思维导图在项目化教学中的应用
作者: 丁恺
[摘 要]随着教育信息化的发展,思维导图在项目化教学中的应用日益广泛。思维导图作为一种直观、高效的思维工具,可以为教学提供清晰的思路框架,实现提高学生学习效率的目标。教师可基于思维导图在小学信息科技项目化教学中的实际应用,探讨思维导图在增强学生学习兴趣、提高学生思维能力、拓展学生学习空间等方面的策略,使课堂氛围变得轻松活跃,有效提升学生的信息素养。
[关键词]信息科技;项目化教学;思维导图
[中图分类号] G43 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2025)03-0089-03
随着项目化教学的不断深入研究,如何有效提高学生的学习效率成为一个教学难题。思维导图作为一种直观、高效的思维工具,能为教学提供清晰的思路框架。教师可以巧妙运用思维导图,调整学生的学习方式,让学生不仅学会如何分析问题、解决问题,还能在思维导图的指引下形成系统的学习方案,培养学生的实践能力、创新能力,进一步提高学生的学习效率。下面,以苏科版信息科技教材六年级上册《机器人行走》为例,探索思维导图在项目化教学中的应用。
一、运用思维导图进行教学设计
在项目化教学中,利用思维导图有助于学生构建知识结构。如在设计本课教学时,教师可以运用思维导图(见图1)进行思考和梳理,让思维导图成为学生的一个直观、系统的项目规划工具。
师:同学们,提到国庆,你们会想到什么呢?(播放国庆阅兵视频)
师:在刚才的视频中,你们看到了什么?
生1:看到了坦克战车。
师:在这段阅兵仪式的视频中,我们可以看到不同型号的战车列阵经过天安门广场,接受祖国和人民的检阅。如果你是战车驾驶员,你会有什么样的感受?
生2:感觉到祖国的强大,为祖国感到骄傲。
师:说得真好!今天这节课就让我们做一名战车驾驶员,模拟驾驶箭头号战车在天安门前接受检阅,以传承英雄精神,体验那份担当。
生(众):好!
……
二、运用思维导图提升学生思维能力
在课堂上,教师可以指导学生利用思维导图来制订导学目标、小组合作展示、疑难解惑等。
师:刚才我们观看了历年阅兵仪式中战车方阵的视频,同学们发现它们有什么共同点吗?
生3:战车方阵都能做到整齐划一、分秒不差地接受检阅。
师:可想而知,解放军是多么的不容易啊!我们今天就来学习给战车编写程序,实现战车的无人驾驶,好吗?
生(众):好!
师:让我们一起来熟悉一下检阅流程。接受检阅的战车先从基地出发,来到目的地,然后向右转,停车接受检阅,最后后退、左转回到主路继续前进。(教师演示)
……
这样教学,学生能够明确项目的核心目标和具体任务。教师相机引导学生进行分组讨论,逐步绘制出完整的思维导图。这张思维导图涵盖了组建合作小组、选择共同感兴趣的话题、制订详细的学习目标、课上的精彩点评和课堂训练及拓展反思等关键环节。在研讨绘制思维导图的过程中,学生不仅锻炼了信息整合和逻辑思维能力,还通过团队合作,增强了沟通交流和协作能力。通过直观展示思维导图,学生能够清晰地看到项目的整体框架和各个环节之间的逻辑关系,为他们课后拓展延伸项目的实施提供了有力的支持。
三、运用思维导图指导学生创编程序
教学本课时,笔者以思维导图的“一线一词”为原则,引导学生整理教材内容。教师可以引导学生按照教材的编排顺序,通过提取关键词的方法,运用思维导图,对教材的目录、整个章节或整个课时内容进行梳理,了解教材内容的整体框架、章节脉络、细节知识和内容要点,清楚自己即将要学习的内容有哪些,以及哪些内容需要重点学习。思维导图中的每个分支只写一个关键词,其作用是给大脑留下更多的思考空间,激活创作思维,找到设计灵感,促使学生的思维可视化。在教学时,笔者运用Scratch软件设计教学的思维导图(见图2),明晰教学方向。
师:从同学们的眼神中,老师看到有些同学迫不及待了。那先想想我们该如何让箭头号战车完成检阅呢?请同学们结合预习学案中的检阅流程,在小组内讨论箭头号战车需要分别完成哪些动作。(学生分组讨论,并完成思维导图)
师:刚才老师在巡视中看到每个小组都基本完成了思维导图,有哪个小组的同学愿意和大家分享一下你们的研究成果?(有小组学生举手)好,这组同学看来有了新发现,让我们一起来听一听。
生4:我们组认为需要完成6个动作,依次是前进、右转、停止、后退、左转、前进。
师:其他小组也是这么想的吗?(学生讨论补充)看来,同学们的思路很清晰。我们将箭头号战车的行动流程分为6个任务,接下来就让我们逐一完成。
