可視化環(huán)境下的教育夢(mèng)

安倩茹

摘 要：在全球提升教育教學(xué)的有效性的大背景下，可視化環(huán)境下的教育夢(mèng)是通過可視化教學(xué)進(jìn)行有效教學(xué)、優(yōu)質(zhì)教育，將教學(xué)內(nèi)容按知識(shí)類型選擇恰當(dāng)?shù)目梢暬ぞ哌M(jìn)行可視化教學(xué)，提升教學(xué)效率，并且是改變學(xué)習(xí)績(jī)效的一種方式，有助于教學(xué)信息的呈現(xiàn)和傳遞，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和多元思維。

關(guān)鍵詞：可視化工具；知識(shí)可視化；可視化教學(xué)

在進(jìn)行教學(xué)改革、提升教育教學(xué)效果這個(gè)大背景下，有效教學(xué)、優(yōu)質(zhì)教育等教育理念日趨成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。認(rèn)知思維工具是有效學(xué)習(xí)模型中一個(gè)重要組成部分。知識(shí)可視化工具將抽象復(fù)雜的知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象的易于認(rèn)知接受的視覺圖像，能夠減少認(rèn)知負(fù)荷，便于知識(shí)的理解、傳遞和創(chuàng)新。

教學(xué)活動(dòng)中，運(yùn)用可視化進(jìn)行教學(xué)是改變學(xué)習(xí)績(jī)效的途徑，有助于教學(xué)信息的呈現(xiàn)和傳遞，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和重組，不僅實(shí)現(xiàn)了顯性知識(shí)的傳遞，而且實(shí)現(xiàn)了隱性知識(shí)的傳遞。能夠幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)方法的關(guān)注與選

擇，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和多元思維。而在教學(xué)過程中將教學(xué)內(nèi)容按知識(shí)類型選擇恰當(dāng)?shù)目梢暬ぞ?，能提升教學(xué)效率。

對(duì)知識(shí)類型與可視化工具的選擇進(jìn)行研究，從知識(shí)類型的認(rèn)知和教學(xué)特點(diǎn)與其需要的視覺表征方面進(jìn)行探索，從而根據(jù)可視化工具的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，探索分析可視化教學(xué)，發(fā)掘可視化在教學(xué)活動(dòng)中的潛力，增強(qiáng)學(xué)生的興趣，進(jìn)行有效教學(xué)。

一、可視化教學(xué)

“可視化教學(xué)”是指在計(jì)算機(jī)軟件和多媒體資料的幫助下，將被感知、被認(rèn)知、被想象、被推理的事物及其發(fā)展變化的形式和過程用仿真化、模擬化、形象化及現(xiàn)實(shí)化的方式在教學(xué)過程中盡量表現(xiàn)出來。

在可視化教學(xué)中，知識(shí)可視化能幫助學(xué)生更好地獲取、存儲(chǔ)、重組知識(shí)，并能將知識(shí)遷移應(yīng)用，促進(jìn)多元思維的養(yǎng)成，幫助學(xué)生更好地關(guān)注知識(shí)本身的聯(lián)系和對(duì)本質(zhì)的探求，減少由于教學(xué)方式帶來的信息損耗，提高有效認(rèn)知負(fù)荷。

二、可視化教學(xué)中的可視化工具

可視化工具主要是指知識(shí)可視化工具，它可以作為輔助教學(xué)設(shè)計(jì)的工具，更加直觀地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)容結(jié)構(gòu)，便于教師的教學(xué)反思。

目前知識(shí)可視化工具很多，研究也根據(jù)不同的角度有不同的分類，筆者認(rèn)為按教學(xué)內(nèi)容的視覺表征來看，可以大致分為：

思維圖類：用手繪或計(jì)算機(jī)繪圖的方式，向他人或自己呈現(xiàn)個(gè)人思路，注重的是思維過程的記錄、修改與反思。在教學(xué)中可用于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)記錄，老師的教學(xué)設(shè)計(jì)階段。

知識(shí)圖類：用制圖規(guī)則或箭頭、線條等簡(jiǎn)潔的形式，展示概念的層級(jí)邏輯關(guān)系，注重的是知識(shí)對(duì)象之間的關(guān)系。教學(xué)中可用于學(xué)生的筆記整理、知識(shí)點(diǎn)歸納、老師的知識(shí)點(diǎn)講解、課程目標(biāo)的編寫過程。

圖表類：用圖表的形式，闡述多個(gè)要素的對(duì)比關(guān)系及要素的發(fā)展變化過程，注重的是對(duì)于數(shù)據(jù)本身的對(duì)比和走向分析。教學(xué)中可用于分析數(shù)理化相同教學(xué)內(nèi)容用不同方法解答的效果對(duì)比等。

