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思维可视化在小学信息技术教学中的应用

2020-10-21唐宁兰

科学与财富 2020年10期
关键词:思维可视化概念图流程图

摘 要:一图胜千字,图是最直观的语言。把纷繁复杂、难以表述的思维以直观、常见的图形呈现出来,能有效解决在传统教学中单一语言的不足,从而简化表达,提高教学效率。思维可视化就是这样一种运用一系列图示技术把本来不可视的思维,包括思考方法和思考路径呈现出来,使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆,因此可以有效提高信息加工、传递及应用的效能。思维可视化的过程要经历观察、比较、判断、选择等高阶思维活动,全面提升学生信息技术核心素养。

关键词:思维可视化;  流程图 ; 概念图  ;思维导图

近日,有幸聆听了一场关于亲子阅读的讲座,主要讲到用“思维导图”的形式对知识要点进行概括与记忆的方法,由此受到启发,能不能将此方法应用于信息技术学科的教学?由此展开了一系列思考、实践与研究。

信息技术中,有许多的抽象概念与思维,对于孩子来说理解与记忆都很困难,如果能将这些知识图形化,以直观的形式进行可视化处理,定能有效帮助孩子的理解与记忆,提升孩子的学习效率及思维能力。

一、什么是思维可视化

思维可视化是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维,包括思考方法和思考路径呈现出来,使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆,因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。实现“思维可视化”的图示技术主要包括:流程图、概念图、思维导图等等。流程图(Flow Chart)是以特定的图形符号加上说明,表示算法的图;概念图(concept map)是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法;思维导图(The Mind Map)是运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。

二、为什么要将思维可视化

为什么在教学中,要将语言或文字形式所表达的思维以图像的形式进行呈现,这与我们大脑的处理能力密切相关:70年代,心理学家佩维奥(Allan Paivio)根据大量的实验室数据提出了“双重编码理论”:大脑中存在两个不同的系统,对信息进行表征和加工。一个是图像系统,存储表象;另一个是言语系统,以言语形式进行编码储存。两个系统既彼此独立,又相互联系。研究发现,人们记图像信息、声音信息及文字信息的能力是不一样的,记忆图像的效率要高许多。佩维奥的解释是:与词语相比,图片不但可以通过言语系统进行编码,而且可以被圖像系统进行强有力的编码。因此,我们如果能够把文本型的学习材料转变为图片型的输入,那我们就可以大大提高学习的效率。

其他国内外专家,也多有对思维可视化的研究。如:2004年,瑞士圣盖伦大学的艾普乐(Martin J. Eppler)教授发表了一篇名为《知识可视化:一个全新的领域》的重要文章。他在文章中主要表达这样一个意思:如果我们用图形和图像来表达和建构思想,就可以促进交流,提高参与者的注意力,引发积极情绪,大大增强我们的记忆力、判断力和创造力。国内在这一领域也已经开展系统性研究,其中华东师范大学现代教育技术研究所专门成立“思维可视化教学实验中心”,主要开展思维可视化技术在教学领域的应用研究与实践。

三、思维可视化在信息技术教学中的应用

一图胜千字,图是最直观的语言。人们百分之八十以上的信息是通过视觉获得的。把纷繁复杂、难以表述的思维以直观、常见的图形呈现出来,能有效解决在传统教学中单一语言的不足,从而简化表达,提高教学效率。实现思维的可视化为教师引导学生的高效思维打开了一扇窗,它可以帮助学生实现教学中的重、难点的理解和突破,方便学生继续探索、高效学习,同时为教师进一步规划学生的学习进度创造条件。

1.以图理清学习进程

信息技术是一门以知识性、操作性、实践性和探究性为特征的课程。但是信息技术不仅仅是简单的技术操作,更多的是信息的高效获取、处理及应用。要实现高效,就要合理安排操作步骤,在结合学生理解能力、基础知识及操作经验的基础上,有序引导教学进程。

课例1:浙江摄影出版社出版的《小学信息技术》五年级上册第二单元“多媒体世界”第6课《精彩图片剪辑》的教学中,本人采用了问题解决法,从图片源素材到成品的过程中,学生自己发现问题、分析问题进而解决问题,逐步实现从“识软件”、“会剪辑”到“善表达”的转变。这一过程的转变是不可逆的,“识软件”是“会剪辑”的基础,“会剪辑”是“善表达”的前提。

2.以图规划信息结构

信息时代,信息量、信息传播的速度、信息处理的速度以及应用信息的程度等都以几何级数的方式增长。信息的结构也不再是单一的线性结构,而是多维度的网状结构,纷繁复杂的结构体系用言语难以表述,这时我们便可以用思维可视化的方式将其图像化,帮助理解。在教学中,对于难于理解的信息关系,我选择了用概念图的方式进行表达。

课例2:浙江摄影出版社出版的《小学信息技术》五年级下册第二单元“演示文稿宣礼仪”第14课《灵活的超链接》。首先,梳理多张幻灯片内容,清晰内部逻辑结构,规划信息。从信息的原始结构,到顺序结构,再到逻辑结构,概念图的呈现一目了然,如最后,用思维导图简洁明了地概括、梳理本课的学习要点,加固知识建构。

3.以图梳理编程思维

人工智能时代已经到来,编程教学是小学计算机教学中不可缺少的一部分,其主要目的在于培养孩子的计算思维能力。可视化思维的应用,帮助学生通过编程思维的梳理,优化问题解决的方法,降低算法理解的难度,有利于孩子计算思维能力的提升。

课例3:浙江摄影出版社出版的《小学信息技术》六年级下册第二单元“Scratch趣味编程”第10课《创编游戏》一课中要实现角色侦测颜色,判断是否是黄色,如果是向左走10步,否则向右走10步,程序块如图6。本课的难点是理解“选择结构”,什么是选择结构:在程序的执行过程中,有时需要通过判断来决定程序如何向下执行,这样的程序结构叫做选择结构。它的执行过程是这样的:当条件成立时,执行 “是”一侧连接的模块;当条件不成立时,执行“否”一侧连接的模块。对于这样的文字形的解释,孩子们是难于理解的,我们同样可以用思维可视化的方式来呈现。

信息技术不应该仅仅是简单的技术操作,更不应该只是教师教什么学生学会什么的模仿性学习,我们要在信息技术核心素养引领下,让“思维”在“知识”上活起来,应用可视化思维方式,把难于理解的思维过程和方法以图像形式呈现出来,使思维更加严谨和结构化,让学生有更多的思维探索的体验,培养学生勤于思考的习惯及逻辑思维能力,这样学生才能将基于任务的技术操作,内化为基于思想的问题解决能力。

参考文献:

[1](英)东尼 博赞 《思维导图》。

[2]刘学忠、令莉 《数据的可视化表达》教学案例,《中国信息技术教育》2019年18期。

作者简介:

姓名,唐宁兰,性别,女,民族,汉。籍贯,浙江宁波余姚,出生年月,1983年4月,学历,大学 本科,职称,一级教师,研究方向,信息技术教学

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