思維可視化視域下融合產教思維的中職生物教學研究

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A文章編號：2095-9052（2025）07-0211-03

引言

社會經濟的快速發展與教育改革的不斷深入，提升了中等職業教育的質量與效果。中職生物課程作為培養學生科學素養和實踐能力的重要學科，其教學模式與教學方法的創新顯得尤為重要。現今中職生物教學面臨多種困難，包括學生興趣缺乏、教育方法單調及理論實踐不符等問題。在這種背景下，研究旨在探討思維可視化在中職生物教學中的應用及其與產教思維的融合可能帶來的教學改進。

一、思維可視化與產教思維的理論基礎

（一）思維可視化的定義與發展

思維可視化是指使用視覺元素，如圖形、圖像或圖表等工具，將個人的思考過程、概念理解、知識結構等抽象思維以直觀形式表達出來。它可以幫助學習者整理信息，理解復雜概念關系，加深知識記憶。思維可視化的方法起源于教育心理學與認知科學領域，當前隨著信息技術的發展，思維可視化已經在教育、商業和工程等多個領域廣泛應用。此法用于教學，可以推動師生互動。采用圖表、思維導圖，可以將生物學抽象難題具體化。這種方式既提升了學生的積極性與效率，同時也增強了其創新及解決問題能力[1]

（二）產教思維的內涵與特點

產教思維是在職業教育領域中提出的一個概念，意指教育內容和形式的設計需緊密聯結產業實際，強化實踐技能的培養，以滿足產業發展的實際需求。該思維模式強調實用性、合作性和創新性，旨在通過真實的工作環境來提升學生的職業技能和就業競爭力。產教思維的核心是產教融合，即教育機構與產業企業通過資源共享、優勢互補、共同參與教育教學過程。這種教育模式的特點包括課程設置的靈活性、學習方式的多樣性以及評價機制的實踐導向性。產教思維鼓勵學生在解決真實世界問題的過程中學習和成長，從而更好地為未來的職業生涯做準備。

（三）思維可視化與產教思維的關聯性分析

思維的可視化和產教結合的思維來自不同領域，但在中等職業教育生物教學中的應用卻具有內在且互補性的特點。思維可視化以直觀、圖形化方式，幫助學生掌握復雜的生物學原理和步驟。產教融合則提供了將理論知識應用于實踐的平臺。把這兩種方法結合起來使用，在理論與實踐之間架起橋梁，不僅有助于學生更好、更深入地掌握生物學知識，還能激發他們對生物學科以及未來相關職業的濃厚興趣和熱情。在中職生物教學中，思維可視化可以作為一種工具，來支持產教融合，通過圖形化展示方式展現出各種生物學知識在產業中的具體應用實例，使得學生能夠看到以往抽象的知識如何在實際生產活動中得到具體運用[2]。繪制詳盡直觀的生物藥品制造流程圖，學生能學到生物科技原理，并明白其在醫藥領域中的實際應用。這種綜合性強且趣味性高的新型教學模式既提高了學習趣味，也增強了所學知識的實用價值。

二、中職生物教學的實踐現狀分析

（一）中職生物教學的特點與要求

對于中職生物教學，其自標定向為逐步塑造生物技術基礎知識和實踐能力均衡發展的技術型人才。其特點在于強調知識適用性與技能實踐性，著重于生物知識的實際應用和操作技能的訓練。中職生物課程內容往往圍繞生物學基礎理論、實驗技能以及與生物相關的產業知識。在教學方法上，中職生物教學要求教師采用靈活多樣的教學手段，例如案例教學、項目驅動法、工學結合等模式，以激發學生的學習興趣，提高教學效果。

（二）中職生物教學中存在的問題

面對明確的培養目標和教學模式，中職生物教學在具體實施過程中仍存在諸多問題。首先，生物學概念抽象復雜，傳統的講授方式難以使學生真正理解和掌握知識要點。特別是在遺傳學、微生物學等單元中，學生往往因為無法將抽象概念形象化而產生學習困難。其次，教學形式缺乏直觀性和互動性，導致學生學習興趣低下，課堂參與度不高。由于缺乏有效的可視化教學工具和方法，教師難以將復雜的生物過程清晰地展示給學生。再次，理論教學與產業實踐脫節嚴重，學生難以將課堂所學知識與實際生產應用建立聯系。傳統的實驗教學受限于設備條件和安全因素，難以讓學生充分體驗和操作真實的生產環境。最后，現有的評價體系過于注重理論考核，缺乏對學生實踐能力和創新思維的綜合評估。

