思維可視化對基礎教育品質提升的多重價值

文 / 劉濯源

緣起：對教育問題的深層追問

思維可視化教學體系建構的動因是源于對“知識灌輸型”教育的不滿及深徹反思。那么，“知識灌輸型”教育到底存在哪些問題？第一，目標錯位。“知識灌輸型”教育重果不重因，關注學會卻不關注會學。關注“樹梢”（成績與外在表現）而不關注“樹根”（學生的心理能力及思維能力），揠苗助長。第二，效能底下。“知識灌輸型”教育主要采取死記硬背和題海戰術兩種教學方式，結果教師與學生都投入了大量時間和精力，卻收獲甚微！不僅沒有學會學習，連考試成績也未必理想。既沒有減負，也沒有增效。第三，隱患重重。長期進行“知識灌輸型”教育，會導致學生產生厭學情緒及思維弱化，心智皆受損。學生理解能力和系統思考能力都較差，不僅不會思考，甚至不愿意思考，而且習慣了不思考。

那么，“知識灌輸型”教育為什么會產生以上問題？其根源到底是什么？我認為根源還是在學習觀上。“知識灌輸型”教育對學習的認知存在一個錯誤假設：只要多讀、多背、多寫、多做題，就能夠產生牢固的記憶，從而取得好成績。這種假設也不是沒有依據的，它的依據源于行為主義心理學的“刺激-反應（S-R）”學習理論，即通過反復刺激及反復訓練，會形成強勢聯結，并且這種聯結是直接的，不需要任何形式的中介。基于“刺激-反應”學習理論的教學觀只關注刺激的頻度與強度，卻忽視了知識的建構過程，把學習當成了簡單的條件反射，也正是由于這個原因導致了“知識灌輸型”教育忽視思考過程及知識建構的作用，課堂缺乏思維含量。長期接受“知識灌輸型”教育，教師與學生都存在嚴重的“思維塌陷”，主要表現在三個層面：第一，缺少思考意識；第二，無法形成有效思考策略；第三，無法形成基于深刻和系統性思考的表達能力。要解決“知識灌輸型”教育的問題，必須首先改變學習觀，使教學聚焦于發展學生的思維，進而有意識、有策略地提升課堂的思維含量，讓學生愛思考、會思考，并享受思考。

那么，如何提升我們的課程思維含量，使學生的思維能力在我們的教學過程中得到充分的發展呢？當然是要在學科教學中有意識地融入思維訓練，但思維訓練存在一個普遍的障礙：思維是看不見摸不到的，這就給在思維層次上的教與學帶來了困難。為了解決這個矛盾，我們開始建構思維可視化教學體系。所謂“思維可視化”（Think Visualization）是指以圖示或圖示組合的方式，把原本不可見的思維結構、思考路徑及方法呈現出來，使其清晰可見的過程。被可視化的思維更容易被理解。而思維可視化教學體系是將思維可視化技術與學科教學實踐進行深度整合構建起來的一個旨在變“知識灌輸型”教育為“思維發展型”教育的新教學體系，它為系統提高我們的教學效能找到了新支點和新路徑。

建構：讓系統在實踐中慢慢生長

與一般的課題研究不同的是：思維可視化教學體系是在實踐中慢慢生長出來的。整個研究歷程呈現出螺旋式上升的特點：從開始的理論研究到實踐研究，再從實踐研究中回到理論研究……經過多次反復，逐漸沉淀、內化、完善而形成了系統的教學體系，走過了十五年的漫長歷程。為什么要用這么長時間去反復研究、實踐、論證？因為思維可視化教學體系追求的是效能，而不是效率。它的使命是系統提升教育品質，從它誕生那天起，每一步都深深地打上了品質的烙印。

思維可視化教學體系由五個層面構成：理念轉化層、方法技術層、課程設計層、課堂環境層、效能評價層。下面分別簡要介紹：

第一層面，理念轉化層

在“理念轉化層”最重要的是學習觀的轉變：必須將關注點從“知識層”深入到“思維層”；必須將教與學的目標從“學會”升華到“會學”；要在教與學的過程中幫助學生生成有效學習策略，同時形成較強的思考能力，并且使思考成為一種享受、一種習慣、一種信仰！

第二層面，技術方法層

實現“思維可視化教學”的方法與技術主要包括兩類：圖示方法（學科思維導圖、學科策略模型圖、解題魚骨刺圖、邏輯關系框架圖、學科概念圖等）以及生成圖示的軟件技術（Mindmanager、XMIND、Linux、imindmap等）。在具體教學應用實踐中，每一種圖示方法都有與之相適合的知識加工對象：學科思維導圖更適合對復雜的知識進行系統梳理，使之呈現為層級清晰的結構；解題魚骨刺圖主要用來呈現和梳理復雜問題的思考程序；學科模型則是用來呈現學科規律的高級圖示，它能清晰揭示知識背后的復雜結構及問題解決策略。在具體教學實踐活動中，根據教學目標及內容的不同，各種圖示方法既可隨機組合，又可靈活變形。

第三層面，課程設計層

搞課程設計，第一個要弄清的問題便是：“一堂好課的標準到底是什么？”一般來講，可能會有五條、十條、五十條，但“思維可視化”的課堂只有一條：有沒有思維含量——是否做到了“以知識為載體來引發學生思考，發展學生的思維能力”。因此，“思維可視化”課程的基本設計原則就是：以“發展學生思維能力”為深層次目標，以“借助圖示方法及技術對知識進行深加工”為效能手段，以“學生為主體，教師為主導，師生及生生合作探究”為課堂形式，最終水到渠成地讓學生完成對知識的掌握。

