基于“圖解”的可視化教學(xué)設(shè)計研究

陳煥　劉勝杰

摘 要：可視化教學(xué)設(shè)計依賴于各種紛呈的可視化技術(shù)，但技術(shù)手段并非越高端效能越高。教師在選擇可視化教學(xué)設(shè)計工具時，會優(yōu)先考慮自身的信息技術(shù)水平與可獲取的資源。圖解作為低技術(shù)可視化教學(xué)工具，在資源獲取和使用操作兩方面都相對容易，加之豐富的表現(xiàn)形式，能夠幫助教師更為便捷地實現(xiàn)教學(xué)設(shè)計的可視化，有效提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：可視化教學(xué)設(shè)計；可視化技術(shù)；圖解

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）22-0092-05

一、引言

近十幾年來，國內(nèi)學(xué)者關(guān)于可視化教學(xué)設(shè)計的研究主要圍繞兩條主線：可視化教學(xué)設(shè)計方法論研究和可視化教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)研究，兩條主線既有并行也有交叉，具體表現(xiàn)為幾個方向：專業(yè)課程可視化教學(xué)設(shè)計、可視化教學(xué)資源開發(fā)、可視化工具在教學(xué)中的應(yīng)用、可視化教學(xué)模型和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的設(shè)計開發(fā)等等。在這些研究中，既有宏觀層面的研究，例如動態(tài)交互教學(xué)平臺的開發(fā)、對課程教學(xué)活動的可視化；也包括微觀層面的研究，例如教學(xué)案例的可視化。這些研究既依托于教學(xué)團(tuán)隊自身的教育理論知識水平、教育信息技術(shù)能力、專業(yè)課程知識結(jié)構(gòu)，以及對這三者的綜合能力，也依托于教學(xué)團(tuán)隊所能觸及的教育信息資源環(huán)境水平（硬件和軟件）。在這些研究中應(yīng)用到的各種可視化工具，間接地體現(xiàn)出不同使用者信息技術(shù)背景和資源水平的差異，而以概念圖和思維導(dǎo)圖等圖解形式作為常用可視化教學(xué)設(shè)計工具的現(xiàn)象，既是由于思維導(dǎo)圖和概念圖在思維可視化和知識整合方面的絕對優(yōu)勢使然，也是由于教學(xué)設(shè)計的復(fù)雜性和可視化的技術(shù)屬性所決定。

教學(xué)設(shè)計實質(zhì)是一個宏觀而復(fù)雜的規(guī)劃過程，是教師授課前在系統(tǒng)分析課程教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)者、教學(xué)內(nèi)容的前提下，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動進(jìn)行選取、組織和順序安排，制定教學(xué)策略，整合教學(xué)諸要素，為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行的計劃性和決策性活動。具體包括教學(xué)情境設(shè)計、教學(xué)目標(biāo)制定、教學(xué)方法和媒體的選擇應(yīng)用、教學(xué)評價方式設(shè)計、教學(xué)問題設(shè)計、教學(xué)案例設(shè)計等等。教學(xué)設(shè)計的可視化（visualization）正是指利用各類可視語言將復(fù)雜的教學(xué)設(shè)計過程和思想以更加直觀的方式在計算機屏幕或紙本上直接表征出來[1]。應(yīng)用圖解作為可視化工具，可以便捷地把課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和體系化，其操作方式簡單易用、直接直觀，表征形式豐富多樣、通用性強，不必受限于使用者是否具備專業(yè)信息技術(shù)背景?？梢暬夹g(shù)的本意在于為教學(xué)增效，使學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)復(fù)雜問題變得容易。同理，教師在選擇可視化工具進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計時，也不應(yīng)受限于外部環(huán)境資源的多寡和自身信息技術(shù)的背景差異。

基于此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，首先用概括與分類的方式對可視化和圖解這兩大概念進(jìn)行了闡釋，并對圖解的低技術(shù)屬性及其表現(xiàn)形式進(jìn)行了解析；然后結(jié)合《圖形處理》課程可視化教學(xué)設(shè)計研究成果，分析和展示了不同教學(xué)階段所用圖解案例的設(shè)計思路和教學(xué)效用。以期更多教師能夠了解圖解作為可視化教學(xué)工具的實用價值，并能學(xué)習(xí)使用圖解進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，提升教學(xué)效果。

