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基于“未来课堂”的思维可视化研究
2013年第1期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　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。 中国论文网 /9/view-4064422.htm　　● “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，意在让教学回归对人的教育。 　　1.为什么要强调“思维” 　　“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并不于在“知识重复的次数”，而在“挖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、乐学的良性循环。 　　2.关于“思维可视化” 　　“思维可视化”就是把学习过程中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、XMIND、Linux、Mindv、Imindmap等软件工具），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，突破时间、空间和学习人数的限制。⑤通用技术，包括常用的工具，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。 　　● 思维可视化技术如何与学科教学整合 　　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—学科规律—思维规律—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。 　　● 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，使教师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）、图示技术与学科教学的深度整合，主要是将考试规律—学科规律—思维规律—心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、理性解题能力训练、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。
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