知识可视化所依靠的教学工具是思维导图,思维导图也是信息化时代中最具有代表性的教学方式。在此部分主要介绍思维导图在教学中的应用以及思维导图的优点,从而引进如何将思维导图应用与信息技术课程。在教学实践方面,选取辽宁省某实验中学初二年级的两个班级,进行3个月的教学实践,通过前阶段的考核与测试、教学实践过程以及最终的测试结果,获取最终的数据,从而进行实践总结。在此教学实践环节中,充分证明了可视化教学——思维导图在初中信息技术课程中的促进作用。
摘要:随着信息时代的到来,信息技术课程逐渐受到大多数中学教师的重视与肯定,其地位也日益提高。知识可视化在当前是一种新的信息时代的研究领域,也是在教育教学中一种新的教学应用方式,以多媒体技术为教学媒介,进行信息的传递,促进学生知识建构,改善以往“死记硬背”的传统是学习。
关键词:好发表论文的教育期刊,教学模式,信息技术,知识可视化,思维导图
1初中信息技术课程与知识可视化的联系
1.1知识可视化的内涵
知识可视化(KnowledgeVisualization)是在数据可视化和信息可视化的基础上发展演变而来的。信息可视化领域研究是视觉表征在提高两个或者两个以上人之间的知识传播和创新中的作用[1]。在教学领域中,教师可以在信息技术教学中,借助可视化教学工具,对一些复杂难懂的知识运用图示的方式进行讲解,可以使知识化繁为简、化难为易、深入浅出,有助于学生对知识的理解与建构[2]。图示化如表1-1所示:数据可视化、信息可视化、知识可视化三者之间的比较。
由数据可视化、信息可视化、知识可视化三者之间的比较图中,可以清楚的看出,信息可视化的对象是人类的知识,其目的是从大量的抽象数据中找出规律、发现新的见解,或者使存储的数据更容易被访问,它不仅是用图像来显示多为的空间数据,是用户加深对数据的理解,而且用形象的、直观的图像来指引检索的过程[3]。信息可视化的主要研究领域是可视化变量的研究、可视化模型的研究、信息传输的研究等等;它的实现方式主要有三种:嵌入式可视化环境、通用可视化环境、可视化组件库,其理论基础是:认知心理学和计算机图形学[4]。
1.2初中信息技术课程与知识可视化的联系
知识可视化在初中信息技术课堂教学中的应用,主要是基于该课程的实践性和趣味性特点的基础上进行深化和发展,在二者相联系的过程中,着重改变传统教学过程中的“教师带领知识走向学生的过程”,突出了该技术较强的实践操作性特点,注重可视化教学工具对该课程的促进作用,强调以实践操作为主,在此基础上,教师要精讲、学生要勤练。
初中信息技术课程是一门实践性和应用性较强的科目,对于教材中的一些重点、难点,利用知识可视化,将其以图示图解的方式表达,使一些纯文字化的抽象知识变得简化,教师教起来比较轻松、学生学的过程中也会更容易。如图1-1所示,是初中信息技术课程的教学模块:
上图中的操作就是一种可视化的过程,完善了传统教学的讲述法,将初中信息技术课程教学的主要的模块用图式的方式展示出来,便于学习者的理解。
1.3知识可视化工具
思维导图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,思维导图充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能[5]。
2基于思维导图的教学模式设计
2.1思维导图的制作原则
思维导图的制作,是代表发散思维的想象与表达,其构成要素主要有:节点、连线和连接词。其中,节点表示的是你所表达的思维导图的核心概念,该节点可以用文字、图形图像的方式进行表达;各个节点之间的联系由连线进行表示;连接词是各个节点关系的文字性表达,连接词位于连线之上,由节点、连线和连接词三者间组成一个完整的思维导图[6]。
2.2思维导图在初中信息技术教学中的应用
初中信息技术课程的教学特点是,更加侧重于学生的灵活运用和实际操作能力,这也是与传统学科的主要区别。通常在初中信息技术课堂教学中,将思维导图引入课堂教学中,教师利用小组学习、自自主学习和探究学习的法师,形成适合中学生信息技术快乐成长的教学模式[7]。
2.3思维导图在初中信息技术课程教学中的意义及运用
思维导图在教育领域中可以作为教师教学的工具和学生学习的工具。思维导图的创建,可以有助于教师对抽象性知识点的讲解,以及在教学活动中的重点难点进行归纳总结,帮助学生针对难以理解的知识点,绘制完整的知识框架图,易于学生对知识的掌握和灵活运用。
如下图2-1所示,思维导图在具体教学实践中的运用:
3思维导图初中信息技术课程的应用
教学案例:
课题:计算机安全与防护(初一信息技术教材上册第三节)
(一)教学目的:
1.知识与技能
(1)了解计算机安全的含义及常见的安全措施。
(2)了解计算机病毒的概念、一般特征及传播途径。
