思維導圖在計算機教學中的應用
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【摘要】針對計算機教學中存在的問題，引入思維導圖，探討思維導圖在教學中的應用方法并給出了具體課程的設計方法，對如何將思維導圖應用在計算機課程中的教學中具有借鑒意義。
【關鍵詞】計算機教學；思維導圖
一、計算機類課程的總體培養(yǎng)目標
根據(jù)人才培養(yǎng)計劃以及課程標準和教學大綱，歸納總結(jié)出計算機類課程的教學目標主要分成三個層次：1.知識目標。培養(yǎng)學員掌握計算機軟件技術、硬件技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、數(shù)據(jù)庫技術等學科的基本概念和理論基礎，掌握基本的C語言和C++語言程序設計方法，掌握網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、多媒體技術等多種技術的實際應用方法，能夠運用計算機的知識和方法解決實際問題。2.培養(yǎng)并訓練思維。通過系統(tǒng)的學習計算機類課程，逐漸培養(yǎng)學員按照計算機的規(guī)則、運用計算機的邏輯思考問題、解決問題的思維，也就是培養(yǎng)學員的計算思維。計算思維汲取了解決一般問題所采用的數(shù)學思維方法、現(xiàn)實世界中設計與評估巨大復雜系統(tǒng)所采用的工程思維方法，以及理解復雜的、智能的心理和行為的科學思維。計算思維是學員思考問題和解決問題的基本技能。計算機課程是唯一一門能夠運用并且訓練多種思維方法的學科，所以計算機課程的深層次培養(yǎng)目標就是培養(yǎng)學員的計算機思維，并且能夠運用計算思維思考和解決實際的問題。3.能力目標。在計算機課程教學中通過各種教學的實施逐步培養(yǎng)并提高學員的自主學習能力、思維能力和創(chuàng)新能力，使得學員會學習會思考、愛學習愛思考，更具有創(chuàng)新的精神和能力。將以上三個層次的目標歸納為兩個教學目標：一是擴大學員應獲得的知識、應學會的技能、應培養(yǎng)能力的深度和廣度；二是為后續(xù)課程和專業(yè)應用預備必要的知識和技能。
二、思維導圖
思維導圖的創(chuàng)始人東尼•博贊（TonyBuzan）是英國心理學家，是“心智文化概念“的創(chuàng)始人，還擁有全世界最高IQ的頭銜。思維導圖又叫心智圖，是表達發(fā)散性思維的圖形工具。它看上去很簡單，但直觀有效的思維工具，通過圖片和文字結(jié)合的方式，把相關聯(lián)的內(nèi)容及其隸屬關系通過一層層的圖表表現(xiàn)出來。思維導圖的核心是把形象思維與抽象思維很好地結(jié)合起來,充分利用左右腦的功能，將思維痕跡在紙上用圖像和線條形成發(fā)散性的結(jié)構。思維導圖技術結(jié)合了全腦的概念，包括左腦的邏輯、順序、條理、文字、數(shù)字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間等，全面激活大腦，把零散的、雜亂的知識按照一定的邏輯、類別、結(jié)構組織成彩色的、層次的、立體的圖式。
1.知識體系的構造。利用思維導圖構造完整的知識體系側(cè)重的是MindMap這一構造結(jié)果。在教學過程中，摒棄對知識點進行簡單羅列這樣傳統(tǒng)的教學方法，有意識的引導學員利用思維導圖將大腦中的隱形知識顯性化、可視化，把枯燥晦澀難懂的文字術語運用圖像、色彩、序號等建立連接，并將把各個知識點之間的關系運用邏輯、順序、空間等概念表達出來，將原本零散、雜亂的內(nèi)容構建成了立體的、彩色的圖式，形成完整的知識體系。以《計算機硬件技術基礎》中微處理器的結(jié)構和硬件特性這部分內(nèi)容為例，通過構造思維導圖將分散的知識點整合，并將知識點之間的層次、邏輯關系梳理成關于CPU的完整的知識體系。大腦對系統(tǒng)的知識的接收和比對零散知識的接收要容易得多，接收記憶大量的系統(tǒng)知識也比接收記憶少量分散的知識容易得多。通過思維導圖學員可將零散、雜亂的知識點繪制成彩色的圖式，形成完整的知識體系后，學員容易理解，便于學員思考、交流和表達，使學員們能夠全面地把握知識，實現(xiàn)對知識的融會貫通。
