初中信息技术七年级上册：构建可视思维-SmartArt结构关系图设计教案

初中信息技术七年级上册：构建可视思维——SmartArt结构关系图设计教案

一、设计理念与指导思想

本教案立足于《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的核心精神，以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能为逻辑主线，超越单纯的软件工具操作技能训练。本课聚焦“信息处理”中的“信息可视化表达”这一关键内容，旨在引导学生将抽象的思维逻辑、结构关系通过计算工具有效地转化为直观的图形化表征。设计遵循“以学生为中心”和“做中学、用中学、创中学”的原则，通过真实的、具有跨学科意义的项目任务驱动，培养学生利用数字化工具进行逻辑组织与创意表达的计算思维与设计思维。教学强调对信息内在关系的分析与建模，将SmartArt图形的应用提升至思维外化与辅助思考的层面，实现从技术操作到思维深化的跃迁。

二、教学内容与学情分析

教学内容分析：

本课是“文字处理与信息表达”单元或“数字化学习与创新”模块中的重要综合实践节点。核心教学内容为利用办公软件（以典型工具为例）中的SmartArt图形功能，创建、编辑和美化用于表现层次结构、流程、循环、关系等逻辑关系的图示。教学重点并非按钮和菜单的记忆，而是理解不同结构关系图（如组织结构图、流程图、矩阵图、棱锥图）所对应的逻辑模型，并能根据实际表达需求，准确选择和设计相应的图示。教学内容将自然融入设计原则（如对比、对齐、重复、亲密性）的初步感知，提升学生的信息审美与规范表达意识。

学情分析：

教学对象为初中七年级上学期的学生。他们在小学阶段已初步接触过文字处理软件，具备基本的文字输入、编辑和简单排版能力。学生的抽象逻辑思维正处于快速发展期，对事物间关系的理解逐渐深化，但将这种关系进行系统化、可视化呈现的能力尚有不足。他们对直观、生动的视觉化表达有浓厚兴趣，但容易陷入追求形式美观而忽略逻辑准确的误区。同时，学生初步具备了项目合作与探究学习的经验，能够在一定支架的引导下完成挑战性任务。因此，教学需在激发兴趣的基础上，强化逻辑训练与设计引导。

三、教学目标

依据课程标准与核心素养要求，制定以下三维融合的教学目标：

1.知识与技能：

1.2.理解信息可视化在表达复杂关系时的优势与价值。

2.3.识记并能区分SmartArt图形中主要的五大关系类型：列表、流程、循环、层次结构、关系。

3.4.熟练掌握插入、编辑（增删形状、升降级）、美化（更改布局、颜色、样式）SmartArt图形的操作技能。

4.5.能够根据一段描述性文字或一个实际问题，分析其内在逻辑，并选择合适的SmartArt图形类型进行呈现。

6.过程与方法：

1.7.经历“分析文本-抽象逻辑-选择模型-可视化呈现-评价优化”的完整信息处理流程。

2.8.通过对比不同图形对同一内容的表达效果，学会批判性选择工具与方法。

3.9.在完成跨学科主题任务的过程中，体验数字化工具作为思维“脚手架”和表达“放大器”的作用。

4.10.运用初步的设计思维方法，对作品进行迭代优化，追求功能性与美观性的统一。

11.情感、态度与价值观：

1.12.感受信息可视化的魅力，养成利用图表梳理思路、辅助思考的学习习惯。

2.13.培养严谨、清晰的逻辑表达能力，追求信息传递的准确与高效。

3.14.在作品设计与美化中激发创意，提升数字审美素养。

4.15.通过解决真实问题，体会信息科技跨学科应用的广度与深度，增强学习的内生动力。

四、教学重点与难点

1.教学重点：理解各类SmartArt图形所代表的结构关系模型；能够根据表达内容的内在逻辑，精准选择和创建相应的结构关系图。

2.教学难点：将非结构化的文本信息或模糊的问题情境，抽象、提炼为清晰的结构化逻辑关系，并用最恰当的视觉形式进行表达。避免形式与内容的脱节。

五、教学准备

1.硬件环境：多媒体计算机网络教室，配备投影或交互式白板。

2.软件环境：安装有Office365或WPS最新版本（均具备完整SmartArt功能）的计算机。确保网络畅通。

3.资源准备：

1.4.教师材料：高水平教学设计课件；包含多种逻辑关系的文本素材库（如“学校管理体系”、“一本书的创作流程”、“自然界水循环”、“几个概念之间的包含与交叉关系”）；优秀与存在典型问题的学生作品案例；结构化思维引导图；评价量规表。