計(jì)算機(jī)制圖類：如，Mmaple，Matlab，GoogleEarth，3D人體模型等，通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算解決復(fù)雜的建模過程和抽象知識(shí)的展示。教學(xué)中可運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理或計(jì)算機(jī)等抽象知識(shí)的展示和講解，使結(jié)果形象化。

總的來說，運(yùn)用可視化工具，增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和理解力，使結(jié)果形象化，有助于學(xué)生對(duì)問題本質(zhì)聯(lián)系的思考和關(guān)注，提高了教學(xué)的實(shí)效。同時(shí)，也增強(qiáng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)，讓學(xué)生能適應(yīng)瞬息萬變的信息化時(shí)代帶來的思維及思考方式不斷變化的環(huán)境，敢于思考，敢于解決問題。

三、可視化教學(xué)中的知識(shí)類型

在目前研究中，知識(shí)類型也從不同角度分為不同類型。周寧提出：“在一個(gè)知識(shí)可視化框架中，一個(gè)有效的知識(shí)傳遞，要注意以下三點(diǎn)：知識(shí)的類型、接受者的類型和可視化的類型?！痹谶@個(gè)框架中，區(qū)別了五種知識(shí)類型：描述知識(shí)（Know-what）、程序知識(shí)（Know-how）、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)（Know-why）、定位知識(shí)（Know-where）和個(gè)體知識(shí)（Know-who）。

在可視化教學(xué)中，筆者對(duì)于知識(shí)類型的分類傾向于周寧的分類，可以將教學(xué)內(nèi)容按這個(gè)分類具體分析，也有利于對(duì)教學(xué)三維目標(biāo)的把握，能較清晰地確定在教學(xué)設(shè)計(jì)中把握知識(shí)與技能，過程與方法及情感、態(tài)度與價(jià)值觀，也有利于對(duì)知識(shí)點(diǎn)關(guān)系、邏輯關(guān)系的分析。

四、可視化教學(xué)的探索分析

在新課標(biāo)的指導(dǎo)下，高中課堂教學(xué)關(guān)注學(xué)生對(duì)于過程與方法的學(xué)習(xí)，高級(jí)腦力活動(dòng)的鍛煉，注重培養(yǎng)多元化思維，而可視化教學(xué)給教師提供了一個(gè)實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)的有效教學(xué)方式，根據(jù)知識(shí)的類型不同，選取相應(yīng)的可視化工具，可以更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，優(yōu)化學(xué)習(xí)績(jī)效。不僅如此，運(yùn)用可視化工具進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)，將復(fù)雜的要素進(jìn)行邏輯分析，以直觀的視覺形式表示出來，使工作簡(jiǎn)潔、直觀且有邏輯性。

高中生身心都處在一個(gè)變化的階段，信息技術(shù)課不僅要傳遞知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、多元思維。運(yùn)用可視化教學(xué)傳遞基本的事實(shí)外，更在于傳遞觀點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度、價(jià)值、期望、看法、意見和預(yù)測(cè)，并且通過這種方法能使其他人重建并正確地理解和應(yīng)用這些觀點(diǎn)。

通過可視化教學(xué)，學(xué)生建立起與知識(shí)的直覺聯(lián)系，隱含在可視化圖中的視覺隱喻更有利于學(xué)習(xí)者接受。新鮮事物與學(xué)習(xí)者本身具有的經(jīng)驗(yàn)外在形態(tài)、自然狀態(tài)的類似，以及感受、人文狀態(tài)的類似，大腦能更輕易地進(jìn)行推理。可視化教學(xué)對(duì)于學(xué)生的方法與過程，情感、態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)，在使用可視化工具得當(dāng)?shù)那闆r下，比常規(guī)的教學(xué)更好，能在潛移默化中改變學(xué)生的思考方式和思維習(xí)慣。而在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)注意對(duì)視覺隱喻的把握，多給學(xué)生建立積極、向上、多元化、有時(shí)代感的可視化表征。

信息技術(shù)與課程整合的實(shí)質(zhì)與落腳點(diǎn)是變革傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，即要改變以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建新型的、既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的“主導(dǎo)—主體型教學(xué)結(jié)構(gòu)”，而新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建要通過相關(guān)的教學(xué)模式才能實(shí)現(xiàn)。

在教學(xué)活動(dòng)中，可視化教學(xué)可以改變學(xué)習(xí)績(jī)效，能培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和多元思維。

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（作者單位 天津師范大學(xué)）

編輯 趙飛飛