ｔｏｕｇａｏｌ＠ｃｈｉｎａｉｔｅｄｕ．ｃａ ｆ技术与应用 编者按：“未来课堂”项目是华东师范大学“９８５工程”《教师教育创新基地和优势学科平台建设》子项目“教师实践 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无在课堂的理论研究、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 座位的形态组合、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七篇。 基于“未来课堂＂的思维可视化研究 刘濯源华东师范大学“未来课堂 项目研究团队 雅“思维”概述 思维是人脑对客观现实的概括和 间接的反映，反映的是事物的本质和事 掘与呈现知识背后的思维规律并训练 学生掌握它”。只有这样，学生的思维 能力才会在学习的过程中得到有效发 下：①图示硬件技术（包括各类显示呈 现技术、触摸类显示技术等），能实现 对思维导图、模型图、流程图、概念图、 图像等的清楚显示。②生成图示的软件 技术（目前较流行的有ＭｉｎｄＭａｎａｇｅｒ、 ＭｉｎｄＭａｐｐｅｒ、ＦｒｅｅＭｉｎｄ、Ｓｈａｒｅｍｉｎｄ、 物间规律性的联系，这是人与动物的本 质区别。传统的教学模式把时间主要用 在“感知记忆”层面，这更适合训练动 物。本课题将教学重新聚焦在思维层， 展，同时会使学生对知识的理解更深 入、更透彻、更系统，从而进入会学、乐 学的良陛循环。 ２．关于“思维可视化” ＸＭＩＮＤ、Ｌｉｎｕｘ、Ｍｉｎｄｖ、Ｉｍｉｎｄｍａｐ等 意在让教学回归对人的教育。 １．为什么要强调“思维” “思维可视化”就是把学习过程中 软件工具），可实现对思维类导图进行 的制作、编辑、生成、显示，等等。③交互 式工具，包括各类有线与无线传送、实 的思考方法和思考路径通过图示技术 呈现出来，思考方法在课题研究中主要 包括在学习过程中常用的抽象、概括、 区分、推理（演绎、归纳、类比）、分析、综 合等逻辑思考的方法。当然，还包括发 “思维比知识更重要！”这是不争 的事实，离开“思维”的“知识”就变成 “死知识”，而学“死知识”的过程当然 就变成“死学习”，“死学习”靠的是“机 械重复”，所以必然是枯燥的、低效的、 令人厌倦的。更重要的是“死学习”会 现学习者与可视化学习资源的双向互 动。④信息资源共享平台，实现可视化 教学资源的共享，突破时问、空间和学 习人数的。⑤通用技术，包括常用的 散、聚合、递进、抽具象转化等思考方 式。思维路径主要指思考过程中的思维 工具，如平板电脑、投影仪、交互式电子 白板、电子书包、触摸一体机等，可对思 维可视化教学资源进行呈现，同时也能 实现互动。 使学生长期处于“浅思考”甚至“不思 考”状态，从而导致思维能力发展受 阻。而思维能力又是学习能力的核心， 思维能力发展不起来，学习必然会越来 发展线索（包括横向展开、纵向推进、侧 向切入等）。 支持“思维可视化’的主要技术 随着信息技术的迅速发展和不断 思维可视化技术如何与学科 越吃力，这样便进入一种不断加深的 恶性循环。因此，提高教学效能的关键 更新，支持思维可视化的技术（包括软 件与硬件技术）也日益增加，而且发展 迅猛。就目前而言，主要的技术归结如 教学整合 １．与哪些学科整合 通过我们的研究初步表明，思维 并不于在“知识重复的次数”，而在“挖 中国信息技术教育２０１３／０１ ８３ 技术与应用Ｉ ｔｏｕｇａｏｌ＠ｃｈｉｎａｉｔｅｄｕ．ｃｒｌ 可视化在小学（四年级以上）各学科以 及初高中各学科均适用。