（三）中職生物教學改進的策略

針對現存的問題，中職生物教學需要進行全面而深人的改革。首先，教學內容的更新，應與行業發展同步，增加更多與現實生活和生產緊密聯系的案例和實操環節。其次，教學資源投入應增強，實驗及實訓設備要更新與合理配備，并應確保學生擁有充足的操作實踐機會。再次，要加強教師隊伍專業培訓與產教融合實踐，這有助于提高其行業背景知識和教學技能。最后，在考核評價過程中可采用多元化評價體系，不僅考查學生的知識掌握情況，還要評價他們的實際操作能力、團隊協作能力及創新思維等[3]

三、思維可視化視域下融合產教思維的中職生物教學案例探究

（一）思維可視化教學

思維可視化是一種創新的教學方法，它不僅讓課堂變得更有趣，還大幅提高了學生們的學習效率。利用圖表、流程圖和思維導圖等視覺工具展示復雜生物學知識，可以使學生直觀領會關鍵信息并深刻掌握。這種方法將被動接受轉變為積極構建知識體系，增強了學生的學習興趣，并培養了其自主能力。引人入勝的視覺輔助材料也可以具體化抽象理論，有效幫助學生記憶課程內容。同時，這也為師生之間、同學之間的交流合作提供了平臺，加強了課堂互動。在這種環境中，教師能直觀地培育學生的批判性思維和創造力，還能提高他們解決問題的能力。使用思維可視化技術，教師可以設計將復雜概念分解為簡單可視元素的課程，如將細胞的結構和功能通過動態圖表顯示。研究表明，這種視覺輔助的方法能顯著提高學生的學習動力和課程理解度。教授遺傳學過程中，思維導圖為基因與特征間的關系提供可視化展示。這讓學生清楚地理解了基因如何控制生物特征，同時也幫助他們精確掌握了遺傳病的傳播途徑[4]。知識的深人理解也一直是思維可視化所致力于實現的目標。

（二）思維可視化工具與技術

中職生物教學廣泛采用了多種思維工具和技術，其中最受歡迎的便是思維導圖軟件、流程圖繪制工具及在線白板。這些工具讓學生們可以用樹狀結構或網絡形式描繪和展示復雜的生物過程，有助于其記憶并促進理解。在這些工具中，流程圖特別適用于演示生物實驗步驟或生態系統變化，因為它能直觀呈現各環節之間的聯系。例如，通過這樣的流程圖，學生可以清楚地看到在一個生態系統內，從生產者到消費者再到分解者這一過程中，能量是如何流動傳遞的。而講述人體循環系統時，用動態流程圖則能詳細展示心臟、血管與血液之間相互作用，更深刻地幫助學生了解身體功能。隨著現代信息技術的發展，各種在線協作工具支持思維可視化項自建設，并允許實時編輯，使教師與學生即便處于不同地方也能夠共同進行課題研究。例如，教師可以在創建線上思維導圖后生成不同時段添加信息增加參與度并深入處理知識內容。虛擬現實（VR）和增強現實（AR)技術的引人，進一步豐富了生物教學中的思維可視化形式。使用VR工具模擬細胞結構，能讓學生在三維空間中直觀探索生物學現象。

（三）思維可視化在生物教學中的具體案例應用

1.融合思維可視化，優化生物課程教學

在中職生物學課程中，教師采用思維導圖軟件教授遺傳學單元。首先，教師指導學生回顧之前學習的有關細胞結構和DNA復制的知識，然后引導學生使用思維導圖整合孟德爾遺傳定律與現代遺傳學的聯系。學生在小組內協作，利用軟件輸入關鍵概念并建立連接，最終形成一幅完整的遺傳學知識結構圖。在課程結束時，每個小組向全班展示其思維導圖，并解釋其中的概念聯系。這種方式能增強學生對遺傳學的掌握，同時提升合作精神和交流技能。教師查看思維導圖后也可了解學生的發展情況和問題，以便給予指導與解釋。數據顯示，在使用思維導圖軟件后，學生在遺傳學單元的考試中平均分數提高了 18% 。學員對復雜概念的掌握程度也有所提升，他們在調查中提到，思維導圖使他們可以更清晰地理解基因表達和遺傳疾病原理。下表是實施思維導圖前后的學生學習成效數據對比：

