思維可視化技術應用于課堂教學

陸麗萍

【摘 要】結合目前高校的人才培養模式，分析了傳統教育模式遇到的問題，主要在于教材的線性結構束縛了教師與學生的思維，進而提出運用認識心理學及神經腦科學的思維可視化技術重新打造課堂教育模式，以思維導圖為思維可視化工具，將教學內容可視化，教會學生重構思維可視化筆記，從而增強課堂學習興趣，提高學生思維創造能力。

【關鍵詞】課堂教學；思維可視化技術；思維導圖

1 問題的提出

目前，高校的人才培養模式主要是以課堂講授為主，課外實踐為輔，根據教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見（2012）》精神和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，要創新人才培養模式，全面提高人才培養質量，進一步推進高校創新課堂教學。但是，傳統的高等教育教學均以教師為中心對學生進行灌輸式的教學，學生被迫接受大量的知識，記憶大多停留于感性認識層面。

在教學過程中，教師不僅要突出學科內容重難點，更要幫助學生思考與創新，大部分教學過程都存在以下的問題。

1）教材線性結構的束縛。目前國內的大部分教材都是按照章節點的線性結構進行編寫的，文字是一行行排列在紙張上的，章與章之間缺乏橫向連接。特別是文科類教材書，整本書全是文字，缺乏生動形象的圖片，學生學習起來覺得枯燥乏味。

2）教學過程過分依賴多媒體。隨著計算機技術的發展，現今幾乎所有的高校都普及了多媒體課堂教學，以文字、聲音、圖像等多媒體形式展示學習內容，一定程度上提高了課堂教學效果。但由于教材的線性結構，教師制作的課件的也呈現線性規律，按照章節點順序播放。

3）筆記缺乏聯想與強調。由于教材的線性結構，學生的筆記也呈現線性文本結構，忘記的東西和無法溝通的東西與傳統的筆記一樣多，有些學生上課非常認真，筆記也記得非常全面，但是他們回過頭再看筆記時，難以對知識點進行聯想。

課堂教學是人才培養的主渠道，也是實現“教與學”的重要環節，那如何通過教學方式的改變解決以上問題呢？20世紀60年代以來，在教育學、心理學等研究領域里出現了一種新的以圖形圖像為主要教學手段的技術——思維可視化技術，這種技術更加關心我們大腦的思維過程，正如發明思維導圖的作者東尼·博贊所言：“你的大腦有著復雜和完美的構造，還有巨大的智能和情感力量。”大腦的真正潛力是我們思維的獨特性，將思維可視化技術應用于課堂教學，可突破傳統教學模式的缺陷。

2 思維可視化及可視化工具

21世紀是信息技術的時代，更是讓大腦發揮創造力的時代。在我們大腦中有約1萬億個腦細胞，其中有約1000億個腦細胞（神經元）負責思考，盡管腦細胞思考的過程非常復雜，但思維過程就是那么奇妙，它能產生聯想，記住重要的詞匯、邏輯、數字、順序、列表等。思維可視化（Thinking Visualization）是指：“把看不見的思維過程以可視化的形式清晰地呈現出來，以有利于高效記憶、理解和應用知識。”本文認為思維可視化課堂教學是一種創新型的思維可視化過程，主要指在課堂教學中，實現教學內容的可視化呈現，利用圖示技術實現教學知識點的聯系，幫助學生重構知識系統、強調知識理解和聯想記憶，促進學生思維能力發展，提升課堂學習效率。

思維可視化工具指的是具體實現思維可視化的學習工具，比較有代表性的有思維導圖、概念地圖、認知地圖及語義網絡。思維導圖的概念是英國學者東尼·博贊在《思維導圖——放射性思維》一書中提出的，“思維導圖是用圖表表現的發散性思維，可應用到所有認知功能領域，尤其是記憶、創造、學習和各種形式的思考。”雖然出現時間不長，但到目前已經有2億次書面引用，被人們贊譽為“終極思維工具”。

3 課堂教學應用思維導圖

對于高等學校教師而言，將可視化技術應用到具體的教學過程，以思維可視化技術展現教學內容、分析知識結構、組織學習過程，既是具有挑戰和壓力的，又是充滿創新與期待的。課堂教學可視化的內容主要包括教學內容可視化與重構筆記可視化。

3.1 教學內容可視化

教學內容可視化，即利用可視化技術打破原有的教學內容線性結構，利用思維導圖呈現個概念、知識點、重難點之間的聯系。教師在教學設計環節，要認真研究教學內容章、節、點之間的邏輯關系，以生動形象的圖示展現教學內容，在制作教材結構圖、章節圖、知識點圖等思維導圖時，盡可能添加顏色、曲線、符號或者圖片來豐富它。在思維導圖中，中心圖像代表主要內容，例如講授政治學內容時，可以在中心以文字描述或直接放上這本書的圖畫，分支從這幅圖向四周發展，首先被分成各章，然后是節，分支由關鍵的圖形或由線條旁邊的關鍵詞組成，這樣整本教材的結構一目了然。

圖1 “政治學”的思維導圖

在實際教學中，教師不僅要讓學生通過思維導圖更好地理解知識點之間的關系，而且要讓學生在課堂上學習繪畫創造思維導圖，以提高學生的創造性思維能力。在心理學文獻中，研究表明靈活性被認為是創造思維中至關重要的元素，當我們創造思維導圖時，我們會產生一些大腦能量，激發無數觀點的可能。學生創作思維導圖，不僅加深了對知識點的掌握，而且整個繪制的過程充滿聯想與創造，增強了思維能力。同時，教師能否將教學內容可視化，從而創作一幅完整、生動形象的思維導圖，還要綜合考慮該學科的背景、教材的適應性、知識點的講解深度，這體現了教師的綜合知識水平、空間布局和審美能力，利用思維可視化技術讓教師自身能力獲得提升。

3.2 重構筆記可視化

學生在課堂記筆記是為了記憶知識點，但是大部分學生的筆記都是以直線模式寫下來的，這些筆記沒有色彩、圖像（想象）、維度、空間感，也無法讓人產生聯想。我們發現利用思維導圖記筆記，你會一目了然明白關鍵概念之間的關系，加速回顧并有效記憶。與此同時，記憶只是筆記的一個作用，另外還包括分析、創造等作用。課堂上學生從教師的講解或課件中分辨出有用的信息記錄下來，而不可能全部抄錄，所以學生要具備一定的分析能力，思維導圖可以幫助學生從線性信息里抽出基本的分類概念和層次概念，而繪制一幅生動形象的思維導圖，本身也訓練了學生了創造性思維。

4 結語

高校課堂創新改革勢在必行，可視化教學有利于教師理清思路，提高課堂教學效果，有利于學生梳理知識體系，提高聯想和創造能力。筆者近期在中國知網檢索主題中輸入“思維可視化”詞條，查找到的文章共有13.4萬多條，其中與教學相關的文章2.3萬多條，可見思維可視化、思維導圖的應用正在或已經給課堂教學帶來了重要轉變，若能利用好思維可視化技術，必定能為未來的教育教學增添新的色彩。

【參考文獻】

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[3]張鄂勇.思維導圖的三招十八式[M].北京：電子工業出版社，2012.

[4]趙慧臣，王玥.我國思維可視化研究的回顧與展望——基于中國知網2003-2013年論文的分析[J].理論與爭鳴，2014（4）.

[責任編輯：楊玉潔]