思维工具

思维工具（精选11篇）

思维工具 篇1

●问题的提出

2001年教育部颁布了《基础教育课程改革纲要 (试行) 》, 明确规定了课程评价的改革要求, 提出“建立促进学生全面发展的评价体系。评价不仅要关注学生的学业成绩, 而且要发现和发展学生多方面的潜能, 了解学生发展中的需求, 帮助学生认识自我, 建立自信。发挥评价的教育功能, 促进学生在原有水平上的发展”。在这十余年的发展当中, 基础教育学校的课程评价得到了一定的改善, 一部分小学开始运用多种评价方式如总结性评价、诊断性评价和形成性评价相结合对学生的学习过程、学习行为等进行综合评价, 但是依然存在部分学校以分数为主要评价依据, 评价过于单一, 主要体现在以下五个因素[1] (如下图) 。

当前的评价存在着以理解与记忆知识作为评价内容, 教师作为评价主体, 考试测验作为评价方式, 考试分数作为评价过程, 选拔优生作为评价目的等弊端。

而在思维能力评价这一方面, 大多数教师更是无从下手, 如何准确地描绘学生的思维过程一直困扰着众多教师。认知心理学认为, 思维的过程包括会意、记忆、感知、应用等, 学生在思维过程中会使用一些基本的加工方法, 如比较、分类、排列、推理等, 该如何对这些思维过程进行合理的评价, 加大了教师开展小学生思维能力培养的难度。[2]因此, 本文基于这一研究问题, 探索使用思维工具开展小学生思维能力活动的评价研究, 为往后进行提高思维能力的研究工作奠定基础。

●学习评价的方式

在小学生的探究活动中, 他们的思维并不是独立的、单一活动的, 而是综合、整体性的活动。在探索研究过程中, 如何让学生展示思维过程, 如何组织和构建各知识点之间的关系, 使新的知识更容易理解和接受成了一大难题。为了解决这个问题, 本研究借助可视化的思维学习工具, 学生可以将其思维的过程用文字、图片等方式表现出来, 使其思维过程全部显现在作品中。

1. 利用可视化思维学习工具, 把学习评价可视化

(1) PMI表格

PMI (Plus, Minus, Interest) 是一个促进学生反思能力发展的工具, 在学生的学习和教师的教学等方面都起到促进的作用。学生利用PMI评价表填写他们在探究过程中表现好的、有待改善的及感兴趣的等方面, 让教师非常直观地了解学生的自评与互评, 对学生的观点一目了然, 更好地把握学生的想法。

(2) 韦恩图

韦恩图是一种用于比较和对照事物的学习工具, 主要是利用两个有交集的圆圈, 在交集空白处填写两个事物的共同特征, 而两个单独的区域需要填写只属于两个事物各自独有的特征, 便于对比两种不同的事物, 理解二者之间的复杂关系。

2. 利用思维工具作品深入了解学生学习过程

本研究不但使用思维工具进行评价, 还将学生完成的思维工具图片作为最重要的评价内容之一, 协助教师实行形成性评价, 改善以往只通过测验考试等单一评价的方式。在使用思维工具开展探究学习活动后, 学生在学习上不再只有练习册或者作业本等过程性的资料。在探究活动中制作的一批思维工具图等成果可用于评价学生的学习过程。通过应用思维工具实行探索实践活动, 学生的思维过程都显示在其思维工具图形上, 教师根据其内容观察学生理解知识的水平和层次, 这对教师掌握学生的发散性思维、创造性思维具有十分重要的作用。

3.组织师生座谈会, 倾听学生意见

在活动课程结束后, 教师与管理者组织参与PETA项目的部分学生开展了一场座谈会, 了解他们在应用思维工具的过程中遇到的困难和获得的收获。会上学生们积极发言, 将体验应用思维工具实施学习活动的感受一一分享, 对自己以及同伴的学习做总结评价, 并指出了项目不足之处, 为后续工作提供更多的改进意见。教师也将这一类的质性资料记录到学习评价当中, 作为学生学习评价的重要材料之一。

●应用思维工具开展综合评价的优势

应用思维工具开展学习评价的优势主要体现在以下四点[3:]

1.有利于评价多样化

学生在完成思维工具图的过程中, 能为教师提供如何改进和提高学习的反馈信息, 明确后期的改进方向。同时, 同伴互评也可以使学生了解自身的优势以及与同学之间存在的差距, 从而激励学生为自己的学习承担更多的责任、付出更多的努力。

2. 有利于学生发现自身优点和不足

引导学生进行良好的自我评价, 了解自身存在的缺点或不足。从另外一个角度看, 能减少学生自我评价的困难, 促进学生对学习过程或进展进行良好的自我监控, 有效地帮助学生检查出自己对新内容的理解水平, 确定是否达到学习任务的预期目标。

3. 提供表达自我观点的机会和平台

在以往的评价中, 学生往往是被动接受的一方, 只能任凭教师或管理者制定统一的标准进行判断, 给予评价结果, 而这样的评价很少考虑是否符合学生个性化的发展。但是在PETA项目中学生能畅所欲言, 在轻松的氛围中表达自身想法, 并与同伴、教师共同交流进步。

