思維可視化在教學(xué)《函數(shù)的圖象》中的應(yīng)用

聶瓊志

摘要：思維可視化（）是指運(yùn)用一系列圖示或圖示組合把本來(lái)不可見(jiàn)的思維（思考方法和思考路徑）呈現(xiàn)出來(lái)，使其清晰可見(jiàn)的過(guò)程。被可視化的"思維"更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能，是一種有效學(xué)習(xí)（工作）策略。本文將結(jié)合《函數(shù)的圖象》的教學(xué)，以"思維可視化——高效課堂"為主題，開展教學(xué)實(shí)踐，探討思維導(dǎo)圖在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：概念圖；思維導(dǎo)圖；知識(shí)可視化；認(rèn)知工具

中圖分類號(hào)：G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）11-0220-02

7月份，學(xué)校公開課教學(xué)，準(zhǔn)備還是延續(xù)"聚焦思維"為主方向。以"思維可視化——高效課堂"為主題開展活動(dòng)。為了便于教學(xué)中的應(yīng)用，我們首先對(duì)實(shí)現(xiàn)"思維可視化"的技術(shù)有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解，它主要包括：學(xué)科思維導(dǎo)圖、模型圖（考試規(guī)律模型、學(xué)科規(guī)律模型、思維方式模型）、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等；下面，就結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)特點(diǎn)，淺談思維可視化在教學(xué)《函數(shù)的圖象》中的應(yīng)用。

1.概念圖和思維導(dǎo)圖的正確選用

什么學(xué)科適合使用概念圖？什么學(xué)科適合使用思維導(dǎo)圖？如何根據(jù)內(nèi)容的特點(diǎn)合理使用、繪制思維導(dǎo)圖或概念圖？這是上課前需要確定的。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，需要從概念圖和思維導(dǎo)圖的本質(zhì)特征去考慮。概念圖發(fā)明于科學(xué)（一般指數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等）學(xué)習(xí)的氛圍中，主要優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)科學(xué)概念及其相互關(guān)系的表達(dá)，因此，可以認(rèn)為，在科學(xué)概念的學(xué)習(xí)和組織時(shí)，應(yīng)用概念圖是非常合乎時(shí)宜的。思維導(dǎo)圖源于對(duì)思維激發(fā)和整理的需求中，因此，對(duì)于觀點(diǎn)的整理、思路的整理使用思維導(dǎo)圖是更加合適的。要對(duì)函數(shù)的圖象的研究，我們首先要明白是對(duì)圖像產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素，因而對(duì)逐一探究是課堂主線，怎樣將探究問(wèn)題的思想方法清晰呈現(xiàn)，思維導(dǎo)圖在這里大有用武之地。當(dāng)然，概念圖在這堂課里面也不是一點(diǎn)都不可以用，教學(xué)過(guò)程中可以以思維導(dǎo)圖為主、概念圖為輔，對(duì)常規(guī)思路的整理時(shí)使用思維導(dǎo)圖，涉及到概念及其相互關(guān)系的表征時(shí)使用概念圖。兩者正確使用，能讓課堂更加清晰流暢，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.合理設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖的基本框架

思維導(dǎo)圖是一種以可視化手段支持思維激發(fā)和思維整理的工具，但它并沒(méi)有提供"如何激發(fā)"和"如何整理"的思維框架。不同的人使用思維導(dǎo)圖的效果不一樣，就是因?yàn)椴煌说乃季S模式不同。"是什么"、"為什么"、"怎么辦"、"會(huì)怎樣"是思維模式的一個(gè)變形，這種模式具有廣泛的適用性，但也不是任何情況下都是唯一的和最佳的模式，需要根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的框架激發(fā)和整理。對(duì)于《函數(shù)的圖象》的教學(xué)，要先從整體上了解知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖框架。

思維訓(xùn)練專家愛(ài)德華·德·博諾的六頂思考帽和柯?tīng)柼厮季S訓(xùn)練課程里的60個(gè)思考工具、SWOT分析法等，都是非常有效的思維指引框架，每一個(gè)都有其適用性。由于《函數(shù)的圖象》主要受的影響，對(duì)比函數(shù)的圖像，引導(dǎo)學(xué)生分別探究對(duì)函數(shù)圖像的影響，結(jié)合知識(shí)結(jié)構(gòu)和相關(guān)理論，在腦海里生成大致框架。