從數據分析可以看出，思維導圖工具的使用顯著提高了學生的學習效率和成績，尤其在理解復雜概念方面表現尤為突出。這些結果強調了將思維可視化工具融人生物教學的重要性和益處。

2.融合產教思維，拓展生物教學

在中職生物專業課程教學中，教師為了提升中職生對生物技術在生產生活實踐中應用的理解，采用思維導圖和虛擬現實技術進行教學改革。課程內容圍繞“微生物發酵過程”的講解與實驗操作，在實驗開始前，教師利用思維導圖軟件，與學生一起梳理微生物發酵的基本概念及其抗生素生產和食品工業等在工業生產中的應用場景。學生們被分成了若干小組，每個小組分別負責制作關于某一特定發酵過程的詳細思維導圖，這些思維導圖包括使用的具體微生物種類、所需發酵條件、預期生產產品及其在市場中的實際應用等。接著，進人實驗操作階段，學生們利用虛擬現實（VR）工具模擬并操作發酵罐，通過調整多種不同參數來觀察這些變化對產量的影響。通過這種模擬，學生能直觀地理解理論知識與實際操作之間的聯系。在課程最后，每個小組展示其思維導圖，并模擬一次完整的生產流程，從原料選擇到最終產品的市場規劃。

3.教學啟示與反思

思維導圖這一視覺工具展現了顯著且實用的功效，其可以協助學生構建復雜完整的理論知識體系，并通過視覺形式優化和強化各種信息點，方便學生領會與記憶。VR工具可以增加趣味性，也提升學生對實際操作環境適應能力。然而，在反思過程中發現，這些工具也有改進之處。例如，一部分學生使用VR時可能感到不適，影響他們的學習成效。另外，如果缺乏足夠指導，在利用思維導圖的時候，學生很可能忽略一些重要詳細的信息。這些問題都提示我們，對這些新興教育技術進行持續改進是必要的。以下表格是實施該教學策略前后的學習成效對比：

數據分析顯示，融合思維可視化與產教思維的教學不僅提升了學生的理論學習成績，更重要的是顯著增強了學生的實踐操作能力和學習參與度[5]。在未來的教學中，繼續優化思維導圖與VR工具的結合使用，以及調整教學策略，將是進一步提升教學效果的關鍵。

結語

通過研究可見，思維可視化這一先進方法不僅顯著地增強了中職生物教學的互動性和趣味性，還大幅度提高了整體教學的實效性和針對性[。這種新型學習方式使學生能夠掌握復雜的生物學知識，培養創新思維與實踐能力。在未來，將這種具有前瞻性的思維可視化與產教融合理念更緊密地結合起來，將進一步極大促進中職教育的發展，不僅幫助學生更好、更快速適應社會需求，還推動教師和各類教育機構不斷探索與實踐這一科學合理、高效便捷的新型教學策略，從而持續完善現有教學方法，以培育出更多具備創新精神和實際操作技能的一流專業技術人才。

參考文獻：

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[2］張海青.中職信息技術課程中計算思維的可視化研究——以“程序設計入門”模塊為例[J].中國信息技術教育，2023，（20)：108-112.

[3］王鑫炫.基于思維可視化的高中數學解題教學研究［D]．浙江師范大學，2023.06.

[4］謝白潔.思維可視化在中職《中國旅游地理》教學中的應用研究[D]．浙江師范大學，2023.06.

[5］王小娟.思維品質培養視域下中職英語思維可視化教學策略［J].知識窗（教師版），2023，（05）：102-104.

[6］陳振.思維可視化表達在高一物理教學中的應用——以力學部分為例[D]．貴州師范大學，2023.04.

(責任編輯：于淼)