安 曉 瑞
(隴南師范高等??茖W(xué)校 數(shù)信學(xué)院,甘肅 隴南 742500)
思維導(dǎo)圖(The Mind Map)是表達發(fā)散性思維的有效圖形思維工具,它簡單、有效,是一種實用性的思維工具.思維導(dǎo)圖用圖文并重的方式,把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來,把主題、關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接.思維導(dǎo)圖被稱為“瑞士軍刀”般的思維工具[1],可用于生活的各個方面.思維導(dǎo)圖作為一種支持學(xué)習(xí)和工作的高效工具,其重點不在“圖”,而在“思維”,或者說是“圖導(dǎo)思維”,其核心價值是激發(fā)思維和整理思維,核心特征是非線性和可視化[2].思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的運用體現(xiàn)在四個方面:一是通過提取關(guān)鍵詞將碎片化的知識聯(lián)系起來,形成內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu),并以圖解的形式呈現(xiàn)知識體系的結(jié)構(gòu),使知識體系化、層次化;二是幫助學(xué)生理順?biāo)季S和拓展思路,形成系統(tǒng)的思考能力,改變被動接受和機械記憶知識的狀況;三是有助于培養(yǎng)學(xué)生提煉、歸納、評價知識的高級思維能力;四是促進教師進行系統(tǒng)教學(xué),注重知識間的縱橫聯(lián)系[3].
網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)或信息安全相關(guān)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程,具有很強的專業(yè)性,內(nèi)容涉及計算機科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、信息論、密碼技術(shù)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等方面,是一門多學(xué)科交叉的基礎(chǔ)課程.該課程內(nèi)容多,涉及面廣,理論性和實踐性都很強,對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用.學(xué)生學(xué)習(xí)時,由于概念抽象和難以理解而存在一定的難度,而思維導(dǎo)圖的繪制過程就是對大腦中的知識和想法進行“碎片整理”并“不斷優(yōu)化”的過程[4],因此,本文試將思維導(dǎo)圖運用在網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)課程教學(xué)中,通過梳理相關(guān)知識之間的關(guān)系,幫助學(xué)生建立系統(tǒng)化的知識體系,對教學(xué)效果和教學(xué)中存在的問題進行深入研究.
研究對象為隴南師范高等??茖W(xué)校三年制計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)2018級二個班(人數(shù)分別為46和48)和信息安全與管理專業(yè)2018級一個班(人數(shù)為51)的學(xué)生,選取計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)2018級1班為實驗班、2班為對照班,信息安全與管理專業(yè)的班為實驗班.實驗班運用思維導(dǎo)圖教學(xué),對照班采用傳統(tǒng)方式教學(xué).教材均選用清華大學(xué)出版社出版的《計算機網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)》(杜文才編寫).采用相同的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、任課教師和考評方式.
采用實驗法、文獻資料法和數(shù)理統(tǒng)計法進行研究.通過對比同類研究成果,為改進教學(xué)提供參考.利用Excel和SPSS軟件對成績數(shù)據(jù)進行歸類統(tǒng)計.
在網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中,一是講授思維導(dǎo)圖軟件(Mind Manager)的操作方法,讓學(xué)生掌握軟件的基本使用方法;二是建立課程章與章之間的思維導(dǎo)圖,見圖1,并區(qū)分重點、難點章節(jié),讓學(xué)生對課程的知識框架產(chǎn)生清晰的認(rèn)識;三是讓學(xué)生根據(jù)講授過程,嘗試使用思維導(dǎo)圖軟件建立課程章與章之間的關(guān)系圖.
圖1 計算機網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)課程章與章之間的關(guān)系圖
教師運用思維導(dǎo)圖備課時,要理清思路,突出重點、難點.基于思維導(dǎo)圖的教學(xué)設(shè)計需要從四方面入手.第一,確定本章與本書所有內(nèi)容的邏輯關(guān)系.第二,仔細(xì)研讀本章教學(xué)內(nèi)容,把握本章所需講授的內(nèi)容,確定教學(xué)的重點、難點和其中的內(nèi)在聯(lián)系,并構(gòu)建本章的重點、難點、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程的思維導(dǎo)圖.第三,透徹分析本章節(jié)的各個知識點,從授課內(nèi)容中找到本章節(jié)的邏輯框架,讓學(xué)生能夠建立起知識間的聯(lián)系.第四,形成本章節(jié)知識結(jié)構(gòu)的思維導(dǎo)圖,思考在課堂教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生建立思維導(dǎo)圖[5].
學(xué)生完善上節(jié)課的思維導(dǎo)圖,復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,預(yù)習(xí)新課,完成作業(yè).