2.5.学生材料：课前微课视频（介绍SmartArt基础与逻辑关系类型）；学习任务单（包含引导性问题、操作提示、项目任务书、自评互评表）；跨学科项目背景资料包（如“班级运动会筹备方案”、“我校垃圾分类实施体系”、“一个历史事件的因果链”等）。

六、教学策略与方法

采用“项目引领、双线并行、支架支撑、评价伴随”的混合式教学策略。

1.项目引领：以一个贯穿始终的、具有实际意义的跨学科微项目（如“设计班级文化宣传栏的组织结构与活动流程”）驱动整个学习过程。

2.双线并行：明线为完成项目作品所需的技能学习与创作过程；暗线为计算思维（分解、抽象、建模）与设计思维的培养过程。

3.支架支撑：通过任务单、范例、思维导图、操作指南卡等多种脚手架，为学生提供适时、适度的支持，助力其攀登“最近发展区”。

4.评价伴随：将过程性评价（课堂观察、任务单完成度）与成果性评价（作品评价量规）相结合，将自评、互评、师评融为一体，以评促学。

主要教学方法包括：情境创设法、任务驱动法、范例教学法、合作探究法、作品评议法。

七、教学过程实施

本课程建议安排3个连堂课时或4个常规课时完成，以下是详细的教学实施过程。

第一课时：初探关系——从文本到图形的思维转换

（一）创设情境，引发认知冲突（预计用时：10分钟）

1.情境导入：教师呈现两段内容相同但形式不同的材料。材料A：一段冗长的纯文字描述，介绍“从种子到开花”的植物生长阶段。材料B：一个清晰美观的循环图，展示同一过程。

2.对比提问：“同学们，如果请你快速了解植物生长的几个关键阶段，你更愿意阅读哪份材料？为什么？”

3.学生讨论：引导学生得出“图形更直观、更容易理解和记忆”的结论。

4.揭示课题：教师总结：“将复杂的文字、抽象的关系，通过图形、图表清晰地呈现出来，这就是信息可视化的力量。今天，我们就来学习一种强大的可视化工具——SmartArt结构关系图，让我们的思维‘一目了然’。”

（二）新知探究，建立类型认知（预计用时：20分钟）

1.概念讲授：简要介绍SmartArt是用于创建专业品质图示的工具，其核心价值在于“为思想赋予形状”。

2.类型初识：教师展示SmartArt图形库的五大主要类别截图。

1.3.列表：用于显示非顺序或分组信息。

2.4.流程：用于显示步骤、阶段或时间顺序。

3.5.循环：用于表示连续循环的过程。

4.6.层次结构：用于显示上下级关系、决策树或家谱。

5.7.关系：用于展示各部分如何连接或关联（如包含、对比、辐射）。

8.互动匹配游戏：教师展示几个简单的概念短语（如“学校校长-教务处-年级组-各班”、“第一步：选题，第二步：查资料，第三步：写提纲……”、“春夏秋冬”、“原因A、原因B共同导致结果C”），请学生集体讨论，判断它们分别对应哪种关系类型，并尝试在白板上画出简易草图。此环节重在建立“关系-图形”的初步映射。

（三）技能初练，掌握核心操作（预计用时：35分钟）

1.教师示范：以“创建一个简单的学校管理层次结构图”为例，教师边讲解边演示关键操作。

1.2.操作1：插入SmartArt图形（从“插入”选项卡选择“SmartArt”，选择“层次结构”中的一种布局）。

2.3.操作2：文本窗格的使用（强调在窗格中输入和编辑文本的高效性）。

3.4.操作3：形状的添加、删除与升降级（使用“设计”选项卡中的“添加形状”和“升级/降级”按钮，这是理解层次关系的关键操作）。

4.5.操作4：快速更改布局、颜色和样式（使用“设计”选项卡的快速工具）。

6.学生模仿练习：学生跟随教师步骤，在自己的计算机上完成一个相同的层次结构图。教师巡回指导，解决共性问题。

7.基础任务挑战：发布学习任务单上的“挑战一”：根据给定的一段关于“制作水果沙拉的步骤”的文字，独立选择合适的SmartArt类型（流程），并创建出图示。要求步骤完整、文字简练。