特别需要注 意的是，从小学四年级开始应把思维 能力训练作为教学主要目标，思维能力 能力发展要求的挖掘，并以可视化的 方式呈现出来；③思维规律是指对知 识背后的思维是什么、如何提升思维 能力、这些思维还能用在哪些方面等 可视化图示（包括思维导图、模型图、流 程图等）的原理及绘制方法、图示技术 与学科教学的初步整合（包括课件制 作、教学设计、作业设计等）、图示技术 的培养是由简单到复杂的过程，但是思 维可视化的原理是一样的，适用于各阶 段的学生。 ２．与学科教学的整合过程 经实践研究，思维可视化技术可 有效地运用到“教”与“学”的全过程。 “教”的过程主要包括：在课前，教师可 以运用这套技术提高资料处理、教学 设计、课件制作、作业设计的效率和品 质；在课中，教师可运用“思维可视化” 课件来提高教学效率与品质。“学”的 应用过程包括：在课前，学生可运用其 中一些方法（如绘制思维导图）进行课 前预习；在课中，学生可以运用思维可 视化技术记课堂笔记；在课后，学生可 用这些方法进行高效能的复习或能力 训练（如用思维导图进行知识梳理、解 题、构思作文等）。 由此可见，通过思维可视化技术与 学科教学的整合设计，可运用于整个 教学过程（课前、课中、课后）中，以“多 环节助力，全程化贯通”的方式提高教 与学的效能。 ３．思维可视化教学资源的开发 本研究是按照四层规律（考试规 律一学科规律一思维规律一心理规 律）进行思维可视化教学资源的开 发。①考试规律是指对考什么、怎么 考、为什么要考等问题的挖掘，并以可 视化的方式呈现出来；②学科规律是指 对学科发展阶梯、知识模块构成、学科 ８４ 中国信息技术教育２０１３／０１ 的挖掘，并以可视化的方式呈现出来； ④心理规律则是指对学习动机、自信 心、情感体验方面的挖掘，并以可视化 方式呈现出来。 黪研究目标与内容 １．研究目标 本研究的主要目标包括：①基于 未来课堂环境，构建基于思维可视化 技术的学科教学模式。重点通过让教 师掌握各项思维可视化技术并将其运 用到教学实践中，提高课堂教学效能， 同时促进学生思维能力的发展。②为交 互式电子白板、电子黑板（触摸屏）、学 生学习终端（各类平板电脑、ｉＰａｄ、手机 等）、云教育资源平台等提供具有“思维 可视化”特性的教学资源。③形成运用 思维可视化技术进行学科教学的理论 体系，包括理念、技术、操作、管控、评价 五个模块。 ２．研究内容 为了实现预期目标，本研究包括如 下基本内容。 （１）在“思维可视化技术与学科整 合的理论和实践研究”（张际平教授领 衔的全国教育信息技术研究“十二五” 规划重点课题）总课题的领导下，为各 子课题学校参与课题研究的教师提供 “思维可视化技术学科教学应用”的培 训及指导，并配套相关学习资料，使教 掌握各项思维可视化技术在学科教 学中的应用方法。具体包括：各种思维 与学科教学的深度整合，主要是将考 试规律一学科规律一思维规律一 理 规律用图示技术呈现出来。 （２）引导教师开展基于思维可视 化技术的教学模式的设计，形成一套高 效的课堂教学模式。主要包括：教学目 标设计、教学方法设计、课堂教学流程 设计、作业设计、思维能力强化练习、教 学效果评价设计等。 （３）引导学生运用思维可视化技术 进行自主学习，如运用图示技术进行课 程预习、记课堂笔记、复习、解题等，提 高学生自主学习能力。主要训练内容包 括：逻辑思考能力（概括、推理、归纳、分 析等）训练、理『生解题能力训练、发散思 考能力及创造能力训练、对思维可视化 教学资源（课件、图示化学习模板、解体 模型等）的有效运用。 （４）运用思维可视化手段及原理 开发出针对不同学生群体、不同科目、不 同训练目标的思维可视化教学资源。主 要形式包括：导学案、教学课件（讲义、 ＰＰＴ）、课例（样板课、视频等）、辅助教 学资料、思维能力专项训练方案及图示 模板等。 （５）后续的软件（具有思维可视化 特性的交互式教学或工具软件）开发 及教学资源平台搭建将由华东师范大 学现代教育技术研究所会同相关专业 机构合作完成，并不断提供给每个参 与项目的实验学校。
