圖式交互可視化教學(xué)策略在大規(guī)模疫情期間應(yīng)用價值探析

張東淑 張湘

面對新冠肺炎疫情防控的關(guān)鍵時期，教育部發(fā)布通知，指導(dǎo)各高校充分利用優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，展開在線教與學(xué)活動，實現(xiàn)“停課不停教”“停課不停學(xué)”?？梢灶A(yù)見的是，為應(yīng)對新冠肺炎引發(fā)的大規(guī)模在線授課將會改寫“課堂”一詞的含義，也面臨著隨之而來的一系列問題。本研究運用雨課堂支持下的圖式交互可視化教學(xué)策略，結(jié)合“針灸學(xué)”教學(xué)實踐應(yīng)用實證，分析其在大規(guī)模疫情期間的應(yīng)用價值，以期為線上教學(xué)策略應(yīng)急預(yù)案提供借鑒。

一、大規(guī)模疫情期間在線教育面臨的問題

疫情期間，學(xué)生須待在家中，不能提前返校、不能參加集中性活動，甚至不能外出。此形勢下，學(xué)生集中在同一場地學(xué)習(xí)已不再可能，共位集中式轉(zhuǎn)變?yōu)楫愇簧⒉际降慕虒W(xué)組織結(jié)構(gòu)成為制定應(yīng)急預(yù)案之剛需。教學(xué)組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變帶來了一系列問題：首先，異位散布式教學(xué)組織結(jié)構(gòu)中師生需要借助媒體的支持構(gòu)建特定學(xué)習(xí)環(huán)境;其次，線上課堂往往受到頻繁跳轉(zhuǎn)多種平臺/系統(tǒng)等干擾，必須采用比校園課堂授課更豐富的交互手段，且教學(xué)交互需實現(xiàn)采集學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果數(shù)據(jù)的功能才能確保教學(xué)結(jié)構(gòu)的流暢性;再有，學(xué)生學(xué)習(xí)場地轉(zhuǎn)移至家中后，教師需要構(gòu)建個性化教學(xué)策略支持線上教學(xué)，增加學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的多樣性以便滿足不同個體認(rèn)知習(xí)慣;最后，遠(yuǎn)程教育還需要靈活的學(xué)習(xí)架構(gòu)適應(yīng)不同學(xué)生所在社區(qū)及家庭的信息化條件的不同，以實現(xiàn)與課堂教學(xué)實質(zhì)等效的質(zhì)量。

當(dāng)然，我國目前擁有著世界第一的慕課資源，這為線上教學(xué)提供了必要保證，但是，教師如何借助全媒體學(xué)習(xí)環(huán)境，在異位散布式的線上教學(xué)中構(gòu)建與其相應(yīng)的信息技術(shù)與學(xué)科特點深度融合的有效教與學(xué)交互策略，促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)、采用高級學(xué)習(xí)方略、獲得高階知能及其遷移應(yīng)用能力，使得在“核心素質(zhì)”為導(dǎo)向的新一輪教學(xué)改革中，達(dá)到促進學(xué)科高階思維能力發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)是線上教學(xué)面臨的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)。

二、雨課堂支持下的圖式交互可視化教學(xué)策略的構(gòu)建及其應(yīng)用

（一）圖式交互可視化教學(xué)策略

圖式交互可視化（Schematic Interactions Visualization，簡稱SIV）是指“在信息技術(shù)環(huán)境中，運用圖式理論，將個體隱性的知識，通過視覺表征手段表示出來，形成能夠直接作用于交互過程和交互結(jié)果的顯性物理知識制品，促進師師、師生、生生及他們與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間深層次有效交互的教學(xué)策略，從而促進知識的傳播與創(chuàng)新”。SIV策略對于研究者來說，為其從不同層面觀察、理解和分析課堂交互過程提供了可能;對于教師來說，為其構(gòu)建靈活的教學(xué)活動以及良好的互動環(huán)境提供了方法;對于學(xué)習(xí)者來說，為其積極地參與學(xué)習(xí)活動、提高自身的高階認(rèn)知能力與遷移應(yīng)用能力提供了新的途徑。

