高中生物課堂思維可視化教學策略

鄧薇

一、思維可視化

1.思維可視化的概念

思維可視化是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維結構及規(guī)律、思考路徑及方法呈現(xiàn)出來，使其清晰可見，簡單地講，就是用圖示將大腦中的思維畫出來。由于大腦對“圖”非常敏感，可視化思維更容易被理解和記憶，更有助于能力的遷移。引入思維可視化后，教學的焦點從知識層面深入到思維層面。

2.思維可視化的技術手段

目前應用于思維可視化的技術主要有認知圖、思維導圖、概念圖、流程圖、圖片、圖標、漫畫、表格等，呈現(xiàn)思維可視化圖示的載體，如投影儀、平板電腦、微課、虛擬實驗、交互式電子白板、觸摸一體機、電子書包等均已走進了許多學校。華東師范大學未來課堂研究團隊暢想未來課堂是在以人本主義、互動、環(huán)境心理學等相關理論和智能空間、云計算、人體工學等技術的支持下，以互動為核心，以充分發(fā)揮課堂組成各要素（人、技術、資源、環(huán)境和方法等）的作用實施教與學，以促進人的認知、技能和情感的學習與發(fā)展的教與學的環(huán)境與活動。

二、高中生物課堂思維可視化的可行性

1.高中生物學科的特點決定了思維可視化應用的可行性

生物科學內容量龐大，生物的種類多種多樣，分布廣泛，形態(tài)結構和生理功能復雜多樣，分支學科數(shù)量多，構成浩瀚的知識海洋。教師在課堂上要運用大量語言文字來講述，為了減少學生的負荷，必須將枝葉砍掉，留下主干，學生才能更好地掌握。在傳統(tǒng)教學模式中，“知識加工”和“問題解決”的思考過程往往不可見，學生思維的發(fā)展并不來自于“答案的累積”，而來自于生成答案的思維方法和過程，如歸納、演繹、類比、綜合、分析等，教師要幫助學生建構主線突出、結構合理的知識體系，促進發(fā)散、聚合、遞進、抽具象轉化等思維方式的發(fā)展，教學的核心任務越來越趨向于一個關鍵詞——思維。

三、高中生物課堂思維可視化的教學策略

1.構建概念圖實現(xiàn)思維可視化

不同的教學內容需采取不同的圖示方法。如在講解一些具有包含和交叉關系的物質時，可以運用數(shù)學語言韋恩圖來表示；在體現(xiàn)生物進化關系時可用進化樹的形式直觀明了地體現(xiàn)，減少了大量文字的描述；每天營養(yǎng)搭配時用“塔形圖”做成“平衡膳食寶塔”等。針對章節(jié)復習課，可將散亂的知識點有邏輯地組織起來，利用思維導圖建構成系統(tǒng)的網(wǎng)狀知識結構。

2.構建物理模型實現(xiàn)思維可視化

以“生物膜的流動鑲嵌模型”為例，教師可通過讓學生自主構建生物膜結構模型來實現(xiàn)思維的可視化。

教師可要求學生通過小組合作完成下列任務：磷脂分子在水面上的排布情況？假如用玻璃棒輕輕攪動液面，許多磷脂分子進入水中，磷脂分子在水中形成小球體的剖面圖是什么？為什么這樣排布？ 球體內是否可以有水的存在？ 球體外是否可以有水的存在？ 模型的建構可以將一些微觀的結構和生物過程放大，形象地呈現(xiàn)在學生面前，增強學生的探究欲望，激發(fā)學生學習生物的興趣，發(fā)展學生的形象思維，除此之外，還可構建數(shù)學模型和概念模型。

思維可視化作為一種知識呈現(xiàn)與組織的形式，既可以作為教師的教學方法，也可以作為學生主動學習的途徑。有助于教師將瑣碎的內容、抽象的思維按照一定的規(guī)則進行可視化呈現(xiàn)，化抽象為具象，使靜態(tài)的文本知識走向動態(tài)，從平面走向立體；學生可以快速地與原有知識建立聯(lián)系，使新知識與原有知識得到同化與順應，既可以提高學習新知識的效率，又發(fā)展和完善了認知結構。除此之外，知識可視化、學習過程可視化、評價可視化和數(shù)據(jù)可視化等均可有效提升課堂效率。

參考文獻：

[1]劉濯源.當學習力遇到思維可視化——基于思維可視化的中小學生學習力發(fā)展策略[J].基礎教育參考，2014（21）：3-7.

[2]陳衛(wèi)東，張際平.未來課堂的定位與特性研究[J].電化教育研究，2010（7）.endprint