4. 有利于教师对学生的学习情况做出判断

不仅降低了评价的随意性, 还提高了评价的客观性、公正性, 便于教师对课堂的教学行为进行自我评价, 从而明确教学过程中的优势和弱点, 进行下一轮教学的改善。教师也能从思维工具图中获取反馈意见, 为学习评价提供重要依据。

●总结

合理的学习评价应该是能够帮助学生对自我以及他人的学习行为做出客观、正确的价值判断, 学习评价是一条检验学生学习成效的途径, 更是一种有效的指导方式。PETA项目所支持的学习评价打破了传统评价的理念, 可视化思维工具运用图文并茂的技巧, 将知识及相互之间的关系用视觉表现出来, 对于进行有效的学习评价具有重要的作用, 促进学生的有意义学习、知识建构和增强学生的思维能力。传统的知识表达、传统的学习工具已经不能满足知识激增背景下新型学习的需要, 如何利用可视化思维学习工具高效率地学习新知识成为了培养新世纪创新型人才的有效路径。因此, 教师要善用思维学习工具, 才能够在不同的课堂中尽可能地培养学生的分析和归纳能力、发散性思维能力, 为学生提供了更大的发展。

参考文献

[1]刘素丽.新课改背景下小学课堂教学评价标准建构与实施研究[D].重庆师范大学, 2012.

[2]刘硕.物理教学中对初中生思维能力的评价研究[D].河南师范大学, 2012.

[3]唐玉霞.量规:一种有效的评价工具[J].中小学电教, 2010 (12) .

思维工具 篇2

谈到制作思维导图的工具也极其简单，它只需要一张纸和几支彩笔就可以开始制作。而且他的制作步骤也极其简单。一幅思维导图的制作只需要一下几个步骤就可以制作完成。

1. 一开始就把主题摆在中央。在纸中央写出或画出主题，要注意清晰及有强烈视觉效果。

2. 向外扩张分枝。想象用树形格式排列题目的要点，从主题的中心向外扩张。从中心将有关联的要点分支出来，主要的分枝最好维持五到七个。近中央的分枝较粗, 相关的主题可用箭号连结。

3. 使用「关键词」表达各分枝的内容。思维导图目的是要把握事实的精粹, 方便记忆。不要把完整的句子写在分枝上，多使用关键的动词和名词。

4. 使用符号、颜色、文字、图画和其它形象表达内容。可用不同颜色, 图案,符号, 数字, 字形大小表示类形,次序..... 图象愈生动活泼愈好，使用容易辨识的符号。

5. 用箭头把相关的分支连起来. 以立体方式思考，将彼此间的关系显示出来。如在某项目未有新要点, 可在其它分支上再继续。只须要将意念写下来，保持文字的简要，不用决定对错。

6. 建立自己的风格 --- 思维导图并不是艺术品, 所绘画的能助你记忆, 才是最有意义的事。

7. 重画能使「思维导图」更简洁, 有助于长期记忆 --- 同一主题可多画几次, 不会花很多时间, 但 你很快会把这主题牢牢的记住。

8. 尽量发挥视觉上的想象力，利用自己的创意来制作自己的思维导图。

头脑风暴——思维导图工具大比拼 篇3

目前，思维导图类工具很多，其中最为知名的是MindMapper、MindGenius、MindManager和国内的XMind，那么优中选优，这些工具谁的功能更强悍，更能满足用户的需求呢？所有答案，尽在本期评测。

谁更容易上手？

一款工具是否能受到用户青睐，影响的方面固然很多，但能否快速上手却绝对是其中很重要的一个因素。试想如果半年你都摸不透用法，最好的软件也会让人望而却步，因此第一部分，首先要拿易用性开刀。

界面布局

四款工具中，除了MindMapper采用的是Ribbon界面外，其他三款采用的均是传统的“菜单+工具栏”的形式。Ribbon界面和传统菜单式界面最大的差异是，它使用新式的Ribbon Bar代替了传统的菜单栏（如图1）。实际上，这种形式我们在Office 2007/2010中已经见识过了。正是由于采用了该形式，使得MindMapper的整个界面布局显得清晰而有条理，各类功能一目了然，即使是从来没有接触过该工具的用户，也能根据功能区中提供的功能，快速切换到相应的工具栏，找到自己所需要的操作。

此外值得一提的是，MindMapper在编辑界面的左右两侧，分别提供了侧边栏，其中右侧提供的是一些可快速插入文档的常用图标，分成了四大部分：“Clipart”（剪贴画）、“Outline”（大纲）、“Scenario”（方案）和“Thesaurus”（主题）。利用这两个侧边栏，可快速速实现某些操作，提高工作效率。

除MindMapper外，其他三款工具的界面显得有些平庸，其中较有亮点的是国产工具XMind。为了方便用户能迅速实现某些功能，并对导图结构有更直观的了解，它在编辑区右侧也提供了两个功能区。其中在上方的功能区中，可通过切换到“大纲”和“浏览”等标签，轻松地浏览到当前思维导图的整体结构，而在下方的功能区，则可通过切换到“特性”和“图标”，快速地为文档设置背景和壁纸等（如图2）。

易用程度

Office软件、思维导图，说穿了都是功能强大的文档编辑工具，这类工具即使再容易操作，要想操作自如，熟悉各功能的作用并运用得当，也得少则一周，多则几个月甚至更长的时间来学习。所以我们这里所说的易用，其实只是指该工具的最基本的应用能否快速上手，即能否在初次接触后，利用它轻松做出一个最简单的思维导图，而这当中，就牵涉到一个智能问题。