8.展示与点评：选取2-3份学生作品投屏，邀请作者简述选择流程图的理由，并由其他同学从“步骤是否清晰”、“图形是否匹配”角度进行简单评价。教师总结操作要点与逻辑匹配的重要性。

（四）课堂小结与预告（预计用时：5分钟）

教师总结本课时重点：认识了SmartArt的五大关系类型，学会了创建和编辑层次结构图与流程图的基本操作。并预告下节课：“我们将面对更复杂的逻辑关系，并学习如何让我们的图示不仅清晰，而且专业、美观。请大家预习任务单上的项目背景资料。”

第二课时：深化建模——逻辑分析与设计优化

（一）复习导入，激活前知（预计用时：8分钟）

通过快速问答形式回顾上节课内容：“如果要表现一个机构的上下级关系，用什么类型？（层次结构）表现一个按时间顺序进行的过程呢？（流程）表现一个周而复始的现象呢？（循环）”强化类型认知。

（二）进阶探究，辨析复杂关系（预计用时：25分钟）

1.复杂文本分析任务：教师提供一个稍复杂的跨学科文本素材，例如一段描述“光合作用过程中，光、水、二氧化碳与叶绿体相互作用，产生氧气和有机物”的科学短文。

2.小组合作建模：学生以小组为单位，分析文本中涉及的元素和它们之间的关系。讨论：“这是一个简单的流程吗？有哪些要素？是单向作用还是相互关联？用哪种或哪几种SmartArt图形组合能更准确地表达？”

3.小组汇报与辩论：各小组分享他们的分析结论和选择的图形方案（可能是带分支的流程，也可能是关系图中的射线图或维恩图）。不同方案之间可能产生分歧，引发辩论。

4.教师精讲点拨：教师总结，指出复杂信息往往包含多重关系，有时需要组合使用图形，或对图形进行深度自定义。关键是要抓住最主要、最想表达的关系进行可视化。引入“关系”类图形（如目标图、射线图、维恩图）的深入讲解，演示如何用它们表达部分与整体、对比、重叠等关系。

（三）设计优化，提升视觉效能（预计用时：30分钟）

1.对比案例评析：教师展示两幅表达同一内容的SmartArt作品：一幅仅使用默认样式，文字拥挤，颜色单调；另一幅经过精心设计，布局平衡，色彩和谐，重点突出。

2.设计原则初探：引导学生讨论第二幅作品好在哪里，自然引出视觉设计的基本原则。

1.3.对齐：所有元素在视觉上应对齐，创造秩序感。

2.4.对比：通过大小、颜色、字体的差异突出重点信息。

3.5.亲密性：相关联的元素应在位置上靠近，形成视觉分组。

4.6.重复：重复使用颜色、形状、字体等视觉元素，形成统一风格。

7.美化技能学习：教师演示基于设计原则的美化操作。

1.8.操作1：使用“SmartArt设计”和“格式”选项卡进行深度个性化（如单独更改某个形状的颜色、效果；调整文本的字体、大小）。

2.9.操作2：从“设计”选项卡更改整体配色方案，强调色彩的情绪和指向作用。

3.10.操作3：合理利用“重置图形”功能，在尝试失败后快速回到起点。

11.优化实践：学生返回“挑战一”的水果沙拉流程图或光合作用图，运用所学设计原则进行美化优化。任务要求：至少应用两项设计原则，并说明应用意图。

（四）中期小结与项目启动（预计用时：7分钟）

各小组内部展示优化后的作品，互提改进建议。教师正式发布本单元的终极项目任务书，并解读评价量规。项目任务应具有选择性和开放性，例如：“请从以下三个主题中任选其一，创作一份用于班级宣传或汇报的SmartArt结构关系图：1.班级图书角管理借阅流程与规则；2.我班学习小组的成员构成与职责分工（层次结构+关系）；3.一次主题班会（如‘诚信’）的策划与实施阶段图。”

第三课时：项目实践——综合应用与创意表达

（一）项目规划与分析（预计用时：15分钟）

1.小组确认项目主题，进行任务分解。

2.完成项目规划草图：在学习任务单上，用笔绘制草图，明确：要表达的核心内容是什么？包含哪些关键元素？元素之间是何种逻辑关系？计划选用哪种或哪几种SmartArt图形？预期的视觉风格是什么？

