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.. 编者按木来课堂
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践创新的主阵地"研究内容之一。该项目由华东师范大学张际平教授领衔，带领强大的研究团队，并与多家科技企业紧
密合作，经过两年左右时间的研究，在课堂的理论研究、物理空间的设计、新技术新媒体的运用、多种互动形式的实
现、学生应位的形态组合、教学平台的设计开发、新型教学模式的创建及教学实践的探索等方面均取得了很大成果，
引起了社会各类教学机构和部门的极大关注。本文为专栏系列文章的第九篇。
思维可视化研究之目的与技术支撑
尹晗 华东师范大学'未来课堂"项目研究团队
对教学过程而言思维可视化" 研究之目的 群体中不断蔓延，据调查数据显示，当
是指将原本不可见的思维路径、方式、 1.实现教学效能倍增 前有近70%的学生具有不同程度的厌
规律运用图示或图示组合的方式呈现 教学是教育的核心之一，好的教 学心理，而至于"能力"这一项，显然比
出来，以期实现增强记忆及加深理解的 育必须要有好的教学，那么什么是"好 前两项的情况更糟糕。由此可见"教学
效果。其本质也就是隐性思维显性化 的教学"?结合新课改的丁维教学目标 效能"的整体水平是很低的。那么原因
的过程。本研究从主体目标来说是希 (知识与技能、过程与方法、情感态度 在哪里?
望:①基于未来课堂环境，构建基于思 与价值观丁个维度) ，可以基本得出二 本研究认为问题的根源在现行的
维可视化技术的学科教学模式。重点 项评价指标:第一，学生的学业水平(成 教学方式和方法-一-教师为了提高学
通过让教师掌握各项思维可视化技术 绩)要好g 第二，学生解决问题的能力 生成绩，挤、抢、霸占时间，大量、重复、
并将其运用到教学实践中，提高课堂 (主要是思维能力)要强g 第=，学生要 机械地向学生灌输知识，学生则长期
教学效能，同时促进学生思维能力的发 有积极健康的人格。那么，能更好地实 陷入"死记硬背"和"题海战术"之中，
展。②探讨技术环境下的可视化学科 现以上目标的教学就是"好的教学 身心疲惫，晕头转向。关注"成绩"没有
教学实践，形成思维可视化技术进行 也可称之为"高效能教学反之，则是 错，我们一直认为"不出成绩的教学"
学科教学的理论体系。(备注:在相关研 "差的教学称之为"低效能教学"或 -定算不上"好的教学让学生取得
究中，很多机构使用了"知识可视化"的 "负效能教学"。那么当前在基础教育 好成绩，无可厚非。但问题出在大多数
概念，而我们使用的是"思维可视化"概 阶段，学校的"教学效能"是高、是低、 教师根本没搞清楚"好成绩到底是从
念，这两者有何区别?我们认为"知识" 还是负的呢?这个现状大家都很清楚: 哪来的"。其实，学生的成绩(尤其是初
这个概念比较表层化，不是本质，知识 教师教得累，学生学得苦，然而学生的 高中学生)并不是来自于教师们常挂在
背后的规律以及加工知识的过程即思 整体学业水平并不理想，成绩优秀者并 嘴边上的"四多" (多读、多写、多背、多
考过程才是本质，所以用"思维可视化" 不多，两极分化和大面积不及格现象 做题) ，而是思维能力。因为今天的中高
这一概念更能体现这个过程的本质。) 非常严重。另外，厌学情绪在中小学生 考，考的并不是死知识一一基于对中高
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考试题的深入分析，我们证实中考题中 的自主学习意识，在"爱学习"和"会学 资源在更大的范围进行共享，使学习者
有50%是考学生思维能力的，而高考题 习"的条件下实施，而其中"会学习"是 获取信息更为便捷。然而，对于个体学
有80%是在考学生思维能力。因此，思 自主探究式学习取得效果的关键因素， 习者而言，下一步他们需要的是什么?
