應(yīng)用思維可視化方法，提升學(xué)生作業(yè)有效性

丁佳燕

【摘 要】思維可視化是指用一系列技術(shù)將原本不可視的思維清晰呈現(xiàn)出來的過程。在作業(yè)設(shè)計、作業(yè)完成、作業(yè)講評過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助圖畫表達描繪思考方法、借助聲音表達描述思考路徑、借助文字表達描寫思考方向，從而發(fā)展學(xué)生思維能力，提高學(xué)生作業(yè)的實效性。

【關(guān)鍵詞】思維可視化 作業(yè) 思維導(dǎo)圖 有聲思維 文字表達

【中圖分類號】G40 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1002-3275（2023）20-60-03

隨著“雙減”政策的提出，如何提高作業(yè)的實效性成為中小學(xué)一線教師教學(xué)研究的重點。思維可視化是指用一系列技術(shù)將原本不可視的思維清晰呈現(xiàn)出來的過程。“它揭示的是知識表征背后的思維方法、路徑與規(guī)律，具有很強的建構(gòu)性、交互性和直觀性。”［1］教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助圖畫、聲音、文字等方式激活內(nèi)隱思維，把在完成作業(yè)過程中“只可意會不可言傳”的緘默知識開發(fā)出來，使思維有跡可循，使知識觸手可及［2］，從而提高學(xué)生作業(yè)的實效性。

一、借助圖畫表達描繪思考方法

在文字產(chǎn)生之前，人們主要通過圖畫來傳播和記錄信息，它是人們交流思想的工具之一。圖畫是一種有效的思維可視化工具，在指導(dǎo)學(xué)生完成作業(yè)的過程中，教師可以借助圖示，優(yōu)化學(xué)生的解題思路，也可以借助思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生建構(gòu)自我知識體系。

（一）借助圖示，優(yōu)化解題思路

一些綜合性較強的理科作業(yè)注重考查學(xué)生的科學(xué)思維，對學(xué)生的知識理解和綜合能力要求較高，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)三個步驟，即提取信息、畫出圖示、應(yīng)用規(guī)律來分析解決問題。例如物理圖像能形象直觀地反映物理量與物理過程的關(guān)系，將思維可視化能很好地提升學(xué)生的分析能力，因此教師可以讓學(xué)生在做題時借助圖示優(yōu)化解題思路。以“蹦極問題”為例，這個問題是中考物理的重難點，它考查了力與運動的關(guān)系、機械能的轉(zhuǎn)化和守恒等知識。

某運動員做蹦極運動如圖1所示，若不計空氣阻力，從高處O點開始下落，A點是彈性繩的自由長度，在B點運動員所受彈力恰好等于重力，C點是第一次下落到達的最低點。下列判斷正確的有（）。

A.從O點到A點再到B點過程中運動員動能先增大后減少

B.從A點到B點再到C點過程中彈性繩的彈性勢能先增大后減少

C.從C點到B點再到A點過程中運動員動能先增大后減少

D.從C點到B點再到A點過程中運動員機械能守恒

學(xué)生已經(jīng)知道一個物體在不計空氣阻力、自由下落過程中做加速運動，所以他們在做題前會先思考：運動員從O點到C點的過程中會受到繩子的拉力，應(yīng)該是先加速后減速，但運動員在哪一點速度最大呢？這個問題需要通過畫圖來進一步分析。學(xué)生根據(jù)題目中的信息畫出遠動員在A、B、C三點的受力情況，進而分析出OA、AB、BC三個下降過程中的速度變化及動能和勢能的轉(zhuǎn)化情況。下面是某個學(xué)生所畫的分析圖（見圖2）。

從圖2可以看出，將運動員在關(guān)鍵位置的受力、運動速度、機械能的變化通過圖示進行呈現(xiàn)，不僅能夠幫助學(xué)生清晰地了解運動的過程，而且能夠促進學(xué)生的思考在解決問題的過程中逐步深入，從而順利解決問題。

（二）借助思維可視化工具，建構(gòu)知識體系

常用的思維可視化工具包括思維地圖、思維導(dǎo)圖和概念圖。思維地圖也稱八大思維圖示法，包括圓圈圖、氣泡圖、雙氣泡圖、樹形圖、括號圖、流程圖、復(fù)流程圖和橋形圖。思維導(dǎo)圖和概念圖是對八大思維圖示法的綜合使用，其中思維導(dǎo)圖以激發(fā)思維和整理思維為目的，而概念圖則要求通過連接詞對概念之間的關(guān)系進行精確描述。［3］教師可以引導(dǎo)學(xué)生在完成單元作業(yè)、整本書閱讀、知識點復(fù)習(xí)等時，借助思維可視化工具主動建構(gòu)知識體系。基于思維導(dǎo)圖的整理作用，在某一單元學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖建立完整的單元知識框架體系，厘清概念以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如在九年級上冊學(xué)完世界古代史后，教師布置繪制思維導(dǎo)圖的課后作業(yè)，讓學(xué)生自主梳理基本史實框架。學(xué)生繪制的思維導(dǎo)圖圖文并茂，以關(guān)鍵詞和圖像為支架，有助于提升學(xué)生的歸納整理能力。學(xué)生在繪制思維導(dǎo)圖的過程中，自主梳理和建構(gòu)知識體系，能有效增強記憶，提升學(xué)習(xí)效率。

