走进思维可视化（一）课改新支点，减负新途径 - 图文

走进思维可视化（一）

课改的新支点，减负的新路径

——基于思维可视化的教学效能提升策略

题记：课改的目的在增效，减负的前提亦在增效，故一切教学活动的落脚点在增效，一切教学活动的突破点亦在增效。那么如何增效？或者说“更有效地”增效呢？近年来在国内悄然兴起的“思维可视化教学”研究及实践活动为我们实现减负增效提供了新视角、新理念、新方法及新路径，同时也为落实课改“自主、合作、探究”的学习模式找到了新支点！

一、初步了解“思维可视化”

思维可视化（Thinking visualization）是指以图示或图示组合的方式把原本不可见的思维结构、思考路径及方法呈现出来，使其清晰可见的过程。将思维可视化运用到学科教学中，可以实现零散知识系统化，隐性思维显性化，解题规律模型化。

为什么要把大脑中的思维“画”出来呢？这样做，到底是“多此一举”还是“意义非凡”呢？据我的研究，当然是后者，其意义大体可概括为“显性价值”与“隐性价值”两种：

第一， 显性价值——让知识更易被理解和记忆

据信息传播学及脑科学的研究，在各类信息中，图像信息的传递效率最高，大概是声音信息传递效率的两倍，纯文字信息传递效率的十倍。所谓“传递效率”，仅从教学角度，您把它理解为“学生理解和记忆知识的效率”即可，搞得过于宽泛或过于深奥都无现实意义。以上结论的数据未必精确，但这一结论无疑是正确的，最起码它与我们的经验是相符的：人们常说“一图胜千字”、“百闻不如一见”，讲的就是这个道理。想象这样一个情境：您正试图向他人阐释一个很抽象或很复杂的问题，可是重复多遍，对方还是听不太懂，怎么办？找纸笔来，在上面把要表达的想法画出来，也许很快便会听到对方说“噢，愿来是这样！”其实，现实中很多职业都离不开图示语言，如工程师、军事指挥官等。想一想：要建一幢大楼却不给施工人员图纸会怎样？两军对垒，一方军事指挥官却弄丢了地图会怎样？回到我们的课堂，请想一想：一位善于用“图”来梳理或阐释知识的教师与一位总是让学生死记硬背（反复读、反复写）或者一位反复灌输，喋喋不休的“演讲家”相比，谁能让学生更快、更好地理解与记住知识呢？当然是那位用“图”的老师，因为我们的大脑更喜欢“图”，也更擅长理解与记住“图”。

第二， 隐性价值——发展学生的思维能力及学习兴趣

运用“思维可视化”方法及技术教学可以使知识更易被理解和记忆，但这只是“思维可视

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化”的“小用”而非“大用”，其“大用”在于有效发展学生的思维能力及学习兴趣。在传统课堂上，教师多以“灌输”方式拼命往学生脑子里塞知识，学生则多以“死记硬背”及“反复做题”的方式来记住这些知识。然而这种只关注“知识”不关注知识背后“思维”的教学危害巨大：它会使学生长期处于浅思考、不思考的状态，久而久之，学生的思维发展必然受阻，思维能力必然弱化，不必说创造力，就连最基本的理解力也无法发展出来。

引入“思维可视化”后，教学的焦点从“知识层”深入到“思维层”，推动或者说是倒逼教师与学生一起思考，进行思维共振，思想争鸣，课程的思维含量大大增加，师生的思维能力在师生互动及生生互动中持续地、系统地得到锻炼与发展。这样，不但知识被“学透了”，而且还同时发展了思维能力，一举两得！

除了发展思维能力，“思维可视化”还给我们的教学带来一个更大的附加值——对学生学习兴趣的激发：我们的大脑有一个特性——最讨厌“机械重复”，不要小看“机械重复”的杀伤力，轻可使人“厌学”，严重可使人“跳楼”！而传统教学的法宝恰恰是“机械重复”——反复读、反复写、反复背、反复做题，日复一日，年复一年，周而复始，从不间断，从未改变！为什么师生们只会“机械重复”呢？因为在传统教学过程中，教与学大都停留在知识表层，对知识进行的是“粗加工”，没有深入理解知识的本质，没能理清知识的内在结构，而对考试规律、学科规律、思维规律更缺乏了解与把握。所以在这种情况下，学生们并不是“在知识的海洋中畅快地遨游”而是“在知识的沼泽地里艰难地跋涉”，其痛苦感可想而知！而运用“思维可视化”教学，对知识进行的是“精加工”，首先它通过“提要素——问本质——理关系——建结构”四步将隐性、模糊、零散的“知识点”变成显性、清晰、系统的“知识网”，而在这个“结网”的过程中学生会体会到较强烈的“进行有效思考”的快乐及“获得明确成果”的成就感，这在心理学上被称为“内在奖赏”。在激发学生学习兴趣上，“内在奖赏”的效果要远远优于“外在奖赏”，因为“内在奖赏”的效果往往是递增的，而“外在奖赏”的效果往往是递减的。因此，要有效调动学生的学习动力，绝不能总是求诸外，仅仅靠家长和老师的“紧逼盯人”、“冷嘲热讽”来激励学生，更不能用“物质奖励”来贿赂学生，那会使学生养成“被动学习”心态。而是要学会求诸内，让“学习”这件事本身给学生带来愉悦的体验！当然，在以知识灌输为主的传统教学中，这一目标是很难实现的，只有运用“思维可视化”来创新、升级我们的教学才能把学生引入到一个“热爱思考、有效思考、享受思考”的乐学王国。