维能力的强弱才是决定成绩优劣的关 其核心是教会学生应如何思考，而这正 是更快的网速、更大的信息量，还是更
键因素。然而，传统教学模式过度关注 是本研究的主要目的与价值之一。 "酷"的用户体验?也许都要，但这些绝
"知识"却忽视知识背后的"思维使 3.实现"素质"与"应试"教前甘统一 不是最重要的。最重要的是"效能学
学生长期处于"浅思考"甚至"不思考" 我国从1983年提出素质教育的方 得更快、更清晰、更深入，同时还锻炼了
状态，从而导致学生的思维能力发展 针以来，很多人便误认为"素质"和"知 思考能力，启发了智慧，这才是效能的
受阻。所以，年级越高，学生"掉队"的越 识"是对立的，始终将"素质教育"无法 真正体现。
多，两极分化和大面积不及格现象越 落实的根源归罪于"应试教育把矛 然而，当前国内关于教育信息化的
严重。 头指向中高考。然而考试是一种相对公 研究大多是集中在网络平台建设、信息
本研究的主要目的之一是希望通 平的教育资源分配和人才选拔制度， 环境优化、终端开发(如电子书包、智能
过思维可视化技术的运用，引领教师把 是保证公平的有效方式，不会也不能被 于机、电子白板等)领域，很少有从事教
教学关注点从"知识"转移到"思维 取消，所以"考试"并不是问题的真正所 学内容(当然是指能够提高教学效能的
从而持续提升学生的思维能力，实现教 在。另外，不少人还错误地把学钢琴、学 内容形式)开发的。即使有做内容开发
学效能的倍增。 跳舞、学画画等当成"素质教育其实 的，也多是以题库、教学视频、动漫等形
2.让自主探究学习"落地" 这并不是人的"核心素质而是一项技 式呈现的，并不能帮助学生建立系统的
新课程改革要求教师培养学生自 能、一种特长。人的"核心素质"是心智 知识架构并同时发展其思维能力，是信
主、合作、探究的学习方式，使教学从 模式-一思维能力(系统思考能力)和 息和知识的可视化而非思维的可视化，
"以教师为中心"转向"以学生为中心"。 心理能力(积极健康的心理状态)。本 对提高教学效能没多少帮助，甚至会强
为积极响应教改计划，各地学校进行 研究将日常教学聚焦在"发展学生思维 化学生"被动学习，不爱思考"的习惯，
了大量的、有益的探索，如小组合作式 能力"上，使学生"会学同时带动学生 所以这些并不是高效教学资源的开发
学习、生命课堂、学本教育、生本教育 "爱学"和"乐学"的积极心态，最终使 方向。而本研究就是要运用思维可视化
等，但经调查发现，有不少学校，由于课 学生获得好成绩。这样我们便能将"素 技术开发出具有"思维可视"特点的新
堂没有教师主导又缺少具体、有效的 质教育"和"应试教育"统一起来，实现 形式教学资源，实现"教"与"学"的效
方法支持，课堂秩序无法保证，学生一 教学效能的最大化。 能倍增。
盘散沙，好动的静不下来，好静的不愿 4.为教育信息化开辟蹦甘发展道路 综上所述，让更多教师掌握和运用
参与，结果遭到教师、家长、学生的一致 从19幅年美国教育家戴尔提出"视 思佳可视化如伏，创建即四课堂，开发
抵制、难以继续推进。究其根源，在方向 昕教学法"开始，教育技术便作为辅助 思维可视化教学资源，使学生在学习过
不清，定位不准，又缺少方法和技术支 教学的重要手段发展起来。其后随着 程中实现一举多得一一建立清晰的知
持的情况下，硬着头皮改变课堂教学 计算机和网络技术的发展，信息技术的 识体系，发展系统思考能力，同时获得良
模式，其教学效能必然大打折扣。推广 教育应用也得到了突飞猛进的发展。进 好的学习成绩，是我们推进教学改革，提
自主探究式学习的前提是要提供行之 入数字化和网络化时代，信息的传播打 高教学水平的唯一正确途径，是势在必
有效的方法，让教师和学生都尝到"甜 破了时间、空间和对象数量的限制，如 行、刻不容缓的事情，也是教育信息化发
头" (效能的提高)，然后逐步培养学生 基于"云计算"的教育平台可以便教育 剧台新加句、新领域新天地。
中国僧息技术教育 2013/04 I 77
珠在黑黑用 to吧
技术支撑 教育等领域，都产生了较大的影响力， 的。从广义上讲，本研究的"思维可视