二、借助聲音表達描述思考路徑

語言是思維的載體，是思維的外顯形式。有聲思維是指受試者在完成某項任務(wù)的過程中，隨時隨地表達頭腦里的各種信息。通過有聲思維，教師可以了解學(xué)生在完成作業(yè)時的認知行為或認知操作過程。有聲思維有助于師生了解正確答題的思考路徑是怎樣的，哪些策略可以解決問題，同時也有助于師生發(fā)現(xiàn)思維過程中的一些問題，從而更有針對性地解決問題，降低再次犯錯的概率。例如教師引導(dǎo)學(xué)生用有聲思維的方式說出自己完成英語閱讀理解題的思考過程，例題呈現(xiàn)如下：

1. Which of the following words rhymes with “ride”？（ ）

A. playB.bookC. fallD. tried

2. What does the underlined word “rough” mean？（ ）

A. interesting B.important

C. difficultD.dangerous

3. What does the writer learn from her riding when she was young？（ ）

A.Playing makes her happy.

B. Her brain is moving very slow.

C. If she tries again and again， she can do it.

D. Riding is different from learning.

以下展示了三個學(xué)生完成第一題時有聲思維的過程：

生1：先看問題，題目問的是哪個單詞和ride押韻，學(xué)詩歌的時候老師教過押韻，讀一讀就可以了。/ra?d/，/ple?/，/b?k/，/f??l/，/tra?d/，ride和tried都發(fā)/a?d/，因此選D。

生2：這篇文章是詩歌，第一題考的是押韻，像today和play、look和book、small和fall是三組押韻的詞，ride對應(yīng)tried。

生3：rhymes是什么意思？這問的是和ride有什么關(guān)系吧，ride是騎自行車的意思，應(yīng)該屬于玩的一種，選play吧。

通過對比發(fā)現(xiàn)，生1和生2在答題過程中善于運用已有的知識解讀文本信息，并將文本信息納入已有的知識體系中。生1的解題方式屬于閱讀的一般過程，在答題的過程中使用了類比的認知策略，用所學(xué)知識點解讀閱讀材料中的內(nèi)容，將二者之間的相似之處進行對照、類推。生2的解題方式是基于文本模式的理解，屬于閱讀的高級過程，抓住詩歌這一語篇類型中特有的語言特征（押韻）來答題，并參照文體類型，建立該文本獨特的信息網(wǎng)絡(luò)。生3的解題方式屬于閱讀的低級過程，停留在捕捉詞匯的初級階段，不能正確理解題干中單詞“rhyme”的意思，導(dǎo)致無法正確完成此題。因此，在補償教學(xué)時，教師先讓這個學(xué)生掌握該單詞的意思，再指導(dǎo)其理解詩歌押韻的文體特征，以便在新的情境中正確遷移。

有聲思維還可以運用于錯題跟進上。教師要求學(xué)生講錯題，用“我原本是這樣想的……但根據(jù)……可知……因此這道題應(yīng)該……”類似的語言表達來修正自己的答題思路，從而牢固掌握所學(xué)知識。

三、借助文字表達描寫思考方向

文字能將思維和認知過程記錄并長期保留下來，因此文字表達也是一個有效的思維可視化方法。通過文字表達，教師可以明白學(xué)生掌握的內(nèi)容、存在的困惑、思維的過程。教師可以設(shè)置預(yù)習(xí)類作業(yè)，讓學(xué)生自主提問，明白學(xué)習(xí)難點，還可以讓學(xué)生通過文字敘述，再現(xiàn)答題過程中的思維軌跡，找到解決問題的突破點。

（一）文字提問展示思維層次

文字表達思維。基于學(xué)生的文字表述，教師可以分析他們對問題、對文本的理解和掌握程度。在預(yù)習(xí)類作業(yè)中，教師可以讓學(xué)生自主提問，把自己的思考和困惑用文字表達出來，可以通過列出學(xué)生問題了解其思維層次。