(3)掌握防毒、杀毒的基本方法,主动防范病毒。
2.过程与方法
(1)提高学生分析、解决实际问题的知识水平与操作能力,认识网络资源的重要性。
(2)培养学生的自学能力和合作精神。
3.情感态度与价值观
(1)关注与日常生活和学习密切相关的信息技术新发展,热心参加与信息技术相关的活动,并积极利用信息技术支持其他学科的学习。
(2)增强技术利用中的责任感和技术创新的使命感,形成良好的网络道德。
4.教学创新(1)自觉遵守信息社会中公认的行为规范和道德准则,能够合理地引用他人观点或使用他人成果。
(2)积极参与各种与信息技术教育有关的创新设计与开发活动。
(3)认识信息安全的重要意义。
(二)教学准备
利用教学资料光盘,并将思维导图引入教学中,利用知识框架图,激发学生的学习兴趣和创造性思维。
(三)教学方法
合作探究学习、小组竞赛学习、启发引导学习、自主探究学习。
(四)教学过程
1.情境导入
2006年12月27日,互联网上很多用户遭受不明病毒攻击,计算机中所有可执行的文件.exe都变成一种?“熊猫烧香”的图案,中毒症状表现为系统蓝屏、频繁重启、硬盘数据被破坏等。该病毒可通过局域网进行传播,感染局域网内所有计算机系统,最终导致整个局域网瘫痪。大家听过或见过这种计算机病毒吗?接下来就让我们一起来认识和了解计算机病毒以及关于计算机安全与防护的知识,相信通过大家的共同努力,我们能够更好地使用和维护计算机。
2.新课讲授
计算机病毒的概念:从计算机病毒(ComputerVirus)的特征来说,计算机病毒是一种人为编制的程序,这种特殊的程序能够在计算机系统通过自我复制来传播,在一定条件下被激活并破坏计算机系统,从而造成不可估量的损失。这种程序具有类似于生物病毒的繁殖性、传染性和潜伏性等特点,所以人们用"计算机病毒"一词来称呼这类破坏性程序。
3.讨论学习
让同学们回忆一下,在日常使用计算机时,是否遇见下表描述的现象,请在相应栏目做标记:
现象是/否
1、计算机经常无故死机
2、操作系统无法正常启动
3、运行速度明显变慢
4、软件经常发生内存不足的错误
5、应用程序经常发生死机或者非法错误
6、磁盘空间迅速减少
7、网络驱动器或共享目录无法调用
8、自动连接到一些陌生的网站
当计算机表现出上述种种现象之一时,就可能感染病毒了。接下来引导学生分组讨论,可适当的进行师生互动。
计算机病毒的特征:请个别学生谈谈遭遇计算机病毒的过程,再度激发学生的学习兴趣,师生共同探讨教学内容。同学们虽然也或多或少经历过一些计算机病毒,但是对病毒真正了解的并不多,除了提到的?“熊猫烧香”病毒以外,同学们还知道哪些计算机病毒?还了解哪些与计算机病毒有关的知识?教师发送课前准备的计算机病毒相关资料给学生。学生阅读资料,并尝试概括、总结。
4结论
通过思维导图与初中信息技术课堂教学的联系,提高了学习的效率和学习过程中的创新型,采用了更加灵活有效的教学手段,深化学生对该门课程中抽象知识的领会与理解,而且思维导图的引入,有利于学生对其他学科中的重点难点进行知识框架的分析,运用图示图解的方式,更清晰的呈现所包含的知识分支。与传统的教学模式相比,我们可以清楚地发现,可视化教学的优势,思维导图是学生教学过程中的辅助性教学工具,也是教师教学过程中,对重点难点的有效呈现方式。它使教学变得更加具有灵活性、创造性,促进学生的专业知识发展,也有助于教师的自身发展,推进了知识系统的完善化和有效性。
思维导图的教学优势有利于我们在教学实验中进一步的研究与分析,它是一种新的教学模式,具有无限的潜力,有待于在学科教学应用中更好的分析和把握,能够促进学生的创造性思维和教师专业化发展。
参考文献:
[1]赵国庆,黄荣怀等,知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究,2005,(7):48-51.
[2]林夏,知识可视化与知识发掘.
http://lib.nwnu.edu.cn/data/Lin.Xia.2007.ppt,2007[3]钟达,知识可视化及其教学应用[D].重庆:西南大学,2010:3-4.
[4]周宁,陈永跃,金大卫,张会平,知识可视化与信息可视化比较研究[J].情报理论与实践,2007(2):178-181.
[5]东尼.博赞,巴利.博赞,思维导图[M],中信出版社,2009,34
[6]Novak,J.D.Learning.creatingandusingConceptmaps(R)asfacilitativetoolslitatinschoolandcorporations[M].LawrenceErlbaumAssociatea,1998.
[7]倪曼蒂.中学信息技术中创新思维培养研究[D].长沙:湖南师范大学,2008:40-43.