思维导图都是采用树状发散方式来诠释思维的，其基本结构，就是由一个主题引申出无数个分支，然后再由这些分支，引申出无数个子分支、子子分支……

而为了能快速理清同一分支下引申出来的其他子分支，我们通常会用不同的图形及不同颜色来标示这些分支。假定现在由某主题引发出两个分支：1和2，1分支同时又衍生出两个子分支。那么，就使用一个相同的图形（如矩形）来标示同级分支（如1和2），而用相同颜色的连线（如红色），连接由某分支连缀起来的其他子分支（如1、A、B），这样，通过区分图形的连线颜色，可轻易地找到由该分支下衍生出来的所有子分支。所以本部分评测的内容，主要是看相应的思维图是否允许快速地建立起主题及相应分支，并在建立分支时，能否根据分支支派自动分配不同的图形和颜色。

四款工具建立主题和分支的方法都相当简单，因为默认情况下，建立新文档时，文档编辑区都已存在相应的主题输入框，只需双击它，让其处于可编辑状态，然后再根据需要输入主题名称即可。右击主题，在弹出的右键菜单中选择“子主题”和“子分支”等命令（如图3），则可快速地建立起分支。

而在图形及颜色的自动分配方面，MindMapper、MindGenius、MindManager做得都比较好，唯一遗憾的是XMind，虽能自动分配图形，但不会根据不同的分支分配不同颜色的连线，这使得用它做出来的导图在直观表现上显得有些不如人意。

谁的功能更强大？

目前许多朋友使用思维导图的目的，是为了能更好地提高项目组的工作效率和小组成员之间的协作性，这当中就难免牵涉到常用的办公工具Microsoft Office。因此，思维导图工具能否和Microsoft Office软件无缝集成，快速将数据导入或导出到Microsoft Word、PowerPoint、Excel、Outlook、Project 和 Visio中，是考验此类工具能否更好地满足办公需求的一个重要方面。此外，由于思维导图工具众多，有时我们使用的是某工具，但需要共享思维导图的朋友可能使用的是另一款工具，因此，思维导图对其他工具生成文件的兼容性，也直接影响到人们能否充分地利用该工具。

目前我们所测试的四款工具，都提供了对Microsoft Office工具的支持，通过该功能，可方便地将数据导入或导出到Microsoft Office组件中（如图4）。而且更值得一提的是，国产工具XMind在提供这个令办公人士青睐的功能外，还提供了一个足以让上述三款工具自愧不如的亮点，那就是它除了支持制作思维导图外，还支持制作鱼骨图、二维图、树形图、逻辑图和组织结构图，仅凭这一点，就足以让XMind跻身于世界顶级思维导图工具之列。

在兼容性方面，各工具的表现如下表：

软件名称兼容格式

MindMapper兼容MindManager数据格式

MindGenius兼容MindManager数据格式

MindManager兼容FreeMind格式

XMind兼容FreeMind 和 MindManager数据格式

谁更省资源？

在高配置的PC中，软件所占资源基本可忽略不计，但在低配置PC上，软件对资源的占用情况则必须考虑。因此，这里不妨对几款软件的资源占用情况做一个简单对比，对比的项目主要包括软件安装后占用硬盘大小和对CPU、内存的占用。

对比结果见下表：

思维工具 篇4

一、工具简介

I n t e l创新思维工具, 包括可视化排序工具 (V i s u a l R a n k i n g) 、因果图工具 (S e e i n g Reason) 和论证工具 (Showing Evidence) 。目前, 这三种工具有英文版与中文繁体版, 均支持在线使用。2 0 1 0年, 台湾师范大学资讯工程系V I P实验室完成了教室版I n t e l创新思维工具的开发。

三种思维工具都提供了有效的思考框架, 可视化排序工具引导学习者通过分析产生若干结论, 然后依据一定的标准来比较结论的区别, 从而找到解决问题的最有效方法;因果图工具能够帮助学习者不断地归因, 最终形成导致问题存在的由表及里式的系统概念图;论证工具不但可以支持学习者提出有力的论点和论据, 还可以协助他们深入地反思论据的品质, 从而得到一份客观、翔实的论证报告。

二、应用实例

1. 可视化排序工具 (Visual Ranking)

V i s u a l R a n k i n g是一个可供师生讨论与合作的在线互动工作区。当在课堂上需要比较某类事物时, 学生可以使用此工具去检查这些事物的优先顺序, 辩论其间的差异性, 还可以获得不同意见的相关性, 最终支持大家达成一定共识。

以“改变我们生活的发明”专题为例 (见图1) , 学生如果要解决“各项发明是如何改善我们的生活的”这个问题, 他们首先需要分析“有哪些发明能够改善我们的生活”, 然后思考“这些发明都在哪些方面改善了我们的生活”, 接着再反思“这些发明对我们生活的改善程度有区别吗”, 最后才产生依据改善生活的程度为这些发明进行排序的操作。排序对于问题的解决是必要的, 通过“分析—思考—反思—排序”的思维过程, 学生将给出一个富有逻辑层次以及说服力的答案。V i s u a l R a n k i n g有力地支持了回答问题的思考过程。

2. 因果图工具 (Seeing Reason)