教師可選取學(xué)生建立的優(yōu)秀的思維導(dǎo)圖或自行建立的思維導(dǎo)圖對上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行回顧,幫助學(xué)生對認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念或之前所學(xué)的內(nèi)容進行復(fù)習(xí),并與本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的知識產(chǎn)生關(guān)聯(lián).教師告知學(xué)生本節(jié)課的重點、難點及教授的內(nèi)容,展示自己建立的本節(jié)課的思維導(dǎo)圖,并根據(jù)思維導(dǎo)圖進行本節(jié)課內(nèi)容的講解.每講解一個知識點,需要學(xué)生建立不同知識點的關(guān)鍵詞圖.當(dāng)本節(jié)課講解完成后,建立各知識點之間的聯(lián)系,即建立一個層次分明、邏輯性強的思維導(dǎo)圖,以利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.
對于比較容易理解的章節(jié),教師可安排學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生掌握知識后先獨立建立思維導(dǎo)圖.教師再根據(jù)學(xué)生建立思維導(dǎo)圖的情況對內(nèi)容進行梳理,也可設(shè)計問題列表,讓學(xué)生回答問題,理解知識,進行建圖.對于比較難理解的章節(jié),教師要引導(dǎo)學(xué)生搞明白相關(guān)的知識內(nèi)容,讓學(xué)生自行建圖.教師利用自己建立的思維導(dǎo)圖為學(xué)生進行補充講解,讓學(xué)生更加輕松地掌握知識.
本節(jié)課講授結(jié)束后,教師可以選取學(xué)生建立的優(yōu)秀和較差的思維導(dǎo)圖進行對比,幫助學(xué)生掌握思維導(dǎo)圖建立的方法,激發(fā)學(xué)生思考,對所學(xué)知識進行梳理和總結(jié).教師也可以讓部分學(xué)生對照自己建立的思維導(dǎo)圖對每一部分的知識進行回顧,最終制作一張有助于促進學(xué)生有條理地記憶重難點知識,理解知識內(nèi)在結(jié)構(gòu),展示清晰思路的思維導(dǎo)圖.
收集學(xué)生建立的思維導(dǎo)圖,評判學(xué)生本節(jié)課對知識的掌握情況,發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中哪些內(nèi)容沒有講清楚,學(xué)生對思維導(dǎo)圖軟件的運用情況怎樣,確定下節(jié)課需要對哪些內(nèi)容進行補充講解.學(xué)生可以應(yīng)用思維導(dǎo)圖進行課程復(fù)習(xí),搞清章節(jié)之間、各部分知識之間的邏輯關(guān)系.
教師可根據(jù)學(xué)生制作的思維導(dǎo)圖,從知識的系統(tǒng)性、合理性和圖的清晰度、精美度等方面對學(xué)生的平時學(xué)習(xí)效果進行判定,分析學(xué)生對課程知識的掌握情況,發(fā)現(xiàn)存在的問題.
課程結(jié)束后,通過考試來分析思維導(dǎo)圖的應(yīng)用效果.考試內(nèi)容緊扣課程教學(xué)大綱要求,重視對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查,密切聯(lián)系教材,關(guān)注學(xué)生的實際情況,題量和題目的難易程度適中,覆蓋面廣,能較好地體現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo).
將實驗班和對照班的期末考試成績進行對比分析,具體情況見表1-2.
表1 期末考試成績分段分布情況
由表1可知,考試成績在80分以上的人數(shù)實驗班高于對照班,50分以下的人數(shù)實驗班低于對照班.這說明采用思維導(dǎo)圖有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),可以幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識.
由表2可知,優(yōu)秀率、及格率、低分率、平均分實驗班均高于對照班.這也表明思維導(dǎo)圖對學(xué)生成績的提高有幫助且效果明顯.
表2 期末成績統(tǒng)計情況
整個卷面分值為100分,單選題、填空題重點考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況,屬于客觀題型.多選題、簡答題、論述題主要考察學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解能力、分析推理能力,屬于主觀題型,整個考試內(nèi)容以創(chuàng)設(shè)問題情境、兼顧基礎(chǔ)知識、重視能力培養(yǎng)為目的.各題型得分情況見表3.
表3 各題型得分情況對比
由表3可知,實驗班各題型的得分均高于對照班.無論是客觀題還是主觀題,思維導(dǎo)圖都能幫助學(xué)生構(gòu)建課程知識體系,加深對知識的理解和應(yīng)用,通過學(xué)習(xí)內(nèi)化知識,形成自己的認(rèn)知模型.
運用“先見林、再來看樹”的方式,讓學(xué)生在漸進式、多元化的教學(xué)中,看到知識點與課程的邏輯關(guān)系,從而激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力.讓學(xué)生先見森林后見樹,幫助學(xué)生建立穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)體系,把碎片化的知識系統(tǒng)化.通過思維導(dǎo)圖,可建立網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)課程的知識體系,使知識系統(tǒng)化,減少學(xué)生對理論知識的認(rèn)知障礙.實驗表明,應(yīng)用思維導(dǎo)圖有助于提高教學(xué)效果.