那么如何来实现“思维可视化教学”呢？这需要一个系统，这个系统由五个层面构成：理念转化层、方法技术层、课程设计层、课堂环境层、效能评价层。下面分别简要介绍：

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第一层面，理念转化层

为什么不把方法和技术放在首位呢？因为方法和技术为“术”，而理念为“道”，若要将“术”的作用发挥到极致，必须“以道驭术”，否则“术”将迷失方向，所以理念转变是首要的，是运用“思维可视化”构建“思维型课堂”的关键前提。在“理念转化层”要求教师及学生必须充分认识到“知识灌输型”教学的危害；必须将关注点从“知识层”深入到“思维层”；必须将教与学的目标从“学会”升华到“会学”；必须彻底作别“死记硬背”及“题海战术”，走进深入理解和系统思考，并且让有效思考成为一种享受、一种习惯、一种信仰！

第二层面，技术方法层

实现“思维可视化教学”的方法与技术主要包括两类：图示方法（思维导图、模型图、鱼骨刺图、流程图、概念图等）以及生成图示的软件技术（Mindmanager、mindmapper、XMIND、Linux、imindmap等）。在具体教学应用实践中，每一种图示方法都有与之相匹配的知识加工对象：思维导图更适合对复杂的知识进行系统梳理，使之呈现为层级清晰的知识结构；流程图及鱼骨刺图更适合绘制解题流程，只不过鱼骨刺图呈现的是逆向思考过程；学科规律模型则是用来呈现学科规律的高级图示，它能清晰揭示知识背后的复杂结构及问题解决策略。为了让大家能更直观地了解这些图示方法，下面特选几幅比较简单的图例呈现给大家：

图例说明：上图为初中语文《出师表》的分析型思维导图，此图不但清晰地梳理了文章结

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构，加深了对文章的理解，而且能起到助记（背诵）的作用。

图例说明：上图为初中数学“一元二次方程”部分的题型归纳思维导图，掌握了此图，中考此部分试题的陷阱就可以全部规避了。

图例说明：上图为高中数学“函数单调性”类型题的通用解题模型，掌握一个模型通晓一类题的解法。因此“建模”是告别“题海战术”的有力支持。

第三层面，课程设计层

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搞课程设计第一个要弄清的问题便是“一堂好课的标准到底是什么？”一般来讲，可能会有五条、十条、五十条，但“思维可视化”的课堂只有一条：有没有思维含量——是否做到了“以知识为载体来引发学生思考，发展学生的思维能力”。因此“思维可视化”课程的基本设计原则就是：以“发展学生思维能力”为深层次目标，以“借助图示方法及技术对知识进行深加工”为效能手段，以“学生为主体，教师为主导，师生及生生合作探究”为课堂形式，最终水道渠成地让学生完成对知识的掌握。

第四层面，课堂环境层

虽然“思维可视化”是一种较为前沿的方法及技术，但对课堂环境并没有苛刻要求，只要有黑板就能运用“思维可视化”的方法，而且在黑板上现场绘制图示，边讲边画，边画边与学生互动的做法是最值得提倡的——其效果是优于现成电子课件的。如下图：黑龙江省大庆市第五十八中学何伟老师指导学生运用板书思维导图进行语文知识复习。

当然，现场绘制图示也有其局限性：不易保存，占用课堂时间较多，不易再次调用。而借助现代教育技术构建的“未来课堂”环境则克服了这些局限性。这个环境主要包括:（１）由无线网络及智能终端（平板电脑、交互式电子白板、一体机等）组成的思维可视化信息支持平台，它具有生成、储存、呈现、修改、编辑、无线传输等功能。（２）经过优化设计的思维可视化课程资源系统（以一套能够进行动态展示、交互操作的课程图库为主体资源，匹配相关图示化解题训练资源）。（３）按着“学中心”理念设计的小组合作探究式学习环境，包括可随机组合的桌椅、便于学生展示交流的课堂布局设计等。

第五层面，效能评价层

传统教学效能的评价指标主要是“学科成绩”，评测的手段主要是“考试”，其实在现行中高考体制下，“关注成绩”和“重视考试”都是可以理解的，但“成绩”是结果性评价，只能