S e e i n g R e a s o n是一个帮助学生探究复杂因果关系的互动式绘图工具, 除了能够绘制因果关系外, 它还能够显示学生对因果关系的理解程度。

以“交通事故的成因”专题为例 (见图2) , 图2展示了一组学生对于交通事故因素的想法。矩形框中显示的是因素, 箭头表示关系。关系可能增加或减少 (蓝色表示增加, 红色表示减少) , 关系的影响可能很大或很小 (越宽表示越大, 越窄表示越小) 。由此, 可以这样阅读以下因果图上显示的关系:当抛锚车辆增加时, 车道数量减少很多。可见, S e e i n g R e a s o n为学生们思考与表达复杂事物间的因果关系提供了帮助。

3. 论证工具 (Showing Evidence)

S h o w i n g E v i d e n c e是一个供师生评价论点和论据时进行讨论与合作的互动工作区。学生们可以使用此工具建立论点和假说, 然后围绕该论点和假说搜集证据, 并对证据进行评价, 最后得到结论。

以“太空探索”专题为例 (见图3) , 由于太空探索要花费几十亿美元, 于是大家争辩是否应该继续太空探索。学生的任务就是评估赞成与反对的理由。图3中, 学生围绕“太空探索应该在现在的水平下继续进行”的论点进行了论证。“论据库”功能引导学生收集各种与论点有关的事实。此处所收集的事实并不考虑其对论点是支持还是反对, 因为这是下一步的思考任务。在“论点工作区”, 学生被指引着思考论据库中的论据哪些是增强论点的, 哪些是削弱论点的, 学生将不同性质 (增强论点型、削弱论点型) 的论据“拖曳”到不同的区域。学生还能通过评定论据的品质来实现进一步划分这些增强型 (削弱型) 论据对论点的增强 (削弱) 的程度。

在专题任务的引导下, 思维工具自然地融入到问题解决的过程中。由于三种创新思维工具在功能上各具特色, 在解决复杂问题的过程中, 师生可以依据问题的特征来灵活地选取适当的工具。

三、借鉴与启示

I n t e l创新思维工具可移植于各个学科、可用于同类问题解决的过程。从以上的应用实例中看出, 思维工具成为了学习者思考的脚手架, 一步步支撑着问题求解的过程。I n t e l创新思维工具在设计与应用上无不体现着发展学习者高阶思维能力的特点, 这为设计与应用支持高阶思维发展的数字化学习工具带来了启示。

1. 面向思维方式, 支持心理程序

三种创新思维工具中的思维方式都非常鲜明。在使用V i s u a l R a n k i n g工具时, 学习者先确定若干个项, 然后依据要求对各个项进行排序, 这是一种排序思维;在使用S e e i n g R e a s o n工具时, 学习者要分析产生某种结果的原因, 然后进一步分析更深层次的原因, 这是一种归因思维;在使用S h o w i n g E v i d e n c e工具时, 学习者要寻找多条证据用于支持或反驳相应的论点, 这是一种论证思维。这些思维方式是解决复杂问题时所必须运用的方法, 对这些思维方式加以训练和强化, 将有助于学习者在今后遇到类似的问题情境时, 可以灵活地、熟练地运用相应的方法解决问题。

面向思维方式来设计功能, 这在以往的数字化学习工具设计中是不多见的。马扎诺将知识系统分为信息、心理程序、心理动作程序三种。大多数的数字化学习工具提供的是信息, 如各种资源库, 专题学习网站等;在虚拟现实技术的支持下, 许多数字化学习工具能够支持心理动作程序, 比如供学生操作的虚拟实验平台, 游戏平台等, 而在可视化思维技术支持下, 产生了支持心理程序的数字化学习工具, 如思维导图以及I n t e l创新思维工具。在这些数字化学习工具中, 只有支持心理程序的数字化学习工具称得上是面向思维方式设计的, 对于发展学习者的高阶思维潜力巨大。

2. 发展应用模式, 发挥工具特性

I n t e l创新思维工具特别适合于运用专题学习模式。专题学习模式强调围绕专题内容为学习者创设问题情境, 通过教学策略引导学习者解决问题。创新思维工具的特点之一是利用框架式思维引导学习者遵循一定的思维方式逐步分析问题、解决问题。可见, 专题学习模式作为思维工具的教学应用模式是依据思维工具的特性选择的。这与以往先选定教学模式, 再考虑选取数字化工具的做法是不同的。以往的做法只是单方面考虑数字化工具对教学模式的支撑, 而创新思维工具的应用强调了教学模式的特点也要有利于发挥数字化工具的特性。今后在设计支持高阶思维发展的数字化工具时, 不但要设计有效的思维训练功能, 还要注重发展数字化工具的应用模式, 以保证数字化工具作用的充分发挥。

3. 促进课堂讨论, 增强学习动机

三种创新思维工具融入教学的过程都特别需要以讨论的方式开展学习活动。在与同学交流和讨论的过程中, 学生们能够体会思维的成长, 获得解决问题的成就感, 因此学习动机得到了增强。

