思维可视化技术应用于课堂教学

陆丽萍

【摘 要】结合目前高校的人才培养模式，分析了传统教育模式遇到的问题，主要在于教材的线性结构束缚了教师与学生的思维，进而提出运用认识心理学及神经脑科学的思维可视化技术重新打造课堂教育模式，以思维导图为思维可视化工具，将教学内容可视化，教会学生重构思维可视化笔记，从而增强课堂学习兴趣，提高学生思维创造能力。

【关键词】课堂教学；思维可视化技术；思维导图

1 问题的提出

目前，高校的人才培养模式主要是以课堂讲授为主，课外实践为辅，根据教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见（2012）》精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，要创新人才培养模式，全面提高人才培养质量，进一步推进高校创新课堂教学。但是，传统的高等教育教学均以教师为中心对学生进行灌输式的教学，学生被迫接受大量的知识，记忆大多停留于感性认识层面。

在教学过程中，教师不仅要突出学科内容重难点，更要帮助学生思考与创新，大部分教学过程都存在以下的问题。

1）教材线性结构的束缚。目前国内的大部分教材都是按照章节点的线性结构进行编写的，文字是一行行排列在纸张上的，章与章之间缺乏横向连接。特别是文科类教材书，整本书全是文字，缺乏生动形象的图片，学生学习起来觉得枯燥乏味。

2）教学过程过分依赖多媒体。随着计算机技术的发展，现今几乎所有的高校都普及了多媒体课堂教学，以文字、声音、图像等多媒体形式展示学习内容，一定程度上提高了课堂教学效果。但由于教材的线性结构，教师制作的课件的也呈现线性规律，按照章节点顺序播放。

3）笔记缺乏联想与强调。由于教材的线性结构，学生的笔记也呈现线性文本结构，忘记的东西和无法沟通的东西与传统的笔记一样多，有些学生上课非常认真，笔记也记得非常全面，但是他们回过头再看笔记时，难以对知识点进行联想。

课堂教学是人才培养的主渠道，也是实现“教与学”的重要环节，那如何通过教学方式的改变解决以上问题呢？20世纪60年代以来，在教育学、心理学等研究领域里出现了一种新的以图形图像为主要教学手段的技术——思维可视化技术，这种技术更加关心我们大脑的思维过程，正如发明思维导图的作者东尼·博赞所言：“你的大脑有着复杂和完美的构造，还有巨大的智能和情感力量。”大脑的真正潜力是我们思维的独特性，将思维可视化技术应用于课堂教学，可突破传统教学模式的缺陷。

2 思维可视化及可视化工具

21世纪是信息技术的时代，更是让大脑发挥创造力的时代。在我们大脑中有约1万亿个脑细胞，其中有约1000亿个脑细胞（神经元）负责思考，尽管脑细胞思考的过程非常复杂，但思维过程就是那么奇妙，它能产生联想，记住重要的词汇、逻辑、数字、顺序、列表等。思维可视化（Thinking Visualization）是指：“把看不见的思维过程以可视化的形式清晰地呈现出来，以有利于高效记忆、理解和应用知识。”本文认为思维可视化课堂教学是一种创新型的思维可视化过程，主要指在课堂教学中，实现教学内容的可视化呈现，利用图示技术实现教学知识点的联系，帮助学生重构知识系统、强调知识理解和联想记忆，促进学生思维能力发展，提升课堂学习效率。

思维可视化工具指的是具体实现思维可视化的学习工具，比较有代表性的有思维导图、概念地图、认知地图及语义网络。思维导图的概念是英国学者东尼·博赞在《思维导图——放射性思维》一书中提出的，“思维导图是用图表表现的发散性思维，可应用到所有认知功能领域，尤其是记忆、创造、学习和各种形式的思考。”虽然出现时间不长，但到目前已经有2亿次书面引用，被人们赞誉为“终极思维工具”。

3 课堂教学应用思维导图

对于高等学校教师而言，将可视化技术应用到具体的教学过程，以思维可视化技术展现教学内容、分析知识结构、组织学习过程，既是具有挑战和压力的，又是充满创新与期待的。课堂教学可视化的内容主要包括教学内容可视化与重构笔记可视化。

3.1 教学内容可视化

教学内容可视化，即利用可视化技术打破原有的教学内容线性结构，利用思维导图呈现个概念、知识点、重难点之间的联系。教师在教学设计环节，要认真研究教学内容章、节、点之间的逻辑关系，以生动形象的图示展现教学内容，在制作教材结构图、章节图、知识点图等思维导图时，尽可能添加颜色、曲线、符号或者图片来丰富它。在思维导图中，中心图像代表主要内容，例如讲授政治学内容时，可以在中心以文字描述或直接放上这本书的图画，分支从这幅图向四周发展，首先被分成各章，然后是节，分支由关键的图形或由线条旁边的关键词组成，这样整本教材的结构一目了然。

图1 “政治学”的思维导图

在实际教学中，教师不仅要让学生通过思维导图更好地理解知识点之间的关系，而且要让学生在课堂上学习绘画创造思维导图，以提高学生的创造性思维能力。在心理学文献中，研究表明灵活性被认为是创造思维中至关重要的元素，当我们创造思维导图时，我们会产生一些大脑能量，激发无数观点的可能。学生创作思维导图，不仅加深了对知识点的掌握，而且整个绘制的过程充满联想与创造，增强了思维能力。同时，教师能否将教学内容可视化，从而创作一幅完整、生动形象的思维导图，还要综合考虑该学科的背景、教材的适应性、知识点的讲解深度，这体现了教师的综合知识水平、空间布局和审美能力，利用思维可视化技术让教师自身能力获得提升。

3.2 重构笔记可视化

学生在课堂记笔记是为了记忆知识点，但是大部分学生的笔记都是以直线模式写下来的，这些笔记没有色彩、图像（想象）、维度、空间感，也无法让人产生联想。我们发现利用思维导图记笔记，你会一目了然明白关键概念之间的关系，加速回顾并有效记忆。与此同时，记忆只是笔记的一个作用，另外还包括分析、创造等作用。课堂上学生从教师的讲解或课件中分辨出有用的信息记录下来，而不可能全部抄录，所以学生要具备一定的分析能力，思维导图可以帮助学生从线性信息里抽出基本的分类概念和层次概念，而绘制一幅生动形象的思维导图，本身也训练了学生了创造性思维。

4 结语

高校课堂创新改革势在必行，可视化教学有利于教师理清思路，提高课堂教学效果，有利于学生梳理知识体系，提高联想和创造能力。笔者近期在中国知网检索主题中输入“思维可视化”词条，查找到的文章共有13.4万多条，其中与教学相关的文章2.3万多条，可见思维可视化、思维导图的应用正在或已经给课堂教学带来了重要转变，若能利用好思维可视化技术，必定能为未来的教育教学增添新的色彩。

【参考文献】

[1][英]东尼·博赞.思维导图使用手册[M].北京：化学工业出版社，2013.

[2][英]东尼·博赞，巴利·博赞.思维导图[M].卜煜婷，译.北京：化学工业出版社，2015.

[3]张鄂勇.思维导图的三招十八式[M].北京：电子工业出版社，2012.

[4]赵慧臣，王玥.我国思维可视化研究的回顾与展望——基于中国知网2003-2013年论文的分析[J].理论与争鸣，2014（4）.

[责任编辑：杨玉洁]