二、可視化概述

國內(nèi)外關(guān)于可視化的概念眾多，2013年，李芒等人在《可視化教學(xué)設(shè)計方法與應(yīng)用》一文中對可視化的主要概念做了較為全面的綜述，并對可視化教學(xué)設(shè)計與計算機技術(shù)的關(guān)聯(lián)性提出了質(zhì)疑[2]。然而，在可視化教學(xué)設(shè)計的發(fā)展路徑當(dāng)中，將計算機技術(shù)整合到教學(xué)設(shè)計過程當(dāng)中乃是大勢所趨，即便說“可視化教學(xué)設(shè)計就是運用一切可能的圖示（或者圖解）方法對教學(xué)設(shè)計的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行分析處理，形成教學(xué)的實施方案”，[2]圖解方法仍然無法擺脫與計算機技術(shù)的緊密關(guān)聯(lián)，這是因為21世紀(jì)的學(xué)習(xí)是基于信息的學(xué)習(xí)，在全球信息化變革的浪潮中，教育改革越來越多地與怎樣利用信息技術(shù)幫助學(xué)習(xí)者深入學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，正是在教育信息化改革的大背景下，可視化教學(xué)設(shè)計的研究得以出現(xiàn)和發(fā)展，混合式教學(xué)環(huán)境、數(shù)字媒體社會化，都展現(xiàn)著可視化教學(xué)發(fā)展的技術(shù)前景，可視化本身就是從計算機科學(xué)領(lǐng)域衍生出來的一門技術(shù)，對可視化教學(xué)設(shè)計的研究也必然依托于可視化的技術(shù)本質(zhì)。

1.可視化的技術(shù)本質(zhì)

可視化從字面上理解，意思是“使……變得可見”，……是指復(fù)雜的、快速的，人們難以通過直接觀察而獲得的現(xiàn)象、活動，包括內(nèi)隱的思維、觀念等這類難以使用文本語言形象表述的信息。變得可見則具有雙重含義：如何可見和對誰可見。如何可見是指通過計算機技術(shù)來創(chuàng)建圖形圖像、視覺模型與模擬、動態(tài)交互等視覺手段，實現(xiàn)信息集成，把信息表征出來，這是信息加工的過程，即信息輸入；對誰可見則是指信息輸出，是指這些加工完成的視覺信息要傳達(dá)給學(xué)習(xí)者，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者快速讀取和深入理解信息。因此，可視化的技術(shù)本質(zhì)包含如下三重含義：

（1）可視化是基于計算機技術(shù)的信息加工工具（技術(shù)）

可視化是對不可視信息、不可言傳信息的技術(shù)加工，在這個加工過程中，需要借助于各種計算機技術(shù)把這類信息轉(zhuǎn)化成視覺材料，例如：運用軟件iMindMap繪制思維導(dǎo)圖，既要學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖的繪制原理（技術(shù)），也要習(xí)得iMindMap軟件這門技術(shù)；即便是手工繪制概念圖，也要學(xué)習(xí)如何繪制概念圖這門技術(shù)，而手工繪圖在識別性方面相對于計算機制圖顯然處于劣勢。

（2）可視化是基于人類視覺感知的信息加工過程

這些視覺材料的加工根基于人類視覺感知的基本處理過程，比如密切相關(guān)的要素間的空間接近性和使用箭頭指示方向或移動（Tversky，1995；2001）[3]。

（3）可視化是用來提升學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平的一種工具

相對于文本，視覺手段傳遞信息更加有效，視覺信息需要較少的工作記憶和認(rèn)知轉(zhuǎn)換來處理信息并做出推論[3]。也就是說，可視化的根本目的在于減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷并促進(jìn)學(xué)習(xí)者理解信息，提升學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平。