3.選擇時(shí)機(jī)呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖

在教學(xué)過(guò)程中，思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)并沒(méi)有一定的原則，但也不是毫無(wú)根據(jù)，不分時(shí)間節(jié)點(diǎn)的亂用，需要選擇合理的時(shí)間呈現(xiàn)，并根據(jù)具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方案和實(shí)時(shí)的教學(xué)情境選擇不同的使用方式?？傮w來(lái)說(shuō)，思維導(dǎo)圖在教學(xué)中可以用于以下環(huán)節(jié)：（1）作為先行組織者呈現(xiàn)，即在課程開始時(shí)將整體圖呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生有一個(gè)完整的心理預(yù)期；（2）作為教學(xué)進(jìn)程引導(dǎo)工具，即在教學(xué)過(guò)程中逐步展開，引導(dǎo)學(xué)生的思維和注意力；（3）作為討論交流的工具，支持協(xié)同知識(shí)建構(gòu)的進(jìn)行；（4）作為匯報(bào)的工具；（5）作為反思的工具；（6）作為評(píng)價(jià)工具；（7）作為創(chuàng)作的工具；（8）作為復(fù)習(xí)總結(jié)工具；（9）作為新舊知識(shí)聯(lián)系的工具，回顧之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（10）作為對(duì)知識(shí)的深層次加工工具等。《函數(shù)的圖象》的教學(xué)，由于知識(shí)的呈現(xiàn)過(guò)程可以分層分類進(jìn)行教學(xué)，主要是逐一研究對(duì)圖像的研究，最后綜合變換，在思維導(dǎo)圖的應(yīng)用時(shí)機(jī)上，要以圖像變換為主線，分層分類研究為研究方法，以的圖象為中心，發(fā)散擴(kuò)展出整堂課的主要內(nèi)容，呈現(xiàn)學(xué)生思維過(guò)程，研究過(guò)程要理清路線，整理思路，在課后總結(jié)環(huán)節(jié)用軟件，繪制流暢美麗的思維導(dǎo)圖，展現(xiàn)思維過(guò)程：

4.克服利用軟件繪制思維導(dǎo)圖的畏懼心理

要能更好的繪制思維導(dǎo)圖，首先要克服老師們的畏懼心理，因?yàn)樵诶L制思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì)疑惑這樣的問(wèn)題：思維導(dǎo)圖使用手繪的方式比較普遍，應(yīng)用軟件繪制反而顯得麻煩，原因之一是耗時(shí)比較多，教師使用起來(lái)不方便；原因之二是通過(guò)軟件繪制的思維導(dǎo)圖一般都是整體展示，感覺(jué)沒(méi)有像PPT那樣可以收放自如的導(dǎo)圖制作、演示軟件。

第一點(diǎn)是很多思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)者中途放棄從而導(dǎo)致沒(méi)有真正收獲的重要原因。事實(shí)上，只要堅(jiān)持一段時(shí)間的使用和學(xué)習(xí)，思維導(dǎo)圖軟件很快就能順手，并且感受不到軟件本身帶來(lái)的障礙。如果是基于紙筆來(lái)制作思維導(dǎo)圖的話，當(dāng)然希望一氣呵成，但事實(shí)上，一幅思維導(dǎo)圖不修改幾遍是很難達(dá)到理想效果的。由于紙筆繪制時(shí)修改、保存、傳播都很不方便。使用軟件制作思維導(dǎo)圖可以隨時(shí)修改，有點(diǎn)想法就補(bǔ)充點(diǎn)，完全可以用零碎的時(shí)間完成較大的任務(wù)。對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前的主流思維導(dǎo)圖軟件都支持收放，比PPT還方便，像上圖中由影響的每一個(gè)分支，都可以由軟件快速生成，演示過(guò)程中可以自如的展開或隱藏。

通過(guò)思維可視化在教學(xué)《函數(shù)的圖象》中的應(yīng)用的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為，隨著教學(xué)與學(xué)習(xí)變革的逐步深入，概念圖和思維導(dǎo)圖的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣闊。在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，特別是云計(jì)算技術(shù)的支持下，概念圖和思維導(dǎo)圖的工具軟件功能將越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)用形式也將得到不斷創(chuàng)新。相關(guān)研究工作者不僅需要在理論上創(chuàng)新，也需要在研究方法方面進(jìn)一步規(guī)范，從而推動(dòng)概念圖與思維導(dǎo)圖更好的為教學(xué)和學(xué)習(xí)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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