第四層面，課堂環境層

課堂環境包括軟環境及硬環境。思維可視化教學體系對課堂硬環境建設沒有苛刻要求，從傳統的“粉筆+黑板”到現代的“pad+白板”等都可以支持思維可視化教學。我們認為課堂更重要的是軟環境建設，即要把課堂建設成一個思考場。我們建議：在知識建構和問題解決過程中，嵌入“設問引思——追問啟思——評價反思——遷移用思”這條思維發展程序，使學生潛移默化地進入思維發展軌道。

第五層面，效能評價層

傳統教學效能的評價指標主要是“學科成績”，評測的手段主要是“考試”，但“成績”是結果性評價，只能反饋結果，不能反饋教學過程。思維可視化教學體系的教學效能評價是既關注結果又關注過程的，而且所關注的結果還不僅僅是指考試成績，還包括心智（心理能力及思維能力）水平的發展性評價，而所謂“關注過程”的評價是指教與學的過程被可視化后儲存起來，課后或考試后師生都可以進行“圖上作業”——對照圖來進行知識漏洞及解題障礙檢測，邊檢測邊釋疑，邊釋疑邊標注，非常直觀、非常高效。

實踐：與學科教學的深度融合

近些年來，思維導圖、概念圖等圖示技術在教學中的運用日漸廣泛，但大都收效甚微，這是為什么呢？主要有三個層面的原因：第一，圖示技術運用得不規范、不科學；第二，圖示的使用者個人的思維能力不足；第三，沒有將圖示技術與學科教學進行深度整合。也就是說如果想讓圖示技術發揮它的作用，必須同時具備三個層面的能力：第一，熟練地掌握各種圖示技術；第二，具有較強的思維能力（最好是經過系統專業的思維訓練）；第三，對學科有正確的、深入的、系統的理解（這是最關鍵的）。在思維可視化教學體系中，圖示技術是呈現方式，思維是內核，學科知識既是建構的對象又是思維的載體，三者缺一不可。目前，運用圖示技術的人大部分只掌握了基本的繪制方法，思維能力及學科理解相對較弱，基本處于初級應用水平。所以，無法取得明顯效果也就不足為奇了。

將思維可視化技術與學科教學進行深度整合的關鍵是將四大規律與圖示技術融合起來。這四大規律分別是：心理規律、思維規律、學科規律、考試規律，簡稱為“心、智、識、考”。只有融入心理規律，才能使學生在學習過程中獲得良好的心理體驗，達到樂學的狀態；只有融入思維規律，才能在知識建構過程中發展學生的思維能力；只有融入學科規律，才能順利完成知識建構，形成學科知識體系；只有融入考試規律，才能幫助學生提升備考能力，減輕學習壓力，降低學習負擔。

由于繪制圖示的目的不同，所以每張圖的規律側重有所不同。為了讓大家有一個直觀的認識，特選擇了幾幅我們團隊繪制的圖例供大家參考，具體如下：

圖例說明：上圖為初中數學“一元二次方程”部分的題型歸納思維導圖，此圖主要融合了考試規律。掌握了此圖，中考此部分試題的陷阱就可以全部規避了。

圖例說明：上圖為數學解題魚骨刺圖（中間脊骨為總問題及解題的關鍵節點；脊骨下方為策略分析過程，主要由“追問策略”來引導；脊骨上方為條件轉化過程），此圖融合了思維規律，主要為了發展學生的程序化思考能力。

圖例說明：上圖為地理學科知識點邏輯關系框架圖，通過對西雙版納旅游資源的構成、特色及成因進行層層追問，加深對知識的理解，同時鍛煉逆向思考能力。

圖例說明：上圖為歷史學科核心概念解析圖，繪制此圖的過程就是深度解析概念的過程，通過這樣的解析可加深對概念的理解。

圖例說明：上圖為文章分析型學科思維導圖，此圖融合了“四層閱讀”的語文學科規律及系統思維發展規律。

進化：思維可視化教學體系的未來圖景

教育是人類所特有的社會現象，它與人類文明的腳步永遠是相伴相隨的。每當人類文明躍上一個新的臺階，那么與之相應，這個時代的教育也必將發生重大飛躍——教育目標、教學方式和教育組織形式都將發生相應的改變。教育目標、教學方式及組織形式是決定教育特質的三大關鍵要素，當這三大關鍵要素發生了根本性的變化，我們就可宣布一個教育新時代的到來，因此可稱之為“三要素劃分法”。依據這種劃分方法，教育隨著人類文明（可粗略地分為四個時代）的腳步也走過了三個時代，并且已經有一只腳踏進了第四個時代，具體見下圖：

教育的第四個時代，我們稱之為“教育4.0時代”。所謂“教育4.0時代”是指在信息智能文明時代，以滿足學習者心智發展為主要教育目標，以互聯網和智能終端（包括人工智能）為信息載體和傳遞方式，以教學權威組織（如公立學校）結合自主學習社群為組織形式的教育新形態。

在教育4.0時代，學習活動將更加徹底地打破“時空藩籬”，使學習者獲得“4A”（AnywhereAnytimeAnybodyAnyway）級自由，學習活動的價值取向也將由“知識傳承導向”轉變為“創造力發展導向”。在這一時代，思維可視化教學體系將與時俱進，主動融合微課程、游戲化教學、VR（虛擬現實）等優秀技術及理念，聚焦“學習者的心智發展”，持續創造“高效能”及“高黏性”的學習資源，并為學習者提供專業的終身學習支持。