思維可視化與教育教學的有效整合

《中國信息技術教育》：思維可視化雖然已經經歷了幾年的發展，但目前大多數教師看到思維可視化還是直接就簡單地認為是思維導圖，思維可視化教學體系到底是什么，大多數一線教師對其理解還不是很深刻，請劉教授專門針對教學來講解一下。

劉濯源：首先我們必須要明確“思維導圖”不等于“思維可視化”，“思維可視化”也不等于“思維可視化教學體系”。它們之間有著非常密切的關系，但屬于不同指向及不同層次的概念。目前，大多數一線教師對思維可視化存在著“思維可視化就是畫思維導圖”的誤解，這不怪他們，責任主要在我們這個研究思維可視化的團隊！為什么這么講呢？因為我們此前主要是給一線教師做思維可視化教學技術的應用性培訓（講得最多的是學科思維導圖在教學中的運用），但是對系統的理論傳播一直沒有跟進。因此，一線教師才會產生“思維可視化就是畫思維導圖”的認知。好在這次終于可以在這期專題中糾正這個錯誤認知，下面我們就一起來厘清思維導圖、思維可視化、思維可視化教學體系這三個概念的區別及聯系。

思維導圖（Mind Maps）是20世紀60年代由英國人東尼·博贊發明的一種基于放射性思考的圖文并茂的筆記形式（以下均稱之為“博贊思維導圖”），最初的確是用來幫助“學習困難學生”克服學習障礙的，但后來主要被工商界（特別是企業培訓領域）用來提升個人及組織的學習效能及創新思維能力，在學科教學方面的應用反而發展緩慢。那么，為什么這種最初為幫助學生提高學習效能而發明的方法，歷經50余年，卻還沒有被廣泛地運用到學校教學中去呢？經過十多年的研究及實踐，我的結論是“博贊思維導圖”并不適合直接應用于學科教學，因為“博贊思維導圖”過于強調“圖像記憶”和“自由發散聯想”，而非“理解性記憶”和“結構化思考”。對于抽象思維能力較差的學生，“圖像記憶”的確可以幫助他們提高“把知識記住”的效率，但卻無法加深他們對知識的理解，屬于一種淺層的學習；另外“自由發散聯想”具有天馬行空、對思維不加控制的特點，更適合用于“頭腦風暴”式的創意活動，而不適合用于學科知識教學，因為任何學科知識都是有其內在邏輯及固定結構的，由不得你胡思亂想。基于學科知識的特性，學科教學必須強調“理解性記憶”和“結構化思考”，而且隨著學段的升高，知識會越來越抽象和復雜，這就更加要強調“理解的深度”而非“記住的速度”。也正是基于這種原因，我們才把概念圖（由美國康奈爾大學的諾瓦克博士提出）、知識樹、問題樹等圖示方法的優勢特性嫁接過來，同時將結構化思考、邏輯思考、辯證思考、追問意識等思維方式融合進來，把“博贊思維導圖”轉化為“學科思維導圖”。因此，“博贊思維導圖”算是一種思維可視化的方法，但卻不是思維可視化教學的方法，適合運用于學科教學的是“學科思維導圖”——強調“理解性記憶”和“結構化思考”的圖示方法。

思維可視化（Thinking visualization）是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維路徑、結構、方法及策略呈現出來，使其清晰可見的過程。通俗地講就是把大腦中的思維“畫”出來的過程。

實現“思維可視化”的圖示技術主要包括兩類：一類是思維導圖、魚骨圖、問題樹等圖示方法，另一類是生成圖示的軟件，主要有Mindmanager、Mindmapper。因此，思維導圖只是實現思維可視化的方法之一，不能等同于思維可視化。

“博贊思維導圖”算是一種思維可視化的方法，但卻不是思維可視化教學的方法。

思維可視化教學體系是指以發展學生的核心素養（心智水平）為目標，以思維可視化為手段（方法與技術的支持），以“思維共振，思想爭鳴”為課堂生態的教學體系。它由五個層面構成：理念轉化層、方法技術層、課程設計層、課堂環境層、效能評價層。思維可視化屬于方法技術層。因此，離開思維可視化技術就不可能構建思維可視化教學體系，但在教學中僅僅運用了一些思維可視化技術不等于形成了思維可視化教學體系。構建思維可視化教學體系是一個從理念到課堂生態、從課堂生態到具體教法與學法的蛻變過程，是一項系統工程。