3.教师审阅草图：教师巡回检查各组的规划草图，从逻辑合理性和设计可行性角度给予初步反馈，批准各组进入数字创作阶段。

（二）数字化创作与迭代（预计用时：50分钟）

1.自主协作创作：小组成员分工合作（如一人负责资料整理与文本提炼，一人主要负责图形创建与编辑，一人负责美化设计），在计算机上开始创作项目作品。鼓励在基本SmartArt图形上进行形状添加、删除、格式的深度自定义，以更好地匹配内容。

2.教师提供差异化支持：教师作为“教练”和“资源提供者”在教室中巡回。

1.3.对基础薄弱组：提供操作步骤提示卡，解决技术难题。

2.4.对进展顺利组：提出更高层次的挑战性问题，如“如何让你的图形在颜色上更有意义？（例如用绿色代表环保环节）”、“这个关系能否用另一种布局更创新地表达？”

3.5.对遇到逻辑困惑的组：通过提问引导其重新审视文本，厘清关系。

6.中期检查点：课程进行到一半时，要求所有小组暂停，进行一次快速的组内自查，对照项目规划草图和评价量规，检查作品是否偏离初衷，并进行微调。

（三）作品初步整理（预计用时：5分钟）

各小组将完成的SmartArt作品保存，并准备一份简短的介绍词，说明设计思路、逻辑结构和创意亮点，为下节课的展示评议做准备。

第四课时：展示评议——交流反思与迁移升华

（一）作品展示与宣讲（预计用时：25分钟）

1.展示规则说明：每组有3-5分钟展示时间，包括投屏演示作品和口头宣讲。

2.小组轮流展示：各小组按顺序展示。宣讲人需阐述：项目主题、内容分析过程、选择的图形类型及理由、设计中的巧思（如何应用设计原则）、合作过程中的体会。

3.观众任务：非展示小组的学生需认真聆听，并根据评价量规的记录项，为展示小组打分（互评），并至少准备一个肯定性评价和一个建设性问题。

（二）多维互动评议（预计用时：20分钟）

1.提问与答辩：在每个小组展示后，留出1-2分钟供其他小组提问，展示小组进行答辩。问题可涉及逻辑的严谨性、设计的合理性、技术的实现细节等。

2.教师点评：教师对每个作品进行总结性点评，不仅评作品，也评过程。重点表扬在逻辑建模、创意设计、团队协作方面表现突出的亮点。对于共性问题，如逻辑层次不清、色彩滥用等，进行集中剖析。

3.公布评价结果：结合教师评价、小组互评和小组自评（基于任务单），以鼓励为主，公布各项目的综合评价等级或颁发“最佳逻辑奖”、“最佳设计奖”、“最佳团队奖”等单项奖。

（三）总结反思与迁移拓展（预计用时：10分钟）

1.知识体系化建构：教师带领学生以思维导图形式回顾本单元所学：从“理解关系类型”到“掌握核心操作”，再到“应用设计原则”，最后完成“综合项目创作”。强调技能背后的思维主线：分析、建模、表达、优化。

2.反思学习历程：引导学生思考：“学习了SmartArt，对你梳理其他学科的知识点（如历史事件脉络、地理系统关系）有什么帮助？”、“在日常生活中，你可以在哪些场景下运用这种可视化思维？”

3.拓展视野：简要介绍信息可视化的广阔世界，提及更专业的图表工具（如MindMaster、Visio）和概念，鼓励学有余力的学生继续探索，将SmartArt作为其可视化思维之旅的起点而非终点。

4.布置延伸性作业（选做）：请学生尝试用SmartArt图形梳理本周某个学科（如道德与法治、语文课文结构、生物某一系统）的一个知识模块，实现信息技术与其他学科的深度融合。

八、教学评价设计

本课程采用表现性评价为主的过程性与终结性相结合的评价体系。

1.过程性评价（占比40%）：

1.2.课堂观察：教师记录学生在探究活动、合作讨论中的参与度、思维活跃度。

2.3.学习任务单：检查挑战任务完成情况、项目规划草图的逻辑性、自评反思的深度。

3.4.技术应用熟练度：在操作练习和项目创作中，评估学生技能掌握的牢固程度。

5.终结性评价（占比60%）：

1.6.最终项目作品评价：使用以下量规进行多维评价。

1.2.7.逻辑与内容（30分）：信息准确、完整；逻辑关系分析正确；图形类型选择精准；层级/流程清晰无误。

2.3.8.设计与表达（30分）：布局合理，重点突出；色彩搭配和谐，有目的性；文字简练，字体字号适宜；整体美观，有视觉吸引力。

3.4.9.技术应用（20分）：SmartArt功能运用熟练、得当；