（二）雨課堂支持下的圖式交互可視化教學(xué)策略

雨課堂支持下的圖式交互可視化教學(xué)策略（如圖1所示）采用雨課堂“云+端”技術(shù)支持服務(wù)模式，借助信息智能采集推送和即時數(shù)據(jù)分析功能，促進課前、課中、課后課程資源與概念圖技術(shù)深度融合，分別采取合作學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，組織師生繪制師生主題概念圖及拓展主題概念圖，調(diào)試數(shù)據(jù)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計，通過個性化的資源推送、實現(xiàn)教學(xué)過程有效互動和實時全方面教學(xué)評價，從而搭建診斷學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知圖式、引導(dǎo)學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知整合、評價學(xué)習(xí)者遷移應(yīng)用能力3個可視化平臺，借助平臺實施主題概念圖的個性化比較、“同化”或“順應(yīng)”式補充、應(yīng)用知識能力的教學(xué)活動，實現(xiàn)針對性、層次性、實踐性的教學(xué)交互，基于師生間學(xué)習(xí)共同體構(gòu)建，創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計、賦能高效課堂交互、實踐知識點理解力，從而促進高階思維能力的發(fā)展。

（三）教學(xué)實踐應(yīng)用——以針灸學(xué)為例

1.課前學(xué)生主題概念圖設(shè)計：可視化診斷學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知圖式

課前學(xué)習(xí)者基于學(xué)習(xí)任務(wù)要求，第一階段為自主交互，學(xué)生利用雨課堂線上學(xué)習(xí)資源（微課視頻、預(yù)習(xí)課件、習(xí)題等）了解穴位的基本概念與知識體系，如定位、主治、刺灸法等，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，自主選擇一個穴位，繪制學(xué)生主題概念圖。

第二階段為合作交互，學(xué)生通過建立在線學(xué)習(xí)小組，搭建圖式可視化學(xué)習(xí)診斷平臺，在相互了解穴位知識的認(rèn)知圖式的基礎(chǔ)上，在線學(xué)習(xí)小組合作選擇某一與穴位知識應(yīng)用相關(guān)主題內(nèi)容，討論穴位基本知識之間的關(guān)聯(lián)、命題與概念的提取，繪制學(xué)生組主題概念圖。下頁圖2為A同學(xué)所在小組自主選擇主題，展示穴位知識在“關(guān)注疫情、居家防護”中的應(yīng)用。反映出該學(xué)生組通過對學(xué)生主題概念圖的學(xué)習(xí)理解記憶，掌握了列缺、尺澤、大椎、太沖等穴位基本知識以及衍生知識，如背三針的配伍應(yīng)用、補益肺氣的穴位組合等。命題的兩個分支說明學(xué)生認(rèn)為補益肺氣、清肝明目是居家防護的中醫(yī)防治原則，體現(xiàn)了學(xué)生的中醫(yī)辨證思維能力。但補益肺氣命題下“背三針”與“列缺、尺澤、大椎”三穴之間的關(guān)系有誤，穴位操作方法僅用“按揉、艾灸”表達(dá)，并沒有相應(yīng)的具體操作方案，直觀揭示了學(xué)生缺乏實踐技能的訓(xùn)練，從而影響了對穴位配伍、操作方法的熟練掌握。

通過學(xué)生/學(xué)生組主題概念圖，教師深入了解學(xué)生對穴位知識的認(rèn)知圖式，針對性設(shè)計了以下教學(xué)目標(biāo)：（1）了解穴名、定位與主治、刺灸法之間的關(guān)系;（2）了解穴位療效機理研究進展;（3）掌握穴位的配伍應(yīng)用;（4）增強學(xué)生的實踐應(yīng)用能力;（5）促進學(xué)生的中醫(yī)辯證思維能力。教學(xué)重點：通過主題概念圖判斷學(xué)生個體課前就穴位理解的差異，準(zhǔn)確設(shè)計穴位的理論知識與實踐應(yīng)用教學(xué)活動。教師針對課前學(xué)生主題概念圖提供的信息，準(zhǔn)備穴位配伍及其療效機理的教學(xué)資料，設(shè)計形成性練習(xí)判斷學(xué)生的理解程度，重點考察學(xué)生的穴位配伍知識與實踐應(yīng)用能力。設(shè)計了課上啟發(fā)性問題：舉例說明根據(jù)病灶周圍組穴處方（局部配穴）如何在臨床上應(yīng)用？采用何種具體的操作方法？

