思维可视化工具认知误区与对策研究

周利君，左博文

(重庆第二师范学院, 重庆 400065)

一、引言

《普通高中英语课程标准(2017年版)》明确英语学科核心素养包括为语言能力、文化意识、思维品质和学习能力四方面。思维品质，首次被确定为英语学科核心素养之一，进一步明确了英语学科育人特征，从教授语法和词汇低效能教学转向关注学生运用语言解决问题和分析问题，促进思辨能力与语言知识水平双进阶式发展。[1]

思维可视化，运用图示将思考过程和结果呈现出来，促进学习者观察与反思，受到越来越多教育工作者和研究者关注，进入实践和研究的火热阶段，但通过国培项目和下校教学观摩发现较多一线教师对思维可视化代表性工具存在明显的认知误区。

现特结合教育改革实际，提出解决对策，以期为后续思维可视化发展和应用提供有益的参考。

二、研究综述

(一)思维可视化

思维可视化指运用一系列图示技术把看不见的思维(思考方法和思考路径)展现和表达出来，使其拥有清晰可见的过程和流程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，可有效提高信息加工及信息传递的效能。思维可视化主要通过两类技术实现：图示技术(思维导图、概念图等)和生成图示软件技术。自引入国内以来，一线教师和研究者积极探讨思维可视化教学价值。赵国庆倡导运用思维可视化技术建构思维发展型课堂[2]，刘濯源提出利用思维可视化创设精品课程资源，运用思维可视化自身图像性和直观性帮助学生参与课堂。[3]

(二)思维可视化工具

常见的思维可视化工具有思维导图、概念图和思维地图。英国心理学家托尼·博赞 (Tony Buzan) 20世纪60年代首次提出“思维导图(Mind Map)”，用来整理思维或将思维形象化通过放射性思考加上图示化笔记，摒弃传统的记录笔记和思考方式；改为绘制由中心主题向外散发出成千上万的关节点，其中每个关节点与中心主题代表思维层级关系，一层一层深入梳理归纳思维和记忆规律。思维导图充分利用人类左右脑机能，将大脑中的形象思维与抽象思维有机结合，用于信息加工与处理，辅助人们思考复杂问题和表征信息的可视化工具和技术方式。思维导图绘制通常从一个主要概念开始，随着思维层次的不断深入，逐步建立一个有序图示，一个思维导图有且只有一个中心点。思维激发和整理是思维导图的两大核心功能，可视化与非显性化是思维导图的两大核心特征。[4]

康乃尔大学诺瓦克博士(1984)以有意义学习理论为基础，提出“概念图(Concept Map)”，将概念或命题置于圆圈或方框中，通过箭头和连接词将其连结成有意义关系的网络结构图，表示双方概念关系，箭头和连接词成为典型特征。概念图通过建构一个清晰和明了的网络结构图，利用视觉和符号，帮助学习者掌握结构性和概念性知识，促进新旧知识联系，快速掌握知识体系。[5]

思维地图(Thinking Maps)，又名为八大思维图示法，1988年由海勒(David Hyerle)博士开发。思维地图旨在促进学生元认知和认知持续发展，应用思维地图可缩短课程学习时间，为教师保留更多有效教学时间和跟踪学生表现。[6]八大思维图示法分别为：圆圈图、气泡图、双气泡图、树形图、括号图、流程图、复流程图和桥型图。其中每一个图对应具体思维技能。

三、思维可视化工具认知误区

在国培项目指导和下校教学观摩过程中，发现部分一线教师对于思维可视化工具存在概念等同、概念混淆和应用失当三方面的误区，这些误区在一线教师已发表的论文中也得到了印证。

(一)概念等同

思维可视化工具被引入国内的过程中，部分教师因对不同思维可视化工具名称翻译错误导致理解错误，将思维导图与思维地图或概念图等同，认为思维导图共有8种基本类型，分别具有不同功能[7]；认为思维导图就是概念图。

从理论基础来看，思维导图以脑科学和认知心理学为理论基础。人的大脑主要由左右脑组成，功能和作用各不相同。左脑负责语言、计算以及逻辑等具有层次性、连续性和分析性特点思维；右脑则负责联想、创造和图像思维，具有片段性、发散性以及系统性特点。

结构性知识强调概念之间如何互相联系和组织，高阶思维要求学习者对结构性知识能清晰理解和描述。学习者不但要“知其然”，还要“知其所以然”。思维导图借助形象图示展现命题，概念之间构成的知识，基于脑科学基础帮助学习者提高记忆和知识效率，发挥左右脑同时参与加工认知活动，结合形象思维和抽象思维深入挖掘学习者思维潜力，从而提高学习效能和记忆能力。

思维地图以莫菲特的综合语言艺术理论(Theory Of Integrated Language Arts)为理论基础，强调学习者利用原始经验。使用思维地图时，学习者基于自身背景知识继续建构新意义和知识，在自我反思和构建中形成独立观点，通过绘制思维地图方式清晰明了发现同伴间不同看法并进行互动和探讨，促进批判性思维发展。[8]

概念图则强调整理归纳结构性概念知识，与思维导图两者之间具有显著差异，清晰认识其区别，有利于使用者精准表达概念和提高应用效率。从应用目的来看，概念图理论基础为奥苏贝尔有意义学习理论，有意义学习理论强调学习者新旧知识结合，在学习全新概念时，方便调取已知内容促进学习内容理解与内化。奥苏贝尔提出两个有意义学习条件：学习者表现有意义学习态度和倾向，既在全新内容上自主发现与以往内容相联系的线索；所学习概念能够帮助概念本身与学习者已有知识相联系。[5]因此，概念图作为中介图示目的在于辅助学习者建立概念与概念，知识与知识之间的内在联系，厘清已有知识和学习知识关系，最终达到自我内化和知识同化的概念组织工具。思维导图作为思考和记忆中介图示目的在于用记录形式激发和整理自己和别人的想法。对于开展“思考”和“头脑风暴”的环节来说，非常合适。但在整理逻辑性和概念性较强命题上，选用概念图更恰当。