由于"思维可视化"的本质是隐性 使知识可视化、思维可视化、读图时代、 化技术"并不仅仅指思维图示的绘制
思维显性化的过程，也就是将不可见的 可视化思考等新学习模式逐渐流行开 技术，还包括思维图示的呈现、传播、存
思维路径、方式、规律运用图示或图示 来。相对于国外，国内在这方面的研究 储、交互、共享、修改等一系列技术。随
组合的方式呈现出来，所以各类技术支 主要体现为理论的提出及单一技术的 着研究的深入，可将课题中产生的各种
撑就显得尤为重要。本研究中的未来课 应用实践。例如，北京师范大学林崇德 可视化的教学资游、与软件开发技术结
堂建设，就是为了充分利用现有各种新 教授提出的"思维型课堂"概念和基本 合起来，开发出一系列具有"思维可视
技术来支撑教育信息的有效呈现与互 模式g北京师范大学知识工程研究中心 化"特性的教学软件，实现学习者与学
动。归结起来，思维可视化的技术支撑 提出的较为完整的"知识可视化"理论， 习资源、学生与教师、学生与学生的各
主要是: 并且开发了"易思一一认知助手"软 种双向互动。
1.图示技术 件。据了解，开展相关研究工作的还有 4.网络信息平台
图示技术(是指能帮我们理清概 南京师范大学、河南师范大学、广西师 随着计算机及网络技术的发展，
念之间的逻辑关系并将其中的思考方 范学院、陕西师范大学等，但至今尚未 包括各类有线与无线传送技术，特别是
法及思维路径以视觉信息呈现出来的 有与基础教育阶段各学科教学进行整 "云计算"的广泛应用，可将我们的可视
图示或图示组合)是实现思维可视化的 合的思维可视化成果发布。目前，只有 化教学资源利用网络信息平台进行共
基础。最初，技术教育应用发端于视昕 华东师范大学现代教育研究所在这一 享，突破时间、空间和学习者数量的限
技术，主要以录音、图像、电影等视昕信 领域进行了比较深入的、系统的研究和 制，使学习资源的获取更加便捷，成本
息来辅助教学。依据1946年美国试听教 开发工作并取得了-系列教学实验和 (经济成本和时间成本)更低。
育家戴尔提出的"经验之塔"理论，这 教师培训的成功。 5.通用技术
些"视昕信息"比其上层的言语和视觉 2.绘图软件 随着技术的迅速发展，各类常用的
符号更具体、更形象，所以更容易激发 随着软件技术的发展，计算机软 通用技术工具越来越多，如平板电脑、
学习者的学习兴趣，也更好理解和记 件可以帮助没有任何绘画基础的人将 投影仪、交互式电子白板、电子书包、触
忆。然而，这些"视昕信息"剌激的主要 各种图示清晰、规范地绘制出来，这是 摸一体机等，这些通用技术可将思维可
是人的感知记忆层，并不能将人的"知 保证每位教师都可以开发"思维可视化 视化教学资源直接呈现给学习者和实
识加工"过程即"思考过程"呈现出来， 教学资源"的工具性前提。目前，这类软 现互动。
所以无法实现思维可视化。自上世纪60 件有很多，学习和操作起来也比较简便， 综上所述，各种技术的发展为我们
年代开始，各种能呈现思考方法及思维 易学易用。例如，用来绘制思维导图的软 实现思维可视化教学提供了坚实的基
路径的图示技术开始发展起来，如英国 件就有Mindmanager、 mindmapper、 础。本研究主要任务之一是对这些技术
人东尼·博赞 (Tony Buzan)发明的思 Fr回Mind. Sh缸回回nd、 XMIND、Linux、 进行有效整合，并使之与学科教学应用
维导图(mind map) 、心理学家及教育 MindV、坦白ldmap等。这些绘图软件不 及思维可视化教学资掠开发相匹配，从
技术学家诺瓦克于1970年在康奈尔大 但可以绘图，而且还可以将图示以动态 而实现提高教与学效能的目标。G
学提出的概念图 (conæpt map) 技术、 的形式分步呈现出来，使内容开发者或
日本管理大师石川馨先生发明的鱼骨 学习者的思路更清晰。
图(因果图)技术等。这些图示技术被逐 3.交互软件技术
渐运用到高等教育、企业培训和基础 有效的教学是离不开交互活动
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