(1)提高師生的發(fā)散思維能力
思維能力的培養(yǎng)比單純學(xué)習(xí)知識更重要.基于思維導(dǎo)圖教學(xué),一方面在課程知識傳授過程中,讓學(xué)生活學(xué)活用;另一方面引導(dǎo)學(xué)生進行發(fā)散思維訓(xùn)練,建立完整的課程知識體系與邏輯結(jié)構(gòu).通過思維導(dǎo)圖,可對課程內(nèi)容進行概括、推理、歸納、分析等,教師和學(xué)生的發(fā)散思維能力均可得到提高.
(2)提高課堂教學(xué)效果
在每節(jié)課中,教師會確定教學(xué)主題,建立本節(jié)課的關(guān)鍵詞和知識點的思維導(dǎo)圖,形成清晰的知識脈絡(luò).這樣,教師對授課內(nèi)容的理解會更加深入和透徹,更能準(zhǔn)確地控制教學(xué)進度;使學(xué)生理解并把握知識內(nèi)容,通過提取關(guān)鍵詞形成知識點之間的邏輯關(guān)系.因此,有利于提高課堂教學(xué)效果.
(3)有利于形成完整的知識體系結(jié)構(gòu)
運用思維導(dǎo)圖來組織網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)課程教學(xué)活動,可將碎片化和復(fù)雜化的知識點簡化成層次清晰、邏輯性強、簡單明了的知識圖譜,幫助學(xué)生建立知識點間的關(guān)聯(lián),形成完整的知識體系結(jié)構(gòu)[6].
(1)注意學(xué)生繪圖差異
有些學(xué)生繪制的圖缺乏科學(xué)性,不能準(zhǔn)確地反映出知識的邏輯結(jié)構(gòu);有些學(xué)生可能對本節(jié)內(nèi)容理解得不透徹,在腦海中沒有形成相關(guān)知識脈絡(luò),繪圖比較粗糙,不熟悉或者不愿使用思維導(dǎo)圖軟件;有的學(xué)生關(guān)鍵詞提取不準(zhǔn)確,繪制的圖不能準(zhǔn)確地反映教學(xué)內(nèi)容.這就需要引導(dǎo)學(xué)生了解思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢及作用,幫助學(xué)生梳理知識間的邏輯關(guān)系,掌握相關(guān)內(nèi)容,并提煉出要點.
(2)注意課堂時間利用
通過教學(xué)發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生對課程不預(yù)習(xí),課前不進行思維導(dǎo)圖的繪制;有些學(xué)生能跟上教師的進度,完成章節(jié)的思維導(dǎo)圖制作.原因在于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣沒有養(yǎng)成,不愿意或沒時間安排預(yù)習(xí).課堂上要對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進行檢查,預(yù)習(xí)與否要通過平時成績體現(xiàn)出來,并在講授新課時展示預(yù)習(xí)時學(xué)生制作的思維導(dǎo)圖.讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,選出組長,分配任務(wù),協(xié)同完成思維導(dǎo)圖制作.這樣在課堂上就不會用大量的時間繪圖,而是完善圖.
(3)注意區(qū)別筆記和思維導(dǎo)圖
建立思維導(dǎo)圖是一種可以事半功倍的方法[1].通常,筆記以列表或線性方式呈現(xiàn)知識,運用符號或數(shù)字表示邏輯關(guān)系,內(nèi)容多為原文或敘述形式,關(guān)鍵詞模糊且不易記憶,缺乏知識關(guān)聯(lián)和思維過程.思維導(dǎo)圖則是通過思考后提取關(guān)鍵詞,以多維度(圖形、樹形或網(wǎng)狀)、多色彩方式展現(xiàn)內(nèi)容,將零散的、碎片的知識關(guān)聯(lián)起來形成層次分明、邏輯性強、條理清楚的圖形,有助于快速回顧和有效記憶.要引導(dǎo)學(xué)生注意二者的區(qū)別,合理使用.
(4)注意加強知識儲備
計算機理論課在教學(xué)內(nèi)容上,應(yīng)更加關(guān)注新技術(shù).教師要不斷更新自身知識,不斷提高自身理論水平,不斷豐富專業(yè)知識,不斷進行科學(xué)研究,只有這樣才能跟上技術(shù)的發(fā)展步伐,教授給學(xué)生的知識才能不脫離技術(shù)的發(fā)展.
(5)注意使用多樣化的課程教學(xué)方法和資源
在使用思維導(dǎo)圖進行課堂教學(xué)的過程中,一是應(yīng)考慮教學(xué)方法的多樣化,比如,采用項目教學(xué)法、情景教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂等來豐富課堂教學(xué)過程;二是準(zhǔn)備和應(yīng)用多樣化的學(xué)習(xí)資源,給學(xué)生不同的感官體驗,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
(6)注重理論聯(lián)系實際
教師要了解和掌握工作崗位對專業(yè)的能力需求,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將理論知識與實際問題相結(jié)合,設(shè)置項目或場景開展教學(xué),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受到工作崗位中理論知識的重要性.