从绘制方式来看，思维导图归纳大脑中认知与想法，注重想象、颜色和线条。根据中心主题四处发散，形成父节点与子节点层级关系，随着思考深入形成树状结构图。概念图罗列所有知识和概念，注重命题与命题之间的联系，主张利用概念、连接词、命题以及层次关系进行连接成网状结构图。

(二)概念混淆

因未能接触到思维可视化工具的一手文献材料，了解最多的就是思维导图，部分教师将所有的图示都称为思维导图，特别是对思维导图及思维地图表达关系的混淆。从思维表征形式来看，思维导图是“综合多种思维技能的模糊表示”。一方面，思维导图能够实现思维地图中除桥型图以外七种图示的思维技能；联想、分类和对比等都能通过思维导图技术处理实现。另一方面，“模糊”具体表现在思维导图尽管可以综合多种思维技能呈现可视化，但读者需要自我思考、揣测和识别，因为思维导图不像思维地图中八种图示直观标识出来。思维地图则被称为“具体思维技能的精准表示”，八种不同图示精准对应八种不同思维技能。

“圆圈图”目的是利用已有认知进行“头脑风暴”和联想；“气泡图”目的是用特定形容词和短语定义主要主题；“双气泡图”定义两个主题之间差异和相似性；“树形图”对需要信息进行分类和组织；“流程图”是过程、进度或指令的直观展示；“复流程图”有助于确定事件原因和影响。“括号图”有助于分析整体各个部分以及它们之间关系；“桥型图”通过查找事物之间相似性并创建类比图示。

学习者面对联想知识、归纳概念、对比命题等表征问题时，根据思维技能和策略选定特定图示，对每种思维图示背后的思维技能进行精准训练，“一针见血”式发现问题和解决问题，提升思维效能。

(三)应用失当

由于概念等同和概念混淆认知误区导致思维可视化工具的应用失当，如在应用思维导图过程中谈及可采用气泡图或者树形图围绕主题绘制发散性图示[9]；在教学设计和实施过程中，对于思维导图、思维地图和概念图的选用较随意，导致教学效果大打折扣，学生对于图形只见其形，不知其“名”，更不明其“意”，思维可视化工具并没有起到理清思维、显性思维过程以及降低认知负荷的作用。与此同时，长期的随意使用在一定程度上会错过学生思维可视化工具学习和训练重要时期。

相对而言，低年级学生适合从思维导图的学习入手，通过思维导图的辅助提高做笔记的能力、参与头脑风暴的积极性、在反复提取和关联已有图式的基础上，形成更加牢固的长期记忆等。4-6年级的学生可以开始尝试思维地图的学习和训练，了解定义、分类、比较、因果以及类比等常用思维技能，在学习活动中使用恰当的思维地图呈现自己的思维过程。到了6年级，学生的知识相对结构化以后，储备的知识更多了，概念图的学习和训练可帮助更好地厘清对不同概念之间关系的理解，促进知识的进一步结构化，有助于学生批判性思维的发展。

四、对策与建议

(一)开展思维教师培训

在国培和省培等教师培训项目中，重视教师关于思维教学领域系列主题培训，通过讲座帮助一线教师输入思维教学、思维可视化以及思维可视化工具等理论知识，形成正确的思维领域概念，全方位和系统地认识思维教学模式。通过课堂教学观摩，组织教师研讨思维可视化应用关键点，利用观摩反思和教学日志形式帮助一线教师内化相关理论认识。还可通过课堂教学实践帮助教师体验思维可视化工具使用过程，及时发现学科教学中非知识层面问题，尊重学生个体认知和主体地位，结合教师自我分析和学生学情剖析，从思维切口发展新一轮基础教育改革和教学减负增效。

(二)开设思维课程体系

在职前师范生培养过程中，将思维发展理论和实践植入人才培养课题体系，培养懂思维和会教思维的未来思维教师。通过显性化的专门课程帮助师范生增强思维发展认知，提升职前师范生思维发展意识，了解思维发展工具。通过系列语言、文化、职业和学术类课程群帮助师范生在自身学习过程中，反复应用思维可视化工具辅助语言知识学习、语言技能发展、文化素养提升、职业技能发展以及学术能力发展等。通过师范生的实习和见习等实践教学环节，帮助师范生学会设计思维教学设计，恰当运用思维可视化工具，辅助学生学习与成长。

(三)开发配套教学资源

当前市场上关于思维导图、概念图和思维地图等单一思维可视化工具的介绍类书籍较多。但如何将思维可视化工具应用到教学，有关思维可视化工具在具体学科中应用的教学资源还相对较少。

以英语学科为例，可以开发思维教学活动手册，依托Anderson教育目标分类学设计语言与思维双发展教学活动，使用恰当的思维可视化工具训练学生的不同思维技能。与此同时，还可以创新学生作业作品形式，借助思维可视化工具表达自己的思想，取代传统词汇抄写和课文背诵类作业，提高学生学科学习兴趣。也可将优秀的学生作业作品汇编成册，作为后续教学资源。

五、结语

综上所述，思维品质的落地任重而道远。思维可视化工具实践和研究热效应值得认真地分析，思考其中存在的误区和持续改进方法。全面挖掘思维可视化工具在一线教学中的认知，还需要通过问卷调查和访谈进行深入了解，希望有更多的研究者参与进来，共同促进思维可视化的后续发展，并能恰当应用于教学活动之中。