I n t e l创新思维工具在两个环节上支持了学生间的讨论:一是通过工具中设计的“留言”功能实现线上交流;二是通过工具支持的思维过程促使学生在课堂中进行讨论, 比如V i s u a l R a n k i n g工具支持排序思维, 但排序的内容需要通过课堂讨论确定。一般的数字化学习工具比较注重线上的交流功能, 但是学习者经常会出现线上交流的倦怠, 交流动机越来越弱。在创新思维工具教学案例中, 课堂讨论因创新思维工具的应用而产生, 也因创新思维工具的运用越发深入。对此, 我们在设计支持高阶思维发展的数字化工具时, 更应该注重使用工具来促进课堂讨论, 以此增强学习的动机。

设计师的思维工具之五维创意卡 篇5

微信是当今智能机的标配应用，它的核心功能很简单：将语音文件像短信一样发送给好友，达到信息传递的目的。也就是说结合短信和录音的功能，产生了微信这样一个产品的雏形。现在我们换一个思路，如果结合照片和音乐两种功能，能产生什么新产品呢?也许有不少读者想到了“啪啪”这个照片分享应用。

新的思维方式：

相信很多人都玩过《三国杀》，通过有限的卡片，可以组合成无限的战局。而26个字母也能组合成无穷无尽的词语。

也就是说，我们可以提出这样一种思维方式：A+B=C(提取不同概念的核心点，任意组合，形成全新的产品)。

五维创意卡：

所以结合上面的思路，我们制作了一种帮助设计师产生灵感的工具，将常见的词组写在卡片上，任意组合不同的卡片形成新概念。这就是ISUX的创意工具五维创意卡。

“五维”的含义：

我们希望卡片能辅助设计师制作故事版，考虑到一个完整的故事包括起因、经过、结果，而故事版中也必然包括人物、时间、地点等因素。

因此我们将卡片分为“人、物、事、地、时”五个维度，结合这五类卡片上的提示信息，我们可以设想故事场景，将人物、时间、地点等描述清楚，然后在故事情节中寻找用户需求，产生新的创意。

(不同颜色表示“人、物、事、地、时”五个维度)

卡片的组成：

每张卡片都由“激发想象力的图片”、“相关的词组”和“提示性的短信”三部分组成。

另外为了方便设计师进行发挥创作，我们还准备了空白卡，允许设计师补充自己想要的主题，满足在不同使用场景中的需要。

举例说明：

假设从“时、物”两类目里面分别抽取了“冬、图片”这两张卡片，该如何思考呢?

你可以这样设想：

“冬天室内玻璃会蒙上一层白色水汽，只有擦除这些水汽才能看到户外的风景 ，这整个过程是不是可以引入到查看图片的操作中呢?”

结合简单的PS工具，我们可以还原这个新概念,如下图所示：

(好友发送过来的照片)

(在屏幕上擦拭，查看照片细节)

Bingo!这就是我们的创意方式!

实际上，像这种有创意的想法可以瞬间脑爆出很多，这在实际项目非常有效。并且可以广泛的运用在互联网产品设计、工业设计、广告设计等领域。

如果你也想尝试这种全新的创作方式，敬请关注ISUX官方博客，购买渠道即将公布。

思维工具 篇6

关键词：AGO思维工具；CAF思维工具；生物复习

正常情况下，高中生物每个班有6～8节课时间可进行期末复习，

传统的复习主要是老师带领学生对课本知识点归纳式复习，再通过经典习题来进一步巩固，常用的方法有比较法、知识串联法、例题引导法等，学生在这一过程中一般都处于被动学习的角色中。而本文介绍的这种新颖复习方法则充分体现了学生的主动复习能力，通过小组合作自主完成复习过程，老师仅是对学生的复习结果作出

补充的配角。通过这种方法，学生对自己复习过的知识点非常深

刻，似乎整本书的知识点全部变成一个CAF工具导图印在脑海

里。本人近两年都在尝试着此复习方法，效果很不错，所教学几个班的期末考试成绩都名列前茅，此复习方法也深受学生的喜爱。

1.AGO和CAF思维工具的简单介绍

1.1 AGO是Aims，Goals，Objec-tives（方向、目的、目标）的英文缩写，是CORT课程思维工具感知广度工具中的一种，它要求将注意力直接而有意识地集中到行动的目的上。从教学上来说就是我们本节课的任务（目标）或者还可以理解为某一专题知识的考纲（考点）。

1.2 CAF（Consider AII Factors）是指尽可能广泛地考虑有关情况的所有可能因素，也是CORT课程思维工具感知广度工具中的

一种，要求根据某一事物或事件列出与其有关联的所有可能性，包括好的和不好的可能。在教学上，作者理解为可以根据某一章节的关键词或某一专题的知识点进行所有因素的关联，如，关键词光合作用，除了可CAF到其概念、场所、过程、影响因素、生产应用、化学反应式、能量转换、色素提取外还可CAF到细胞器、细胞结构、物质循环、生态系统等其他章节或课本的知识内容，具有很强的逻辑性。在作者的课堂中还把CAF思维工具最终以思维导图的形式在作业本或黑板上展示出来。

1.3思维导图源自脑神经生理的学习互动模式，并且具有放射性思考能力和多感官学习特性。简单而言，就是将自己的思想、理念用画图表示出来，具有图形使用、关键词使用及不同色彩使用等三大特点。

