论思维导图在少儿编程教学中的运用 张盛辉

发表时间:2020/10/21   来源:《教育研究》2020年第7期   作者: 张盛辉
[导读] 随着智能科技的发展,少儿编程的风潮已经席卷全球。学习编程能帮助孩子从小形成抽象逻辑思维,建立起面对未来的能力。

福建省三明学院附属小学  张盛辉  365000


摘要:随着智能科技的发展,少儿编程的风潮已经席卷全球。学习编程能帮助孩子从小形成抽象逻辑思维,建立起面对未来的能力。本文对思维导图在少儿编程教学实践中的作用以及可能出现的问题进行了阐述。
关键词:思维导图  少儿 编程 教学
        进入智能化AI时代,少儿学习编程成为了社会的热门。少儿编程是一门操作简单、指令多样、易于理解的程序结构语言,对于小学生来说就是游戏,它和许多孩子爱玩的乐高积木一样。学习编程,其实就是在计算机上把自己的想法用计算机能看得懂的方式写出来,是现实世界在脑中建立一个具象化的映射。在学生的眼中,编程应该是游戏式的语言,而不是晦涩难懂的算法,更不是一项被父母逼迫而学的技能。
        苹果前传奇CEO史蒂夫乔布斯曾说:“我觉得这个国家的每个人都应该学习编程,因为它可以告诉你如何思考。” 少儿编程最大的意义,在于学习编程背后的逻辑思维和算法。帮助培养少儿提前熟悉编程算法和编程工具,培养勤于思考,面对问题创意思考的独创力。
        如果学生能够用编程设计程序,那么当他们再去解决其它问题的时候,脑子里面就会有一个用程序做出来的动态画面,不仅像背诵一样把表象呈现出来,还会发现表象背后的逻辑并加以思考。背诵大多数情况只需要描述出一种表象,而编程的学习每次都需要将知识点从内到外地重建出来,从而提高学生解决问题的能力、自学能力、协作能力和逻辑思维分析能力 。
        一、思维导图在课堂教学中的作用
        1.通过思维导图预习可以提高课堂效率
        一堂新课,学生要理解新知识,专注思维,思考算法,理顺思路,然后上机反复调试。这对于学生来说,如果事先没有准备好,对课程内容不熟悉的话,会觉得时间紧迫,手忙脚乱。而思维导图的介入,解决了这一难题。思维导图实际上是一种信息整理的艺术,它把一个复杂的知识点简化为几个关键词,或者一张色彩丰富的信息图。教师安排学生提前在家预习,绘制思维导图,并通过知识线增强他们对新知识的理解。课堂上正式讲授知识点的时候,通过思维导图学生在进行协作学习的讨论中就会有实质性的发言,并在上机活动中清晰地思考,大大提高了课堂效率。
        如在学习Scratch《如何用Scratch做飞行》的教学前,教师先让学生预习课本,再通过思维导图工具,以“飞行”为中心,让学生思考:“如何让飞机、白云和桃心动起来呢?”第二天上课时,同学们拿出自己画的思维导图,全班在课堂上展开讨论,发现程序代码是需要分几部分组成的:玩家控制飞机的飞行、白云和桃心出现和消失。学生很快就发现自己的思维导图并不全面,教师再打开思维导图软件,全班一起画思维导图,同学们热情高涨,踊跃发言,都想把自己的想法呈现在大屏上。而通过预习,每一位同学的发言都是经过自己充分的分析和思考,虽然不完整,但是能够得到进一步有意义的学习。