《中國信息技術教育》：教師應如何運用思維可視化創設精品課程資源？

劉濯源：要回答這個問題，首先我們必須要界定什么是“精品課程資源”。我們給“精品課程資源”設立了三條標準：有感（學習體驗好）、有用（減負增效）、有內涵（思維含量高）。當下，無論線下還是線上，國內符合這三條標準的課程可以說是鳳毛麟角。在線下，我們聽了五百多節所謂的“優質課程”，在線上我們體驗了近百個所謂的“名師精課”，幾乎沒找到全部符合以上三條標準的。有的教師口才很好，把上課變成了評書和脫口秀，學生很“有感”，但卻沒有用；有的教師的確抓住了解決問題的關鍵，但表達不清，本來有用的課也變得沒用了；而個別教師能做到讓課程既“有感”又“有用”，但又沒內涵（缺乏思維含量），起不到發展學生思維能力的作用，仍然屬于急功近利、拔苗助長的層次。

而教師如果運用思維可視化教學理念，并且方法和技術得當，是可以創設有感、有用、有內涵的精品課程資源的，其具體的做法是：

第一，課程調焦。思維可視化課程的“焦點”在知識背后的思維（策略與方法），目標是讓學生“會學”。聚焦知識必然導致灌輸，讓學生越學思維越僵化，越無法勝任學習；聚焦思維才能走向發展，使學生越學思維能力越強，勝任學習，享受學習。

第二，流程重構。思維可視化課程的流程是“以考導學，學后再教，教后優化策略”，即以問題情境引導學生進行自主探究，充分活化思維，完成知識網絡的初次建構并發現問題解決策略（或障礙），然后教師再進行點撥、夯實、升華（給出優化的學習及問題解決策略）。傳統課程流程是為“知識的重復”而設計，思維可視化課程流程是為“思維的發展”而設計。

第三，規律挖掘。創設思維可視化課程的關鍵在于一個“深”字，只有深入本質，挖掘規律（考試規律、學科規律、思維規律、心理規律），才能實現深入淺出。而只有深入淺出的課程才更易被學生消化、吸收及應用。

第四，思維可視。“一圖勝千字”，思維可視化課程利用大腦對“圖”的偏好，以圖示或圖示組合的方式將師生的思考過程清晰地呈現出來，化抽象為直觀，不但大大提高了信息的傳遞效率，而且使圖示與大腦思維產生共振，起到理清思路、發展思維的作用。在這里要強調兩點：一是圖示最好是分步呈現，因為過程比結論更重要；二是動漫化課件以及傳統教學視頻并不是思維可視化課程，因為它們都沒有呈現思考過程。而且動漫中的背景、卡通形象會分散孩子的注意力，長期以這種方式學習，還可能會養成無法專注思考的習慣。

第五，互動設計。因為有了“圖”，師生之間、生生之間的互動也會變得可視化：繪圖（繪制圖示）、展圖（展示并講解圖示）、改圖（質疑、改進圖示）、比圖（激勵與相互借鑒）。這些互動可以設計成“線下”形式，也可以設計成“線上”形式。

綜上所述，思維可視化因其直觀性和參與性使學生有感，因其能深入本質、挖掘規律、優化策略、減負增效而有用，因其聚焦思維、發展心智，使學生終身收益而有內涵。故借助思維可視化可以創設有感、有用、有內涵的“三有”精品課程資源。

《中國信息技術教育》：如今，“翻轉課堂”在全國盛行，甚至被稱為大勢所趨的課堂革命，那么對教師來說，您認為應如何運用思維可視化技術支持翻轉課堂？

劉濯源：我認同“翻轉課堂”是教學變革的發展，但它的發展絕不可能一帆風順，甚至可以說一定會阻力重重。阻力主要來自三個方面：

其一，傳統教學觀念。傳統課堂教學模式雖然效能低下，飽受詬病，但人是“習慣性動物”，承認有問題不等于要改，即便有改變的意愿，也未必能付諸實施。即便教師與學生都愿意改變了，還要過學生家長這一關。其實家長這一關是最難過的：學校教師不教，我們孩子還上什么學啊！另外，還有“中考”與“高考”這兩根無形的指揮棒在那里時刻揮舞著，從學生到教師，從家長到校長，哪一個不擔心變革失敗呢！