2.AGO和CAF思维工具在高中生物期末复习的优势

2.1改变大容量的填灌，学生在小组合作下利用AGO和CAF思维工具自主复习。高中生物每一学期的课时都比较紧张，课本考点内容多、细、杂，而且需记忆的概念或生物专有名词也多，学生在复习时往往顾此失彼，导致在考试时经常丢失细节分。老师大容量的填灌，速度快、内容多，学生容易出现疲劳，注意力稍不集中考点又容易错过。而让学生小组合作自主制定专题的AGO，然后讨论利用CAF思维方法关联出相关的考点并用思维导图的形式整理出来，这样学生通过自己的动脑和动手，一张色彩缤纷的思维导图就深深地印在脑海里，以此类推，一本必修甚至整个高中的生物知识最后都可通过CAF工具绘制成一张网络清晰的思维导图。

2.2角色大转换，学生当老师。传统的复习大多都是老师在讲授，学生紧张地笔记，课后再慢慢消化，老师是课堂的主角，而在作者的课堂中，学生活动时间约30分钟，老师的补充点评只有约10分钟，展示讲评都是由學生来完成，真正做到了把课堂还给学生，让学生做课堂的真正主人。

2.3复习效率高、容量大且记忆深刻。学生通过自己对复习内容来制定本章节的AGO，再根据AGO来确定本节复习的关键词，接着使用思维导图的形式来CAF出与关键词相关的所有知识点，最后在小组中相互补充，整理出一份较完善的复习导图。在此过程中，所有的知识归纳和整理都是学生自主完成，虽然时间较长但导图深深地印在学生的脑海中，无形中大大提高了复习的效率。

3.具体案例：必修一第三章《细胞的基本结构》复习课（晚修20分钟+课堂40分钟）

3.1 AGO的制定（前一晚修时间自主完成，约5分钟）。学生根据老师第二天要求复习的内容自主制定复习内容的目标或方向，可参考课本聚集问题，也可参考练习册中的章节重、难点来完成，一般不超过4个AGO，要求精练准确。

3.2 CAF工具完成复习内容（前一晚修时间自主完成，约15分钟）。根据刚制定的AGO确定一个复习的关键词，然后根据关键词利用CAF工具把与关键词相关的所有知识点形成思维导图体现在作业本中。

3.3小组讨论作业中本节课的AGO和CAF，相互补充（课堂时间约5分钟）。学生可以在帮扶对象中讨论，也可以在大组中集体讨论，老师巡查并解答学生的一些疑问。课堂讨论是培养学生主动探索知识、增强主体意识的有效形式，可以提高学生的参与度。

3.4每小组代表到黑板展示本组CAF（课堂时间约8分钟），其他同学则完成老师下发的复习典题。

3.5学生代表对CAF进行点评（课堂时间约12分钟）。其他学生可补充或纠正，老师适当引导。此环节由学生来当老师，任何学生都可对“小老师”的讲评提出质疑，真正让学生自主起来，老师则给学生以“渔”。

3.6当堂检测及讲评（课堂时间约15分钟）。

参考文献：

[1]许孟琴.思维导图在高中生物总复习中的应用[J].中国校外教育：理论，2008（11）.

[2]贺燕青.生物学有效课堂讨论的策略探究.生物学教学，2010（3）.

思维可视化导图工具探究 篇7

总体上说，思维可视化是利用图形化、形象化的形式来表达人们头脑中形成的概念、知识、思想等，把隐性知识显性化、可视化，方便人们思考、表达、理解并能促进交流的一种图形技术。在教学应用方面，主要是在利用思维可视化技术进行各个学科的教学设计，新的教学法的探索，知识管理等。当然，在进行思维可视化的实际开发与应用过程中，最基本的要求是能进行思维导图的绘制。在进行学科教学设计时，受环境的局限，大都是采用手绘思维导图的方式，其效率低下和效果差是可想而知的。为了解决这一状况，各种支持思维可视化导图的绘制软件工具相继出现了，我们也可称之为“工具”之工具。为了便于大家有效了解和使用这些工具，本文重点对这些工具的功能特点进行梳理和分析。

●XMind

XMind是一款易用性很强的国产思维导图（Mind Map）软件（但是官方网站使用的是英文）。其用户界面见图1。Xmind可以绘制各种导图，包括思维导图、鱼骨图、二维图、树形图、逻辑图、组织结构图等。用这款软件将自己制作的思维导图上传到网络中和别人分享，并能浏览、评论、收藏以及下载其他用户上传的思维导图。由于是中文界面，所以我国的初学者学起来比较方便。

●FreeMind

FreeMind是一款基于Java语言的跨平台开源思维导图软件，可以运行在Windows、Linux以及Mac等多种操作系统上，所有功能完全免费使用，并且国内已有针对各个版本的汉化包，用户界面见上页图2。FreeMind最吸引人的特点之一是它定义了大量的快捷键，可以很方便地使用快捷键插入、编辑和浏览平行节点、子节点，这些快捷键在进行头脑风暴、整理思路以及节点众多时给使用者带来了极大的方便。

●MindManager

MindManager是一款由美国Mindjet公司开发，用于创造、管理和交流思想的通用标准的付费商业绘图软件，用户界面见下页图3。该软件功能丰富，简单易用，快速上手，特别适合于进行思维导图的创建和管理。用MindManager可以创作出内容丰富美观的可视化图形，可以将不同节点之间的关系用各种彩色线条连接起来，可以改变背景图像为自己想要的图像，对用户认为重要的信息添加编号和改变颜色，能够用分界线对信息分类，同时还能够添加浮动的节点并能对每一个节点添加注释，方便自己和他人浏览。另外，MindManager很重要的特点之一是提供了大量丰富的模板，用户可以选择从模板创建自己的思维导图。