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反馈结果，不能反馈教学过程，如成绩不理想，教师往往会简单粗暴地将“失败”归因于学生不努力，这样作为“检测——反馈——反思——改进”手段的考试也就失去它的原本价值，摇身一变，成了片面的激励手段，当然这种“激励”会让很多学生郁闷不已！“思维可视化”的教学效能评价是既关注结果又关注过程的，而且所关注的结果还不仅仅是指考试成绩，还包括心智（心理能力及思维能力）水平的发展性评价，而所谓“关注过程”的评价是指教与学的过程被可视化后储存起来，课后或考试后师生都可以进行“图上作业”——对照图来进行知识漏洞及解题障碍检测，边检测边释疑，边释疑边标注，非常直观、非常高效。

二、找到课改“落地”的新支点

课改旨在以学生为中心建立自主、合作、探究的学习模式。虽经多年努力推进，但客观地讲，落实的情况并不理想。有些学校或地区在“课改”上的确下了大功夫，也有些弄出了大动静，还有些确实搞出了成果，创造了值得借鉴的“课改模式”，但“形式大于实质”的现象还是比较严重的。其症结主要在“探究”上：教师少教，学生逐渐自主；分成小组，合作便可催生；但“探究”却没那么简单——缺乏思考意识、思考方法及思考工具的学生们仍然会将关注点停留在知识的表层，根本没有真正“探究”进去！

学习效能取决于两个关键词：一个是“透彻”，一个是“系统”。然而没有“深度思考”就不可能做到“透彻”，缺乏“系统思考”（对相关知识进行概括、梳理、归纳）就不可能做到“系统”，所以缺乏“深度思考”及“系统思考”的“探究”实际上是“伪探究”，而“伪探究”必然导致实质意义上的“伪合作”及“伪自主”，也就是说过不了“有效探究”这一关，课堂搞得不管多热闹、多好看，究其实质都是空的！

因此，要把课改推向深水区，关键是解决“有效探究”的问题，换一种说法：也就是要解决“有效思考”的问题。“思维可视化教学”的核心内容就是一套引导师生进行有效思考的方法及技术。它的“思考方法”主要包括提炼、概括、区分、判断、推理、分析、综合等逻辑方法，还包括发散、聚合、辩证、递进、抽具象转换、逆向及侧向思考等思考方式。因此，“思维可视化教学”正是突破“探究”这一课改“瓶颈”的最佳策略，也是使自主、合作、探究学习模式整体“落地”的有力新支点。

三、发现减负增效的新路径

减负措施连连出台：减教材难度、减书包重量、限在校时间、限补课??，可“负”为什么还是没减下来？要破解这一困局，首先必须要搞清楚“负”到底从哪里来。其实“负”包括两个方面：一个是生理负担，一个是心理负担。其中“生理负担”的确可以通过减少学习时间

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来降低，而要降低“心理负担”就没那么简单了。“心理负担”是个体的一种主观感受，学习时间长未必痛苦，学习时间少也未必快乐！爱因斯坦曾这样解释他的“相对论”：“如果你在一个漂亮姑娘身旁坐一个小时，你会觉得只是坐了片刻；反之，如果你坐在火炉旁，片刻便会觉得如同一个小时。”这个“相对论”也适合解释学习现象：对那些“学进去”的学生而言，学习这件事是可以甘之如饴，废寝忘食，乐在其中的，所以学习时间长一些也不会痛苦；而对于那些“学不进去”的学生而言，学习就是一件枯燥乏味，令人生厌的苦差事，所以学习时间再短也会如坐针毡，苦不堪言！因此，要减学生的“心理负担”就必须从学生的学习体验入手。

那么，是什么决定了学习体验呢？有两个关键因素：第一，学习观念；第二，学习方法。什么是学习观念？远有“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”，近则有“只要学不死，就得往死学”，这些既是“勤学观”也是“苦学观”，它深深地根植于我们的学习文化之中，让我们把学习与痛苦紧紧联系起来，而将孔老夫子“学而时习之，不亦乐乎”的初心给丢了！那么在这种学习观念指导下，学习会是愉悦的吗？心理学中有一个著名的皮格马利翁效应（Pygmalion Effect），它反应的是心理暗示的作用：你总那样想，事情往往就会按你想的那样发生。所以，如果在一个学生的头脑中存在着“所有学习都是痛苦的，学习就是要和痛苦作斗争”的观念，那么他的学习体验是不会快乐的。除了观念障碍，“死记硬背”及“题海战术”这种枯燥、低效的学习方式也是造成痛苦的学习体验的主要原因。

引入“思维可视化教学”后，教与学的关注点不再是“死知识”，而是“有效思考”，学习的过程就是大家一起做“思维体操”，以知识为载体，进行深度追问，进行思维共振，进行思想争鸣，彻底告别在知识表面的“机械重复”。在这样的学习方式中，人人都会经历到“设疑——追问——冲突（碰撞）——顿悟”的思考旅程，也都将体会到思考的快乐，脑子活子，知识也就活了，知识活了，学起来也就不再枯燥乏味了！因此，我们可以说：在思维可视化的研究与实践中，不但洞察到了“减负”的深层症结，也为减负增效发现了新路径。

本文作者：刘濯源

华东师大现代教育技术研究所思维可视化教学实验中心主任

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