例如教學(xué)七年級下冊語文《驛路梨花》前，教師布置了以下預(yù)習(xí)作業(yè)：根據(jù)文章題目寫出一至兩個獨立思考的問題。第二天教師檢查預(yù)習(xí)情況，總結(jié)了學(xué)生提出的三類典型問題：“驛路”是什么意思？驛路邊上為什么有梨花？作者為何寫驛路邊上的梨花，是不是這里的梨花很特別？難道作者只是隨便寫寫驛路邊上的梨花，這梨花有什么深意？題目是否顯示了作者的寫作目的？

從第一類問題的文字表述可看出，學(xué)生只是基于題目的字面提出問題，沒有深入思考，思維是淺層次的。第二類問題抓住題目中特別的詞——梨花，并思考這普通的梨花前用“驛路”來修飾，應(yīng)該有獨特的意思，相比于第一類問題，第二類問題無論是思考的深度還是廣度都有了較大提升。第三類問題從普通的意象“梨花”出發(fā)，嘗試探究主題，抓住了關(guān)鍵點“驛路梨花處處開”，實則是為人民服務(wù)的精神代代傳，從具象走向抽象，從淺層學(xué)習(xí)進階深度學(xué)習(xí)。基于學(xué)生的課前提問，教師在課堂教學(xué)中能更好地聚焦重難點，分層引導(dǎo)學(xué)生從低階思維走向高階思維。

（二）文字敘述刻畫思維軌跡

一些學(xué)困生遇到難題往往會選擇放棄探究，因此他們上交的作業(yè)會有大片的空白。筆者所在學(xué)校教師不允許學(xué)生“空題”，要求學(xué)生遇到不會的題目時用“兩頭湊”的方法思考，并把這一思考過程用文字的形式寫在題目下方。“兩頭湊”的思考要點包括為了得出結(jié)論需要什么條件，從題目的已知條件“我”可以得出什么結(jié)論，“我”不會的是什么。這樣的文字表達既能有效防止學(xué)生產(chǎn)生思維惰性，又能使教師精準把握學(xué)情，明確后續(xù)指導(dǎo)方向。

例題：如圖3，已知AD∥BC，E是線段BC的中點，AE=DE。求證：AB=DC。

學(xué)生甲在證明時寫下了以下解題過程：

證明：要證AB=DC，就要證明△ABE≌△DCE；

由題目已知：∵E是BC的中點，∴BE=CE；

困難：我只能根據(jù)條件證明BE=CE，我不會使用題目中AD∥BC和AE=DE的條件。

學(xué)生乙在證明時寫下了以下解題過程：

證明：要證AB=DC，就要證明△ABE≌△DCE；

由題目已知：①∵E是BC的中點，∴BE=CE；②∵AD∥BC，∴∠DAE=∠AEB，∠ADE=∠DEC；

困難：我不會證∠AEB=∠DEC。

根據(jù)以上文字敘述，教師發(fā)現(xiàn)這兩個學(xué)生在兩個方面存在困難：學(xué)生甲遺忘了平行線的性質(zhì)，不知道根據(jù)平行條件可以推出角相等的結(jié)論。學(xué)生乙根據(jù)AD∥BC，得到∠DAE=∠AEB，∠ADE=∠DEC，可是找不到銜接點，遺忘了等邊對等角的知識點，即根據(jù)題目的條件AE=DE，就可以得出∠DAE=∠ADE。

教師根據(jù)學(xué)生寫的內(nèi)容，在批改作業(yè)的過程中可以匯聚學(xué)生的難點，明確補償教學(xué)的突破點。如上述例題，教師發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生的難點在于遺忘了等邊對等角的知識點，于是采用全班教學(xué)的方法，重新復(fù)習(xí)、梳理等腰三角形的性質(zhì)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識點。同時教師發(fā)現(xiàn)僅有個別學(xué)生存在類似學(xué)生甲的困難，于是利用空余時間進行個別輔導(dǎo)，幫助他們回顧平行線的知識點，掌握平行線的性質(zhì)后，再進行變式訓(xùn)練加強鞏固。學(xué)生鞏固這部分知識點后，讓他們重新解題，通過再次進行文字敘述，尋找他們可能存在的其他知識盲區(qū)，多次循環(huán)直至幫助他們最終解決問題。

思維可視化由于可呈現(xiàn)思考方法、思考路徑和思考方向，在優(yōu)化學(xué)生作業(yè)效果、提升學(xué)生思維品質(zhì)等方面具有一定優(yōu)勢，使學(xué)生在完成作業(yè)、反思作業(yè)的過程中，從“知其然”走向“知其所以然”，有效促進知識掌握，提升思維能力。因此，它可以作為推動精準化作業(yè)講評、促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要抓手。

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