2.課中教師主題概念圖設(shè)計：可視化引導(dǎo)學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知整合

雨課堂直播中，學(xué)生投稿主題概念圖，通過彈幕、互評功能，師生評價學(xué)生主題概念圖，教師引導(dǎo)交流，輔助性評價學(xué)生主題概念圖認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)生能夠在自我構(gòu)建的認(rèn)知圖式中清晰意識到其中的問題，師生間及時反饋與交流，以促進學(xué)生學(xué)習(xí)成效;發(fā)布練習(xí)題填充教師主題概念圖，比較學(xué)生主題概念圖與教師主題概念圖差異。圖3例舉的是教師設(shè)計的“關(guān)注疫情、居家防護”主題概念圖，和圖2學(xué)生組主題概念圖進行比較，可以看出學(xué)生組主題概念圖中，補益肺氣分支下的穴位組合名稱與穴位組成之間的關(guān)系有誤，清肝明目分支下同時出現(xiàn)三個穴位，主次不分明。顯然，學(xué)生組主題概念圖按照中醫(yī)防治原則列舉了諸多具有相關(guān)主治功能的穴位，但對這些穴位的臨證應(yīng)用與組穴處方的掌握仍不甚清楚。教師主體概念圖補益肺氣分支下分別為背三針的穴位組成、定位以及具體操作方法，清肝明目分支下只保留了太沖穴定位與操作方法;還增加了居家防護的常識，加強對概念圖主題的渲染，突出學(xué)以致用，引導(dǎo)學(xué)生對臨證穴位配伍應(yīng)用與刺灸操作方法等實踐技能的培養(yǎng)。在討論和比較分析師生主題概念圖的過程中，講解背三針的選穴組方特色、臨證應(yīng)用、常用刺灸法的適應(yīng)癥與選取;分析太沖穴與大敦穴、行間穴三穴的聯(lián)系區(qū)別：雖同屬于肝經(jīng)，位置臨近，但在臨證應(yīng)用中有所區(qū)別，太沖穴在清肝明目、疏肝解郁方面更勝一籌，且按揉此穴可起到較好的保健作用。強調(diào)針灸學(xué)理論實踐性緊密結(jié)合的學(xué)習(xí)特點，滲透針灸簡、便、效、廉的防治特色，培養(yǎng)學(xué)生整體思維、形象思維等中醫(yī)思維能力，堅定學(xué)生中醫(yī)藥文化自信。

為進一步考察學(xué)生對穴位理論知識及其實踐應(yīng)用的掌握狀況，教師可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)中的知識點有針對性地采取非良構(gòu)問題設(shè)計，讓學(xué)生參與教師主題概念圖填圖互動，通過定義教師主體概念圖中所設(shè)置的概念和對命題連接詞填空的具體描述，不斷提取頭腦中已有的知識，原有知識信息被構(gòu)建與重組，將已有與現(xiàn)有的知識框架整合，增強學(xué)生對理論知識理解的信心，促進學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動探索，同時以形成性評價方式考核學(xué)生對知識點理解的準(zhǔn)確度和深度。通過填圖練習(xí)，學(xué)生學(xué)會思考如何在平行概念間尋找有機聯(lián)系，拓展理解穴位知識之間關(guān)聯(lián)的思路，讓學(xué)生明白這種概念與知識點之間的關(guān)聯(lián)有利于穴位知識系統(tǒng)性的理解記憶，如穴位命名、定位與主治或刺灸操作之間的關(guān)聯(lián)，解剖結(jié)構(gòu)與刺灸禁忌之間的關(guān)聯(lián)，穴位主治、所屬經(jīng)絡(luò)與配伍應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)等。