2.可視化的分類

為了進(jìn)一步理解和闡釋可視化，本文對可視化做了如下分類：

（1）按照可視化的表現(xiàn)形式分類

目前常見的可視化形式主要分為靜態(tài)可視化與動態(tài)可視化兩種表現(xiàn)形式，靜態(tài)可視化是指靜態(tài)圖像，比如概念圖、思維導(dǎo)圖等圖解形式就屬于靜態(tài)圖像；動態(tài)可視化是指動態(tài)圖像，比如動圖、動畫、視頻、動態(tài)交互等。結(jié)合技術(shù)，靜態(tài)圖像也可以進(jìn)一步加工為動態(tài)圖像。在教學(xué)中，靜態(tài)可視化主要用于幫助學(xué)習(xí)者獲取和觀看穩(wěn)定的信息，學(xué)習(xí)者可以自己控制閱讀解釋的速率，能夠隨時回顧信息，進(jìn)而強化認(rèn)知和記憶；動態(tài)可視化常用于解釋復(fù)雜的動態(tài)過程（化學(xué)反應(yīng)、操作流程、活動情景等），還有一些難以從靜態(tài)圖像中推知的信息，能夠帶給學(xué)習(xí)者更深層次的認(rèn)知，并能通過互動和回應(yīng)促進(jìn)學(xué)習(xí)者構(gòu)建新知識和解決問題。

（2）按照可視化形式的運行機制——實現(xiàn)技術(shù)的難度分類

可視化形式的運行機制是指實現(xiàn)靜態(tài)可視化或動態(tài)可視化需要運用的軟件、網(wǎng)頁、平臺等工具和技術(shù)手段。按照實現(xiàn)技術(shù)的復(fù)雜程度，可分為低技術(shù)可視化和高技術(shù)可視化。

低技術(shù)可視化主要指如概念圖和思維導(dǎo)圖等圖解之類的靜態(tài)圖像，以及制作這些圖形圖像需要的網(wǎng)頁、通用軟件等工具，其主要特點是實現(xiàn)可視化的技術(shù)難度低、簡單易用、通用性強、普及率高。例如教學(xué)中普及率最高的PPT演示軟件，它在企業(yè)里也常被用于內(nèi)部培訓(xùn)和信息交流，PPT雖然主要被用于基于線性思維的文本信息演示，但是它也可以用來制作圖解，并能添加動效；Word軟件里的圖示工具和各種結(jié)構(gòu)圖模板也同樣可用于制作教學(xué)圖解，使用起來非常便捷。高技術(shù)可視化是指動圖、動畫、視頻、動態(tài)交互可視化，以及制作這些圖形圖像需要的網(wǎng)頁、專業(yè)軟件等工具和技術(shù)手段，其主要特點是實現(xiàn)可視化的技術(shù)難度高、較為復(fù)雜、專業(yè)性強、普及率低。例如運用Camtasia Studio制作微課程就屬于高技術(shù)可視化，它在操作上費時費力，既需要自行下載（購買）、安裝，還要學(xué)習(xí)軟件教程。因為并不是每個教師都有能力和條件掌握（或購買）專業(yè)技術(shù)（軟件），所以一些高技術(shù)可視化教學(xué)資源通常會采用付費外包給專業(yè)制作公司制作的方式，或者由跨專業(yè)教師團(tuán)隊一起合作來實現(xiàn)。低技術(shù)可視化和高技術(shù)可視化的特點如圖1所示。

可視化技術(shù)的高低劃分并不存在絕對界限，隨著技術(shù)進(jìn)一步智能化和普及率的提升，高技術(shù)可視化會向低技術(shù)可視化發(fā)生遷移。同時，不同使用者因其自身的技術(shù)背景差異對可視化技術(shù)的高低也會有認(rèn)知差異。

圖解從表現(xiàn)形式上來講，是靜態(tài)可視化，在運行機制上屬于低技術(shù)可視化，其優(yōu)勢在于在資源獲取和實現(xiàn)表達(dá)兩方面都相對容易，這也是圖解被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)等領(lǐng)域的重要原因。