师:首先,我们将箭头号战车和电脑连接,完成了吗?(学生进行连接操作)
生(众):完成了。
师:然后通过思维导图,了解箭头号战车车轮的运行方式。请同学们打开桌面上的“战车移动”文件,根据思维导图,以小组为单位合作完成前进程序的编写,并将程序上传到箭头号战车,试一试小车能不能前进。如果成功,请将箭头号战车前进操作表补充完整。(学生小组合作,尝试创编程序)
……
四、运用思维导图拓展学生探究空间
课堂上,教师引导学生采用探究学习的方式进一步理解与内化原理,使学生明白不是为了探究才去弄明白原理,避免主次不分。为了让学生深入理解编程的原理,除了思维导图中的探究活动,教师还可以设计其他的探究活动,充分挖掘素材来补充和丰富教学资源,促进学生综合能力的提升。
师:老师发现不少小组已经成功让小车前进了,哪个小组愿意和大家分享一下自己的研究成果?(学生小组举手)
师:好。你们小组说说是如何编写程序,实现小车前进的。
生5:根据小组共同完成的思维导图和讨论结果,我们知道小车左右两个带动车轮的电机分别是由数字输出端口5、端口6和数字输出端口8、端口9控制的。其中,数字输出端口5控制左轮的前进,数字输出端口6控制左轮的后退,数字输出端口8控制右轮的后退,数字输出端口9控制右轮的前进。同时,我们还知道将端口的值设为高就是启动,设为低则是关闭。因此,我们将控制前进的数字输出端口5和端口9设为高,控制后退的数字输出端口6和端口8设为低,实现了小车的前进。
师:这个小组做得很好!刚才我们知道了如何编写战车的前进程序,现在请同学们想想后退程序该如何编写。
生6:后退和前进正好相反,我们可以将控制前进的数字输出端口5和端口9设为低,控制后退的数字输出端口6和端口8设为高,这样就能实现战车的后退了。
师:实践是检验真理的唯一标准。那就请同学们试着将前进程序修改为后退程序,上传到战车检验能否后退,并完成箭头号战车后退操作表的填写。(学生操作实践)
师:同学们的试验成功了吗?
生(众):成功了。
师:现在我们已经掌握了控制战车前进和后退的方法,可又如何解决战车原地转向的问题呢?请各小组继续运用之前设计的思维导图,看看在阅兵仪式上的坦克是如何原地转向的。我们的箭头号战车能不能也用同样的方法来解决转向的问题呢?(学生小组学习讨论)
师:从各小组的坐姿情况,老师可以看出一个小组的同学有了发现,让我们一起来听听他们的研究成果。
生7:我们小组讨论后认为,箭头号战车可以借用坦克的转向方式。如右转时只要让右轮后退,也就是将数字输出端口8设为高、数字输出端口9设为低,让左轮前进就是将数字输出端口5设为高、数字输出端口6设为低;箭头号战车左转时只要让左轮后退,右轮前进,也就是将数字输出端口5设为低,将数字输出端口6设为高,将数字输出端口8设为低,将数字输出端口9设为高。(如回答不完整,可师生讨论补充完成)
师:说的真好!让我们打开桌面上的“战车转向”文件,完成程序编写,上传到箭头号战车中检验,并完成箭头号原地转向操作表的填写。(学生操作实践)
师:今天我们运用思维导图,通过编写程序来控制电机,使箭头号战车实现了前进、后退、转向和停止等功能,同学们都很棒!
……
学生通过调整、拓展思维导图的内容,深入理解了教材内容,准确把握学习内容的重点,不仅掌握了思维导图这一有效的学习工具,还体验到在项目化教学引领下自主探究学习的乐趣与价值。同时,思维导图以从中心向四周发散的呈现方式,引导学生拓展思维,从多角度解析学习内容,为他们在未来的学习和生活中运用信息科技解决实际问题、提升自我学习的能力奠定坚实的基础。
综上所述,在小学信息科技项目化教学中,教师需要注重培养学生绘制和应用思维导图的能力,并鼓励学生积极运用思维导图这一工具分析与解决问题。同时,教师也必须认识到正确、适时地运用思维导图是获得良好教学效果的前提。只有这样,思维导图才能起到助力小学信息科技项目化教学的作用,才能为信息科技项目化教学锦上添花。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 东尼·博赞.思维导图:大脑使用说明书[M].张鼎昆,徐克茹,译.北京:外语教学与研究出版社,2005.
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[4] 殷慧宾.项目式学习在信息技术教学中的应用探究[J].中小学信息技术教育,2017(10):43-46.
(责编 廖婷婷 杜 华)