2.思維的訓練。利用思維導圖構造完整的知識體系側(cè)重的是MindMapping這一構造過程。我們大腦的思維方式是一種發(fā)散的、放射性的思維方式，包括文字、顏色、線條、氣味、節(jié)奏等等，每種進入大腦的信號，無論是感覺、記憶想法，都可以成一個思考的中心主題，思維導圖一般由一個中心主題發(fā)散的多個分支主題組成。并由此中心向外發(fā)散出成千上萬的節(jié)點，每個節(jié)點又與中心主題形成一個連結(jié)，而每一個連結(jié)又可以成為另一個中心主題，再由此向外發(fā)散出成千上萬的節(jié)點，呈現(xiàn)出放射性的立體結(jié)構，從而形成個人的知識體系。思維導圖是將放射性思維具體化的一種方法，其呈現(xiàn)的是一個思考的過程。在教學過程中，引導學員繪制思維導圖。接下來再對這些概念逐一的發(fā)散出去，就像是思維地圖一般，由一點輻射開來，逐漸發(fā)散，最終由點到面，形成思維的網(wǎng)絡。以《計算機軟件技術基礎——C語言程序設計》數(shù)組及字符串內(nèi)容為例，從一維數(shù)組概念出發(fā)，引出相關聯(lián)的二維數(shù)組的概念和相似的字符型數(shù)組和字符串的概念，并且從字符串出發(fā)引出字符串數(shù)組的概念，字符串數(shù)組又與二維數(shù)組相關聯(lián)。上述對思維導圖繪制過程的描述中發(fā)現(xiàn)，思維導圖作為一種思維工具，使用特定的圖形來組織和表征知識與知識之間的關系，用變通思維將學員的思考過程可視化，學員即學會思考，也善于思考。學員能夠注重思考過程中的主題之間的層次關系，即關注知識，更關注了思考過程，從而提高了自己的發(fā)散思維能力和邏輯思維能力。將思維導圖引入到教學中，更能體現(xiàn)學習者的自主性，很好地鍛煉和提高學員的思維能力。
3.能力的提高。思維的目的就是認識事物，將思維導圖引入到計算機教學中，通過思維導圖方法在授課過程中潛移默化地教會學員使用思維導圖進行思考和學習，從而掌握了全新的思考方法和學習方法，教會如何快速、有效地學習，提高了生自主學習能力，使得學員終身受益?，F(xiàn)代大腦研究表明，大腦劃分為左腦和右腦，左腦主要用來處理文字、邏輯、順序等，而右腦是主要負責節(jié)奏、色彩、想象等，只有充分利用左右腦才能全面提升我們的智能和創(chuàng)造力。使用思維導圖的教學設計能夠全面激發(fā)學員的創(chuàng)造潛能，提高學員的總結(jié)和歸納能力。思維導圖是打破了傳統(tǒng)的思維方式，同時調(diào)動左右腦協(xié)同工作，既有邏輯、條理、文字等左腦的思維活動，又包括圖像、顏色、空間等右腦的思維活動，全面激發(fā)大腦思考，激發(fā)學員的創(chuàng)造潛能，有效地培養(yǎng)學員的創(chuàng)新能力，使得學員在學習過程中感受到創(chuàng)造與學習的快樂，從而更加熱愛學習。在教學實踐中發(fā)現(xiàn)使用思維導圖來學習計算機課程，不但能夠使得學員更加全面地、系統(tǒng)地把握知識，便于把控提高教學效率，更能夠訓練學員的思維能力和聯(lián)想能力，激發(fā)創(chuàng)造潛能，提高學員的創(chuàng)新能力，并且進一步提高學員的自主學習能力，使得學員終生收益。綜上所述，在教學過程中過多的講授會縮短學員自我思考消化的過程，但放任學員自由思考，又會降低課堂內(nèi)容的深度和廣度，思維導圖的使用能在兩者之間做很好的平衡。將思維導圖應用于計算機課程的教學過程中，取得了與預期相符的良好效果。今后還將繼續(xù)擴大使用的科目和章節(jié)，并進行教學效果的反饋和教學過程的反思，以期達到更好更廣的應用。
作者：張曉雯 姜丹 王輝 單位：海軍大連艦艇學院基礎部