三、圖解的界定

本文主要依據(jù)廣義的圖解概念、圖解的構(gòu)成要素對其涵蓋范圍進(jìn)行界定，劃分并列舉一些教學(xué)設(shè)計中較為常見的圖解類型。

1.圖解的定義

廣義的圖解（Diagram）是指通過使用圖形、圖畫來分析和闡釋主題的各種表現(xiàn)形式。

不同于傳統(tǒng)意義的線性文本，圖解是通過運用圖形、圖畫對復(fù)雜信息的功能性整理和視覺化。圖解實質(zhì)是一種簡化信息的“結(jié)構(gòu)圖”，能夠簡單清晰地呈現(xiàn)出信息全貌。對學(xué)習(xí)者來講，僅僅出示一張結(jié)構(gòu)圖就能使他們了解大量的知識本質(zhì)，這些不僅僅是把一系列相關(guān)觀點松散地連接在一起，而是組成一個相關(guān)范疇的類別和原理的緊致的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[3]。正所謂“一圖勝千言”，在幫助學(xué)習(xí)者獲取知識和記憶知識方面，圖解是一種清晰有效的可視化教學(xué)手段。

2.圖解的構(gòu)成要素

圖解是由圖（幾何形狀、線條、箭頭、圖標(biāo)、圖形符號、圖片、插畫）、文（關(guān)鍵詞、數(shù)字、標(biāo)題、短句/段落）、色三大要素構(gòu)成，它們的構(gòu)成關(guān)系如圖2所示。雖然叫做“圖解”，但是在圖解當(dāng)中，文字和圖形扮演著同等重要的角色，二者必須結(jié)合使用來幫助學(xué)習(xí)者領(lǐng)會和認(rèn)知信息；而圖形和文字又同是色彩的載體，需要通過色彩來區(qū)分不同類別的信息，以及運用色彩的情感屬性提升學(xué)習(xí)者對信息的感受性。

3.圖解的表現(xiàn)形式

圖解有諸多表現(xiàn)形式，本文無法一應(yīng)俱全，文中列舉展示的主要是在教學(xué)中應(yīng)用較為廣泛的幾種圖解類型，如概念圖、思維導(dǎo)圖、表格、金字塔圖、雷達(dá)圖、流程圖、維恩圖、餅圖、柱形圖以及圖文內(nèi)容表達(dá)更為豐富的信息圖等（見表1）。因為信息圖并不拘泥于某種既定形式，因此在表中僅用文字來表述。

表1僅僅展示了不同圖解類型的框架結(jié)構(gòu)，以便于讀者對各類圖解的直觀認(rèn)知。按照結(jié)構(gòu)的差別，圖解可分類為層形結(jié)構(gòu)、列形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、放射結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)等。表1中列出的每種圖解還包括多種變體，如流程圖根據(jù)過程的不同可分為循環(huán)流程圖、順序流程圖等，根據(jù)專業(yè)的不同又可分為業(yè)務(wù)流程圖、程序流程圖、數(shù)據(jù)流程圖等。不同類型的圖解，是由不同的思維邏輯形成的不同的信息組織結(jié)構(gòu)，通過空間形式的變化來表達(dá)各個概念（或思想觀點）之間的平行、遞進(jìn)、對比、包含、環(huán)繞、趨勢等關(guān)系。關(guān)于各類圖解的功用，可參見2010年李建年《試論可視化認(rèn)知工具在大學(xué)教學(xué)中的運用——促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的方法》一文中的可視化認(rèn)知工具一覽表[4]和2005年熊頻、胡小勇《可視化思維支架：概念圖研究的新視角》一文中的常見圖形組織器類型[5]。這兩篇文章中提到的可視化認(rèn)知工具和圖形組織器其實質(zhì)就是圖解，概念的差別在于前者是依據(jù)認(rèn)知心理學(xué)等理論進(jìn)行的定義，而本文則是從其本質(zhì)進(jìn)行的界定。

同樣的圖解形式會被應(yīng)用于不同行業(yè)，例如雷達(dá)圖最早是用來評估日本企業(yè)界的綜合實力而采用的一種財務(wù)狀況綜合評價方法，而現(xiàn)在它也可以用于消費者心理分析、設(shè)計風(fēng)格定位等多屬性體系結(jié)構(gòu)對象的全局性、整體性評價。而同樣的主題也可采用不同的圖解結(jié)構(gòu)類型來進(jìn)行信息組織與可視表達(dá)，或是不囿于已有形式來自行設(shè)計，如圖2即是維恩圖和放射結(jié)構(gòu)結(jié)合設(shè)計的一個新型圖解，形狀設(shè)計整體看起來像兩只眼睛，既是為了體現(xiàn)圖形和文字的同等重要關(guān)系，又以此寓意圖解的視覺傳達(dá)功能。這種不拘泥于既定形式的特性也是圖解的發(fā)展趨勢和優(yōu)勢所在，圖解因其自由多樣的表現(xiàn)形式，可以為不同教學(xué)設(shè)計者的功能需求和使用偏好提供選擇的便利。