        2.通过思维导图可以理清编程思路
        哲学家弗朗西斯?培根曾说过:"沿着一条径直的.有规则的.谨慎的道路达到理智的知觉,即达到真正的概念和公理."编程就是一个人把实际的现实问题转化成计算机能弄懂的语言,帮助人类解决问题。而要让计算机能懂,编程者自己要先弄明白。一个程序,有人机对话,有判断,有运算,最后还要有输出。编程者在这个转化的过程中,要集中精力思考,保持连续思维。将新知识和原有的认知不断地碰撞、融合、规整,形成自己的思维逻辑和知识点,逐步把显性的知识转化为了自己的隐性的知识储备,将所学知识结构化、系统化。少儿学习编程应用思维导图,可以有效提高学习效率,理清并强化其中的逻辑关系。
        如在《小老鼠闯关》一课中。同学们讨论“怎样控制老鼠的动作?”,“闯关成功和失败的标志是什么?”,“怎么知道老鼠是否碰到了红圈?”,“游戏难度可以调节吗?”就是把一个大的作品,分解成若干个小问题,然后聚焦小问题,讨论分析,画出思维导图,逐个击破。思维导图完成后,同学们会突然感到每一个动作实现起来其实很简单,只要对着思维导图加入相关的模块代码就解决了。
        3. 通过思维导图可以提高学生解决问题的能力
        编程与思维导图的结合是用一种非常有意义的设计理念去支持问题的发现、分析与解决。编程通常要做到以下四步:
        1.化繁为简。把一个复杂的任务分解成较小的子任务,单独思考每个子任务,找出解决思路。
        2.聚焦问题。形成解决思路后,排除无用信息,聚焦问题的重难点。
        3.设计算法。找出解决重难点问题的最佳路径。
        4.程序执行。把自己的思想通过编程语言翻译给计算机,问题解决。
        其中算法是关键。算法是什么?算法可以视为一系列用于解决某个任务的步骤,是在有限的时间内用有限的步骤解决掉其旨在解决的问题。在任务中,学生在思维导图的帮助下,思考解决方法,尝试,反复摸索反复实验,便有了一点点意外发现,直至成功。在《小老鼠闯关》设计中,有的学生思考的算法是如何玩家能灵活地控制老鼠的运动,使老鼠顺利过关。而有的学生却恰恰相反,考虑的是提高在程序中如何设计迷宫的运动,提高难度,增加游戏趣味性。这两种算法就是一个问题的两个解决思路。在《成语接龙》中要思考的算法是让计算机判断玩家输入的成语尾字的拼音与字典列表里的四字成语如何匹配。在《模拟轰炸机投弹》中的算法则是轰炸机在飞行时,炸弹从轰炸机中抛出到击中目标的平抛运动轨迹。一次次地画思维导图、一次次的地完成编程任务就是运用计算机一次次提高学生解决实际问题能力的训练。
        二、思维导图应用过程中可能出现的问题
        1.嫌麻烦不愿意做
        国学大师翟鸿燊说:“一个人的知识是学来的,一个人的能力是练出来的”。在日常教学中,常常遇到一些初学者,特别是那些好动的学生,对于比较简单的任务,往往急于出成果,常常编程要求都没有看清楚就准备开始动手编程。思维导图是训练和建立思维的工具,作为教师要认识到它对学生规范设计作品习惯养成的重要性,要求学生先通过思维导图清楚自己的目标,理清思路。上机前先分解问题,处理信息,把握要点,形成算法,最后才上机输出,从而最终培养学生良好的编程思维习惯。
        2.制作精美却没有收获
许多思维导图类书籍都喜欢把思维导图画得五颜六色,介绍怎么布线、怎么用色、怎么作图,这些表面的东西教得特别细致。然而,思维导图只是帮助理解、记忆的一种工具,它的核心是思维的激发和思维的整理。思维导图的精髓不在于那一张张精美的图,而是在于创作的过程,思考的过程。特别是学生学习编程,编程中图画得再好看,没有理清思路,没有得到思考力和学习力的有效训练,没有收获就没有任何意义。因此学生在完成任务之前,首先要聚焦自己的目标,理清自己的思路,才能有的放矢。在编程中,思维导图的色彩并不是重要的,只要体现思路就好。
        3.逻辑梳理不清
       “脑子想得通,说话才能说通;说话说得通,做事才能做通” 。思维导图的核心在于整理自己的思维,学生的思路清晰明了了,画出思维导图也是水到渠成。因此,教师要有容错的思想,允许学生在上机中不断地调试、修改。学生完成作品后,教师应指导学生“回头看”,重新梳理知识点,画出新的思维导图。然后对比一下前后的两张图,找出异同,对知识点的结构进行一次整体建构。
总之,在少儿编程教学中引入思维导图,激发了学生编程的兴趣,学生思考问题能从问题焦点出发,让思维更流畅,更灵活,解决问题的条理性更强,更加积极地与同伴互动、协作,提升了学习效率,训练了逻辑思维能力。思维导图是终身学习的工具,思维导图在信息技术教学领域,在师生教学和学习中发挥着重要的作用,展望未来, 思维导图的使用让少儿编程蓬勃发展。
参考文献:
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[2]孙丹,李艳.国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J].远程教育杂志,2019,37(03):47-60.
[3]李传秀,张学辉,钟敏.思维导图在程序设计教与学中的应用探究[J].教育教学论坛,2019(05):165-166.
[4]陈晓烨. 基于知识付费的音频自媒体节目研究[D].浙江传媒学院,2019.
作者简介:张盛辉(1974- ),男(汉族),福建沙县人,本科,一级教师,专业方向:信息技术

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