●iMindMap

iMindMap是思维导图创始人托尼·巴赞（Tony Buzan）领导的团队开发的思维导图软件，基于Java语言开发，支持Windows、Linux和Mac多种操作系统，用户界面见图4。这款软件相对其他软件功能更为专一，被设计只用来制作思维导图，而不是其他诸如概念图或流程图等图形，所以在制作思维导图方面比其他软件显得更为专业。i Mind Map的软件界面十分简洁美观，所有的工具按钮都用形象的大图标来显示，从这个角度说，软件本身就十分符合思维可视化的要求。

●MindMapper

MindMapper是由Buzan Organization公司开发的一款专业的，实现可视化概念图的商业智能工具软件，界面见图5。该软件的功能极其丰富，能够帮助用户发散联想、头脑风暴、罗列属性、整体规划、分析因果以及进行逆向思维，十分适合思维导图的制作。

●Inspiration

Inspiration是一款以制作思维导图为主要功能的思维学习工具软件，用户界面见图6。该软件制作的思维导图十分美观，也非常符合托尼·巴赞所描述的思维导图的特征，中心节点与其子节点之间的连线自动生成不同的颜色，而且任意两个节点连线的颜色都可以修改。Inspiration还提供了丰富的图库资源，为用户在思维发散过程中的想法的可视化提供了很大程度的帮助。

思维工具 篇8

下面, 结合高等代数这门课程的特点, 分别从发展问题解决技能, 发展表征技能和发展推理技能这三个方面研究高等代数对发展数学思维工具的功能, 从而体现高等代数教育的思维价值。

1 发展问题解决技能

在数学背景下, 问题解决技能主要体现于会使用问题解决策略和探索多种解决方法两个方面, 有问题解决策略工具包 (例如, 猜测和检查、列清单、逆向工作、利用模型、解决简单一点的问题, 等等) 的学生遇到问题时更容易入手处理问题, 并发现如何解决。此外, 留给学生用多样的方法去探索数学问题的机会, 或设计有多种解法的数学问题, 可使学生发展更好的问题解决技能。

高等代数课程概念多, 符号多, 定理多, 运算规律多, 内容相互纵横交错, 知识前后紧密联系, 其中渗透着丰富的数学思想, 诸如, 转换变换思想、归纳演绎思想、函数映射思想、集合与对应思想、公量化与结构思想、符号模型思想、数学审美思想等, 对于丰富学生的问题解决策略工具包具有良好的帮助。在具体教学中, 可通过结合有关内容使学生学会如何从客观实际中或数学本身的发展中抽象出概念, 学会如何提出数学问题, 如何对所提出的问题进行探索, 如何对初步形成的想法 (猜测) 进行论证等, 来发展学生的问题解决技能。

例如, 在讲授阶行列式的定义时, 可从分析二阶、三阶行列式展开中的项数、项的结构、项的符号入手, 与列指标构成的排列的奇偶性关系, 提出如何推广二阶和三阶的结果到任意阶的问题, 通过引导学生探索项的符号与列指标构成的排列的奇偶性关系, 提出需给出元排列、奇、偶排列的问题, 最后得到阶行列式的定义。

例如, 在讲授复系数与实系数一元多项式一节时, 可从复习提问一般数域上一元多项式的主要研究问题入手, 进而提出本节新课要研究的主要问题:在复数域C和实数域R上怎样的多项式是不可约的?n次多项式f (x) 的标准分解式是怎样的?n次多项式f (x) 有多少个根?等问题, 通过引导学生探索, 总结出本节课的主要结论。

再如, 在讲完行列式这章后可提出问题:如何对一般的线性方程组直接从它的系数和常数项判断方程组有无解、有多少解?通过引导学生观察高斯消元法的过程, 发现很自然地要引入矩阵及其运算, 向量及其相关理论。

另外, 在高等代数中不乏可用多种方法去探索与解决的数学问题, 教学中善于挖掘并充分应用好它们, 也可使学生的问题解决技能得到更好的发展。比如, 文献[2]分别借助矩阵代数、线性空间、线性变换和矩阵等四套相关理论, 用五种方法分别解答了一道几乎涉及高等代数所有主要内容的习题:令P为一数域。证明, 若, 则与在上相似 (即, 存在上的可逆矩阵C, 使得。

总之, 在高等代数教学中有意识渗透对问题解决策略的使用, 挖掘或设地有多种解法的数学问题, 可大大提高学生对课程的兴趣, 同时培养学生的问题意识以及举一反三、触类旁通的能力, 提高学生学习的主动性以及分析问题解决问题的能力, 从而发展问题解决技能。

2 发展表征技能

数学知识表征是记载和表达数学知识的方式, 即数学知识或信息在学习者头脑中是如何表示的, 表征的形式也可以称为表征的编码。通常一个好的数学探索应包括多种表征, 因为每个形式都对理解呈现的思想有所贡献。创造、解释和翻译不同表征的能力可以带给学生有力的数学思维工具。