四、圖解在《圖形處理》課程教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

那么，在教學(xué)設(shè)計中圖解是怎樣實現(xiàn)其可視化教學(xué)設(shè)計工具的作用呢？筆者通過解析《圖形處理》課程教學(xué)前、中、后三個階段分別設(shè)計制作的一些圖解案例，來展示不同圖解的設(shè)計思路和教學(xué)效用。《圖形處理》是一門基于矢量軟件（CorelDRAW或IIlustrator）的圖形繪制與設(shè)計的技能型課程。該課程可服務(wù)于平面廣告設(shè)計、界面設(shè)計、產(chǎn)品效果圖繪制等專業(yè)領(lǐng)域（以下簡稱為課程）。

1.圖解在課程教學(xué)預(yù)設(shè)階段的應(yīng)用

40多年前，奧蘇貝爾提出“先行組織者”這一概念，認(rèn)為它適用于課前任何以圖形式出現(xiàn)的引導(dǎo)性材料，無論是流程圖、圖表、表格、模型、網(wǎng)絡(luò)、地圖或者其他[3]。圖解應(yīng)用在教學(xué)預(yù)設(shè)階段，即是作為一種先行組織者，可用于學(xué)情分析、課程定位、教學(xué)內(nèi)容的分析與組織、制定教學(xué)大綱、為學(xué)習(xí)者提供知識組織結(jié)構(gòu)圖等。

這個階段的圖解設(shè)計是一個化整為零、化零為整的解構(gòu)與重構(gòu)過程，是通過對教學(xué)諸要素全面的分析分解，把教學(xué)的主體性知識以及知識之間的關(guān)系進(jìn)行框架搭建和結(jié)構(gòu)組織的過程。以圖3來解釋該復(fù)雜過程。

圖3中的圖解①是課程教學(xué)設(shè)計包括的基本要素分解圖，是對課程教學(xué)的整體解構(gòu)，課程教學(xué)設(shè)計一般包含五個分項，在此基礎(chǔ)之上可以再細(xì)分為十個基本要素，這張圖解對于多數(shù)課程都具有普適性。圖解②是其中一項基本要素解析的例舉——課程定位分析圖，通過這張圖解我們可以直觀理解《圖形處理》課程在廣告設(shè)計與制作專業(yè)課程體系中承前啟后的關(guān)系定位。圖解③是教學(xué)內(nèi)容設(shè)計圖，從這張圖中可以看到教學(xué)諸要素之間的緊密關(guān)聯(lián)，正是基于前幾項要素的分析結(jié)果，以此為限定條件來嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容；而教學(xué)內(nèi)容的框架搭建又依據(jù)不同教學(xué)情境分為四個組塊，每個情境中又分別設(shè)定獨立的任務(wù)模塊，通過對教學(xué)內(nèi)容的碎塊化和模塊化，以由簡到繁、循序漸進(jìn)、層級遞進(jìn)的知識關(guān)系形成一個相對獨立又相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)流程。這樣的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方式使得教學(xué)任務(wù)實施非常靈活，無論是用于不同的矢量圖形軟件教學(xué)，還是用于不同專業(yè)的教學(xué)需求，都能彈性應(yīng)對。

在結(jié)構(gòu)組織方面，圖解①選用了層級結(jié)構(gòu)形式，圖解②是以流程圖結(jié)合放射結(jié)構(gòu)形式，圖解③則是樹狀圖結(jié)合流程圖，并以植物生長和灌溉系統(tǒng)的造型來寓意學(xué)生培育的成長過程。色彩的作用在于分類和分區(qū)，加強視覺感知。課程教學(xué)的每一項基本要素都可以通過這樣的圖解方式來分析和表達(dá)。

