除了传统的书面评价，教师还可以借助思维可视化工具本身的功能，让学生利用工具制作展示或演示，展示他们的思维和学习成果。教师可以根据学生的表现和展示结果，进行综合评价。在绘制基本几何图形的教学中，学生可以使用绘图工具制作图形展示，并向全班展示他们的作品和思考过程。此外，鼓励学生互相评价和反馈。学生可以互相交流和评价彼此的思维可视化作品。可以组织学生进行小组或伙伴间的互评活动，让学生就对方的作品提出建议和改进意见。这样可以促进学生合作学习和思维成长。

通过以上策略和实施方法，教师可以激发学生的参与意识和自主性，同时提供多样化的评价方式，帮助学生更好地应用思维可视化工具，并获得有效的评价和反馈。这样可以增强学生的学习动力和积极性，提高他们的思维能力和创造性思维水平。

随着思维可视化工具的推出和普及，小学信息科技教学也需要创新和优化，构建一个让课堂思维有迹可循的教学环境。我们需要积极探索创新和应用思维可视化工具的措施，加强对学生思维能力的培养，从而促进信息科技教学质量的提升。

参考文献

[1]张恒.让课堂思维有迹可循：思维可视化工具助力小学信息科技教与学[J].中國信息技术教育，2023（2）：53-56.

[2]高鹰.思维可视化工具在小学信息技术教学中的应用探究[J].读写算，2022（1）：7-9.

[3]李惠玲.思维可视化工具在小学信息技术教学中的应用[J].知识文库，2019（15）：108