思維可視化在教學《函數的圖象》中的應用

聶瓊志

摘要：思維可視化（）是指運用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維（思考方法和思考路徑）呈現出來，使其清晰可見的過程。被可視化的"思維"更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能，是一種有效學習（工作）策略。本文將結合《函數的圖象》的教學，以"思維可視化——高效課堂"為主題，開展教學實踐，探討思維導圖在數學教學中的應用。

關鍵詞：概念圖；思維導圖；知識可視化；認知工具

中圖分類號：G633.6文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0220-02

7月份，學校公開課教學，準備還是延續"聚焦思維"為主方向。以"思維可視化——高效課堂"為主題開展活動。為了便于教學中的應用，我們首先對實現"思維可視化"的技術有一個簡單的了解，它主要包括：學科思維導圖、模型圖（考試規律模型、學科規律模型、思維方式模型）、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等；下面，就結合本節課的教學特點，淺談思維可視化在教學《函數的圖象》中的應用。

1.概念圖和思維導圖的正確選用

什么學科適合使用概念圖？什么學科適合使用思維導圖？如何根據內容的特點合理使用、繪制思維導圖或概念圖？這是上課前需要確定的。

對于這個問題，需要從概念圖和思維導圖的本質特征去考慮。概念圖發明于科學（一般指數學、物理、化學、生物等）學習的氛圍中，主要優勢在于其對科學概念及其相互關系的表達，因此，可以認為，在科學概念的學習和組織時，應用概念圖是非常合乎時宜的。思維導圖源于對思維激發和整理的需求中，因此，對于觀點的整理、思路的整理使用思維導圖是更加合適的。要對函數的圖象的研究，我們首先要明白是對圖像產生影響的關鍵因素，因而對逐一探究是課堂主線，怎樣將探究問題的思想方法清晰呈現，思維導圖在這里大有用武之地。當然，概念圖在這堂課里面也不是一點都不可以用，教學過程中可以以思維導圖為主、概念圖為輔，對常規思路的整理時使用思維導圖，涉及到概念及其相互關系的表征時使用概念圖。兩者正確使用，能讓課堂更加清晰流暢，提升教學質量。

2.合理設計思維導圖的基本框架

思維導圖是一種以可視化手段支持思維激發和思維整理的工具，但它并沒有提供"如何激發"和"如何整理"的思維框架。不同的人使用思維導圖的效果不一樣，就是因為不同人的思維模式不同。"是什么"、"為什么"、"怎么辦"、"會怎樣"是思維模式的一個變形，這種模式具有廣泛的適用性，但也不是任何情況下都是唯一的和最佳的模式，需要根據實際需要選擇合適的框架激發和整理。對于《函數的圖象》的教學，要先從整體上了解知識結構，進而設計思維導圖框架。

思維訓練專家愛德華·德·博諾的六頂思考帽和柯爾特思維訓練課程里的60個思考工具、SWOT分析法等，都是非常有效的思維指引框架，每一個都有其適用性。由于《函數的圖象》主要受的影響，對比函數的圖像，引導學生分別探究對函數圖像的影響，結合知識結構和相關理論，在腦海里生成大致框架。

3.選擇時機呈現思維導圖

在教學過程中，思維導圖呈現的時機并沒有一定的原則，但也不是毫無根據，不分時間節點的亂用，需要選擇合理的時間呈現，并根據具體的教學設計方案和實時的教學情境選擇不同的使用方式。總體來說，思維導圖在教學中可以用于以下環節：（1）作為先行組織者呈現，即在課程開始時將整體圖呈現給學生，讓學生有一個完整的心理預期；（2）作為教學進程引導工具，即在教學過程中逐步展開，引導學生的思維和注意力；（3）作為討論交流的工具，支持協同知識建構的進行；（4）作為匯報的工具；（5）作為反思的工具；（6）作為評價工具；（7）作為創作的工具；（8）作為復習總結工具；（9）作為新舊知識聯系的工具，回顧之前學習的內容。（10）作為對知識的深層次加工工具等。《函數的圖象》的教學，由于知識的呈現過程可以分層分類進行教學，主要是逐一研究對圖像的研究，最后綜合變換，在思維導圖的應用時機上，要以圖像變換為主線，分層分類研究為研究方法，以的圖象為中心，發散擴展出整堂課的主要內容，呈現學生思維過程，研究過程要理清路線，整理思路，在課后總結環節用軟件，繪制流暢美麗的思維導圖，展現思維過程：

4.克服利用軟件繪制思維導圖的畏懼心理

要能更好的繪制思維導圖，首先要克服老師們的畏懼心理，因為在繪制思維導圖的過程中，我們經常會疑惑這樣的問題：思維導圖使用手繪的方式比較普遍，應用軟件繪制反而顯得麻煩，原因之一是耗時比較多，教師使用起來不方便；原因之二是通過軟件繪制的思維導圖一般都是整體展示，感覺沒有像PPT那樣可以收放自如的導圖制作、演示軟件。

第一點是很多思維導圖學習者中途放棄從而導致沒有真正收獲的重要原因。事實上，只要堅持一段時間的使用和學習，思維導圖軟件很快就能順手，并且感受不到軟件本身帶來的障礙。如果是基于紙筆來制作思維導圖的話，當然希望一氣呵成，但事實上，一幅思維導圖不修改幾遍是很難達到理想效果的。由于紙筆繪制時修改、保存、傳播都很不方便。使用軟件制作思維導圖可以隨時修改，有點想法就補充點，完全可以用零碎的時間完成較大的任務。對于第二個問題，當前的主流思維導圖軟件都支持收放，比PPT還方便，像上圖中由影響的每一個分支，都可以由軟件快速生成，演示過程中可以自如的展開或隱藏。

通過思維可視化在教學《函數的圖象》中的應用的教學實踐，筆者認為，隨著教學與學習變革的逐步深入，概念圖和思維導圖的應用領域將越來越廣闊。在計算機軟件技術，特別是云計算技術的支持下，概念圖和思維導圖的工具軟件功能將越來越強大，應用形式也將得到不斷創新。相關研究工作者不僅需要在理論上創新，也需要在研究方法方面進一步規范，從而推動概念圖與思維導圖更好的為教學和學習服務。

參考文獻：

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