在實現(xiàn)技術(shù)方面，這幾張圖解都是在PPT里完成的，僅需使用它的繪圖工具、基本形狀、顏色填充等常用工具就可以完美呈現(xiàn)，即便是更加豐富的表達(dá)效果，或者制作一些高密度信息圖類的教學(xué)圖解，PPT也都可以勝任。但是如果需要單張高清的圖片格式（JPG、PNG等），則需另行選用相對專業(yè)的繪圖軟件來完成。

在教學(xué)預(yù)設(shè)階段運用圖解，能夠直觀呈現(xiàn)教學(xué)設(shè)計者的思維和想法，不同于概述和總結(jié)，它能夠把課程知識之間的結(jié)構(gòu)層次關(guān)系很好地描繪與展示出來，不僅能幫助教師全面檢視自己的課程設(shè)計是否是一個合理的結(jié)構(gòu)體系，同時又方便學(xué)習(xí)者全面認(rèn)識教學(xué)過程的全貌。

2.圖解在課程教學(xué)實施階段的應(yīng)用

圖解在教學(xué)實施階段的用途同樣廣泛，可以用于概念釋義、教學(xué)案例闡釋、章節(jié)概要、數(shù)據(jù)對比分析等內(nèi)容的可視化表達(dá)。在《圖形處理》課程教學(xué)當(dāng)中，教師會為學(xué)生操作演示大量的圖形繪制案例，并且會把重點案例錄制成視頻方便學(xué)生課下自學(xué)，既然已經(jīng)有了視頻教程這樣的動態(tài)可視化資源，為什么還會應(yīng)用到圖解呢？圖4展示的這個教學(xué)案例圖解，是對圖形對象繪制過程的重點提要，圖中把圖形對象的構(gòu)成元素進(jìn)行了分解，目的是教會學(xué)生把一個圖形理解為多個基本形狀和圖層的組合構(gòu)成，學(xué)生首先要學(xué)會對圖形進(jìn)行正確的分析分解，才能學(xué)會運用基本形狀工具來實現(xiàn)造形，這是圖形設(shè)計當(dāng)中非常重要的學(xué)習(xí)方法——形體分解法。如果學(xué)生單是觀看視頻，視頻雖然能詳盡演示案例的操作過程，卻沒有展示思考分析的過程，這會讓學(xué)生不自主地把注意力集中在制圖步驟和工具使用上面，而對圖形的構(gòu)成卻沒有深入的理解，那么在后期的深度學(xué)習(xí)當(dāng)中就很難發(fā)生知識遷移與學(xué)會舉一反三。同時，這樣的圖解對于軟件基礎(chǔ)較好的學(xué)生而言更為節(jié)省時間，僅看這一張圖中所呈現(xiàn)的知識要點即可掌握要領(lǐng)，既方便記憶又能隨時回顧與思考，而且節(jié)省時間。而對于軟件基礎(chǔ)不足的學(xué)生，單獨呈現(xiàn)這張圖解則會使其不得要領(lǐng)，需要結(jié)合視頻教程逐步演示學(xué)習(xí)更為有效。

3.圖解在課程教學(xué)評價階段的應(yīng)用

圖解在教學(xué)評價階段可以用于教學(xué)結(jié)果呈現(xiàn)、班級成績分析等方面，目的在于通過信息視覺化幫助教師客觀準(zhǔn)確地評價教學(xué)效果，同時也可以加深學(xué)生的自我認(rèn)知。教師對自我教學(xué)效果的分析主要依據(jù)形成性評價和終結(jié)性評價來進(jìn)行。教學(xué)和評價是一個相互依存的整體，在課程教學(xué)的各個階段，教師都要通過教學(xué)評價了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并為學(xué)生提供行之有效的反饋意見，進(jìn)而提高教學(xué)的有效性，這類評價屬于形成性評價。而終結(jié)性評價則是課程最后考評學(xué)生能力并記錄存檔的成績。終結(jié)性評價的視覺呈現(xiàn)方式較為常見的是柱形圖，也可使用散點圖。