3.課后拓展主題概念圖設(shè)計：可視化評價學(xué)習(xí)者遷移應(yīng)用能力

圍繞課上學(xué)生組/教師主題概念圖的穴位應(yīng)用主題，拓展課后網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)，要求學(xué)生閱讀10篇相關(guān)文獻(xiàn)，通過小組線上討論交流，總結(jié)與主題相關(guān)的重要概念及其關(guān)聯(lián)，繪制拓展主題概念圖，培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移應(yīng)用能力。教師給予學(xué)生課后拓展學(xué)習(xí)活動及時且準(zhǔn)確反饋，加速學(xué)生對知識遷移應(yīng)用能力的培養(yǎng)。如圖4所示，學(xué)生將“關(guān)注疫情、居家防護”的主題進行拓展，繪制了“強身健體、疫情防護”主題概念圖，融入了自己對于穴位在疫情防護中應(yīng)用的觀點、理解，以新冠病毒即將侵襲于肺為背景提出問題，提供“正氣存內(nèi)、邪不可干”的中醫(yī)理論解決方案，將“神闕”“涌泉”和“足三里”三個強身健體常用穴位組合，又分析其對于臟腑調(diào)整作用的區(qū)別聯(lián)系：“強元氣”“提腎氣”“補胃氣”，構(gòu)建出人體各系統(tǒng)相互影響、相互促進的中醫(yī)整體思維與辨證思維圖式。

三、應(yīng)用價值

本研究價值體現(xiàn)在：（1）智慧教學(xué)環(huán)境滿足教學(xué)組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變：利用雨課堂智慧教學(xué)環(huán)境實施基于主題概念圖的教與學(xué)行為實踐，模擬“教師主導(dǎo)一學(xué)生主體”的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)模式適應(yīng)教學(xué)組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;（2）主題導(dǎo)向交互模式確保教學(xué)結(jié)構(gòu)流暢性：學(xué)習(xí)者沿著教師課程設(shè)計思路，利用主題概念圖有序地實施預(yù)設(shè)的學(xué)生自主、合作交互，生生、師生協(xié)作交互等程序規(guī)則，避免了交互活動散亂、交互主題不夠聚合、交互過程易于脫離課堂教學(xué)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的常見的交互失效問題，使學(xué)生獲得流暢的學(xué)習(xí)體驗;（3）個性化教學(xué)策略豐富學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)多樣性：這種個性化、可持續(xù)的教學(xué)交互也展現(xiàn)了學(xué)習(xí)者對概念理解的思維提取過程，為教師個性化教學(xué)指導(dǎo)提供切實依據(jù)，實現(xiàn)線上教學(xué)“因人而異”的多樣化個體需求設(shè)計;（4）圖式可視化平臺調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)架構(gòu)靈活性：本研究搭建了診斷學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知圖式、引導(dǎo)學(xué)習(xí)者概念認(rèn)知整合、評價學(xué)習(xí)者遷移應(yīng)用能力3個可視化平臺構(gòu)成的靈活性學(xué)習(xí)架構(gòu)。教學(xué)設(shè)計時，學(xué)生可根據(jù)自己的實際需求與偏好，主動選擇教師設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù);教學(xué)過程中，學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，教師針對學(xué)生涌現(xiàn)出的問題給予指引與點撥，并對于學(xué)生學(xué)得如何、有何問題、該如何給予幫助的決策，根據(jù)個性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)由教師與智能教學(xué)工具共同完成。符合以學(xué)生發(fā)展為中心的教育教學(xué)理念，讓學(xué)生身在家而心在學(xué)，促進在線學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)質(zhì)量實質(zhì)等效。

作者簡介：

張東淑：副教授，博士，研究方向為中醫(yī)思維導(dǎo)向的混合教學(xué)設(shè)計與評價、智慧課堂教學(xué)設(shè)計（nyzds@sina.com）。

張湘：教授，博士，研究方向為圖式交互可視化策略、設(shè)計思維（914630249@qq.com）。