其二，師生能力限制。除了觀念，能力不足也是推進“翻轉課堂”的現實阻力。其中對教師能力的挑戰包括：①精品課程的創設能力。②對學科知識的駕馭能力。③對學生自主學習的組織能力。對學生能力的挑戰包括：①自主學習的自我管理能力。②探究意識及系統思考能力。③合作學習能力。能力不足則信心不足，信心不足則會阻礙自我革新的腳步。

其三，推動者自身問題。課堂革命的推動者在遇到阻力時，常常抱怨阻礙變革者保守、僵化、不思進取，卻總是忽視反思自身的問題。據我觀察，推動者自身較為突出的問題包括：急于求成、形式化、對一線教師缺乏具體而有力的支持等。

而用好思維可視化則可以在一定程度上化解以上三個方面的阻力：

首先，經過多年實踐，我們發現思維可視化教學策略還是比較容易被教師、學生以及家長接受的。因為基于思維可視化教學策略的課堂教學變革路徑是先優化教學方法，后改變課堂模式，不急不躁，循序漸進，所用的是中醫“扶正”之法而非上來就給課堂動“大手術”的兇悍之方。因此，先以“思維可視化教學”為一線教師及學生固本培元，轉變觀念，提升能力，然后再順理成章地推行“翻轉課堂”，阻力自然就被消解了。

其次，思維可視化教學重視并善于發展教師和學生的思維能力，如果能夠認認真真地運用思維可視化教學策略，那么教師與學生的思維能力則會得到較大程度的提升，而且學生的自主探究意識也會增強。在這種基礎上，再推行“翻轉課堂”，其成功率也會有所提高。

最后，對課堂革命的推動者而言，有了思維可視化教學體系就可以把課堂模式的變革與具體教學方法的變革結合起來，實現形式與本質的協同變革。

一線教師運用思維可視化技術存在誤區：認為思維可視化就是畫思維導圖；認為畫圖就是浪費時間，只是提高記憶效率；關注點只在可視化，丟了思維。

《中國信息技術教育》：一線教師教學過程中在運用思維可視化時存在一些困難和誤區，比如大部分教師的運用只是簡單地使用思維導圖，針對這些困難與誤區，教師在實際的學習與實踐中又應如何解決呢？

劉濯源：一線教師在運用思維可視化技術進行教學時存在的誤區主要有四種：一是認為思維可視化就是畫畫思維導圖；二是認為畫圖浪費時間；三是認為畫圖就是為了提高記憶效率；四是把關注點僅僅放在“可視化”上，卻丟了“思維”。關于第一個誤區，前面我們已經糾正過了，不再重復。第二個誤區是教師還是“迷戀”知識的量以及重復次數，并沒有充分地認識到發展思維的重要性。第三個誤區是對“有效學習原理”的無知，可視化雖然有助于提高記憶效率，但這并非重點，重點在發展學生的思維能力。第四個誤區是對思維可視化理解的偏差，可視化是手段，思維才是內核，缺乏思維含量的可視化不能稱為思維可視化，有人把簡單的知識點羅列圖稱為思維可視化，還有人把動漫、視頻教學也稱為思維可視化，這些都是很滑稽的。

一線教師在運用思維可視化技術進行教學時經常遇到的困難主要有兩種：一是圖畫不好（畫錯或過于簡單），二是圖用不好（不知道如何與具體教學活動相結合）。圖畫不好的原因有兩個：一個是概括能力及結構化思維能力較弱，解決辦法就是多練習，并在練習中不斷改進；另一個原因是對所教學科的研究不到位，模模糊糊，停在表層認識上，其解決辦法就是精研，教師只要把所教學科的知識結構及問題解決策略徹底搞透，畫圖便是輕而易舉的事了。圖用不好是屬于教學設計的問題：有的教師把思維導圖用在呈現自己的教學目標上，這個意義不大；有的教師直接把自己做的圖用PPT呈現給學生，一帶而過，這個也不會有效果。要把圖用出效果來，教師必須遵守三個原則：①必須讓學生去畫；②必須給學生展示及改進的機會；③必須使圖與學科內容深度整合。