如圖5中的圖解①，通過這張散點圖可以清楚地觀測到班級學(xué)生在《圖形處理》這門課程中的最終成績分布情況，但這張圖解僅能體現(xiàn)出每個學(xué)生在班級里獲得的相對于整體的分值。而圖解②則使用了折線圖來呈現(xiàn)單個學(xué)生六個由易到難的階段作業(yè)的得分情況，通過折線變化可以知悉該生的能力起點、在不同作業(yè)階段的技能獲得情況、學(xué)習(xí)過程的進(jìn)步情況和努力程度。如果把三個學(xué)生的分析結(jié)果重疊在一張圖解上，則使不同學(xué)生的個體差異得以體現(xiàn)（圖解③），這是形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的好方法，增強了整體評價的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)然，圖解③適用于小范圍典型個例分析，如果是較大的班級容量則不太適用，數(shù)據(jù)過多識別性就會被削弱。

五、結(jié)束語

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，除卻各大院校自主開發(fā)或定制的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師在日?？蛇x擇使用的線上線下可視化教學(xué)工具也層出不窮，如：思維導(dǎo)圖制作軟件iMindMap，微課制作工具ShowMe、Educreations、汗微·微課寶等，但這類工具優(yōu)先服務(wù)于iPad、iPhone的使用者，還有一些僅提供在線編輯功能，如果需要保存文件則需要付費使用，語言也多以英文為主。而一些更高級的技術(shù)還需要最新的計算機硬件支持，這些花費對于普通師生都太昂貴了。再就是對于信息技術(shù)水平不高的教師而言，許多軟件操作起來困難重重，需要花費較高的時間成本，教學(xué)思維也會因此受到干擾。除卻這些人力物力的成本因素，技術(shù)手段也并不是越高端就越有效，無論采用何種高端技術(shù)去實現(xiàn)教學(xué)設(shè)計可視化，都需要以合理建構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容為前提，而在建構(gòu)教學(xué)框架、結(jié)構(gòu)化教學(xué)內(nèi)容方面，圖解的教學(xué)效用是顯而易見的：從設(shè)計者（教師）的角度而言，圖解在技術(shù)操作上簡單易上手，既能為教師節(jié)省時間和金錢，又能避免文本敘事型授課的過度填充和低效能；從學(xué)習(xí)者的角度而言，圖解在認(rèn)知和理解信息方面簡潔明了，能為其展示學(xué)科知識體系的層級結(jié)構(gòu)圖，并能幫助其搭建自己的認(rèn)知架構(gòu)，促進(jìn)其大腦視覺想象力的發(fā)展。雖然圖解在結(jié)果呈現(xiàn)上看起來很簡單，但其設(shè)計構(gòu)思過程卻非常復(fù)雜，需要大量翻閱教學(xué)資料、收集教學(xué)資源、學(xué)習(xí)視覺傳達(dá)的相關(guān)知識、畫草圖、推敲結(jié)構(gòu)關(guān)系等等。而這些工作內(nèi)容，才是真正能夠有效提升教師信息素養(yǎng)和教學(xué)水平的“教育技術(shù)”。在教學(xué)設(shè)計的路途中，提升教學(xué)效果是一個漸進(jìn)的過程，而學(xué)習(xí)使用圖解作為可視化教學(xué)工具也是如此，期待圖解能夠成為每位教師的教學(xué)利器。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢旭鴦.教學(xué)設(shè)計可視化研究：教學(xué)設(shè)計的視覺轉(zhuǎn)向[J].全球教育展望，2010（7）：31.

[2]李芒，蔡旻君，蔣科蔚等.可視化教學(xué)設(shè)計方法與應(yīng)用[J].電化教育研究，2013（3）：17-18.

[3]（美）琳達(dá)·B·尼爾森著，魏清華等譯.最佳教學(xué)模式的選擇與過程控制[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2014.

[4]李建年.試論可視化認(rèn)知工具在大學(xué)教學(xué)中的運用——促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的方法[J].貴州師范學(xué)院學(xué)報，2010（4）：37.

[8]熊頻，胡小勇.可視化思維支架：概念圖研究的新視角[J].信息技術(shù)教育，2005（10）：55.

（編輯：魯利瑞）