近几年,随着计算机技术的高速发展,我国已进入信息化时代,但高中信息技术学科一直处于边缘化的状况,现阶段信息技术教学方式不够丰富,导致信息技术课教学低效的问题亟待解决,信息技术教师逐渐认识到,单纯传授式的信息技术教学方式已经不能适应学生发展的新需求,信息技术教学迫切需要改进教学方式、创新教学实践。思维导图以其在实践应用中较强的可操作性、发散性的特点,有利于学生在合作探究中学习,具有激发学生创新点的突出优势,近几年逐渐引起重视并被广大师生广泛应用到课堂教学中。思维导图不仅能够提高课堂教学效率而且丰富课堂教学的互动环节,对教学过程中的重难点,多人在线绘制思维导图,共同攻克课程难点。因此,本研究试图将思维导图引入高中信息技术课堂,旨在解决高中信息技术学科教学中的突出问题,在教学中引导学生学会自主、合作探究学习,能够帮助学生用新的视角去分析问题、表达自己的观点,并将其培养成一种良好的学习习惯,实现教学实践的创新。本研究通过分析高中信息技术课堂中师生运用思维导图进行教与学的研究现状,在高中信息技术课程教学中融入思维导图进行教学流程设计,将教学设计应用在高中信息技术课堂中,制定出高中信息技术课堂教学案例,并进行实践和分析。具体研究内容主要包括:对思维导图相关理论、概念进行梳理,分析思维导图运用在教学领域的可行性,以脑科学理论、建构主义学习理论、图式学习理论为指导,构建出以思维导图为基础的教学设计,选取（沪科版）《高中信息技术》教材中“数据、信息与知识”和“初识人工智能”两节,制定高中信息技术课堂教学设计方案,将教学设计应用在高中信息技术课堂中,选定案例进行实践教学和后期测试几个环节,从实验中的调查数据、学生作品、测验量表来进行实践分析,在教学实习期间验证研究成果的真实性和有效性。通过本研究实践,能够提高学生自主探索,独立发现问题、小组合作探究的能力;学生发散思维能力得到锻炼,打破了学生原有思维固化的局限,为学生的创新能力的养成提供了宝贵的前提条件。