高等代数中的矩阵表示贯穿了各个章节, 通过矩阵表示, 许多高等代数问题都可归结于矩阵问题, 有意识总结、挖掘、利用好它们, 可发展学生的表征技能。例如, 线性方程组可用它的增广矩阵表示。在线性空间中, 取定一个基后, 向量可由它的坐标组成的行矩阵或列矩阵表示;向量组可由各个向量的坐标组成的矩阵表示;两个基之间的关系可由它们的过渡矩阵表示, 线性空间的线性映射、线性变换、线性函数、双线性函数等都可用矩阵表示。在欧氏空间里, 取定一个标准正交基后, 正交变换可用正交矩阵表示, 对称变换可用对称矩阵表示等等, 所以许多人说线性代数实质上是矩阵代数。

高等代数中的有些概念可以从不同的角度予以等价的描述, 善于挖掘并充分应用好它们, 可使学生的表征技能得到更好的发展。例如:矩阵= () ×为对称矩阵, 既可用= (, =1, 2, 3…) 来定义, 也可用=来定义。前者着眼于元素, 它清楚地反映了矩阵元素在相关位置上的特点, 后者从整体上揭示了矩阵的特征, 反对称矩阵也有类似的情况。它们的表征形式不同, 使得在不同情况下使用的方便程度大不一样。

3 发展推理技能

众所周知, 推理主要有归纳推理和演绎推理。演绎推理是从一般规律出发, 运用逻辑证明或数学运算, 得出特殊事实应遵循的规律, 即从一般到特殊。归纳推理就是从许多个别的事物中概括出一般性概念、原则或结论, 即从特殊到一般。

在高等代数中, 由于大量存在性、唯一性和结构与表述复杂的命题、法则的存在, 使探索发现过程的归纳推理及论证过程的演绎推理, 变得异常复杂;许多的推理过程, 还往往需要辨证地思考。因此, 通过高等代数的学习, 可以大大促进各种推理能力的提高和思维的发展, 从而发展推理技能。

总之, 在高等代数教学中注意发展数学思维工具, 按照代数的思维方式进行教学, 可使学生在学习高等代数知识的过程中, 受到代数思维方式的熏陶, 从而使他们今后不论从事何种工作, 都会应用这些科学的思维方式进行严密的分析, 抓住主要矛盾, 减少失误, 把工作做得更加有条有理, 开创新的工作局面, 从而终身受益。

摘要：高等代数是高师数学专业的主干专业基础课之一, 蕴涵着丰富的数学思想和方法, 历来以严密性、抽象性、逻辑性著称。结合这门课程的特点, 本文从发展问题解决技能、表征技能和推理技能这三个方面研究它对发展数学思维工具的功能。

关键词：高等代数,数学思维工具,功能,技能

参考文献

[1]曹一鸣, 王竹婷.数学“核心思想”代数思维教学研究[J].数学教育学报, 2007.16 (1) :8-11.

思维工具 篇9

在综合实践这门全新的活动课程中, 我校教师有效利用可视化思维工具指导学生开展实践和探究活动, 大大提高了教学的有效性;促进了学生的概括能力、比较能力、想象能力、观察能力;提高了学生的思维能力;激发了学生的创新能力。那么可视化思维工具如何有效整合在综合实践活动过程中, 提高综合实践活动的有效性呢?

●利用思维导图指导活动准备和进行资料整理

综合实践活动准备阶段的主要任务是学生在明确学习活动主题后组建活动小组;制定活动方案;制定活动内容;收集相关的资料等。

在准备阶段, 教师可以指导学生利用思维导图, 把小组的研究目标、研究内容、具体分工等进行有条理的表述。同时, 还可以通过思维导图把收集的资料进行分类, 从而筛选出符合自己小组研究主题的信息, 为下一阶段开展的探究活动做好铺垫。

案例分享:

在我校开展的《“地沟油”的危害与利用》综合实践活动中, 学生们围绕自己研究的小主题通过互联网和图书馆开展了资料和信息的收集, 面对收集到的大量信息, 如何筛选出有用的、突出主题的资源呢?这时指导学生利用思维导图进行思考和整理是很有效的途径。以下是“地沟油制作研究小组”和“地沟油的危害研究小组”的思维导图 (如图1、图2) 。

学生利用思维导图, 对大量的信息和资料进行了归纳和分析, 从而使小组的每个个体都能清晰、可视化地认识自己的研究主题和研究内容, 大大提高了学生收集、处理信息的能力和效率, 为有效开展进一步的实践活动和探究活动打好了基础。

●综合利用多种思维工具指导活动实施

活动实施的过程是执行并完善活动方案的过程, 是综合实践活动过程的中心环节。它要求学生运用已有的知识技能和经验, 尝试运用一定的问题解决方法, 在特定实践情境中开展实践活动, 通过搜集与处理各种第一手资料和第二手资料, 分析与解决问题, 开展研究、服务、社会实践、劳动实践和技术实践等活动, 在活动中学习, 在活动中发展。

在活动实施阶段, 教师可以指导学生利用韦恩图对不同的事物和现象进行对比;可以利用鱼骨图, 对研究的对象进行分析和论证;可以通过思维导图, 进一步细化研究的小主题;可以利用蝴蝶图对不同观点进行辨析;可以利用金字塔图概括若干观点, 等等。

案例分享:

同样在《“地沟油”的危害与利用》综合实践活动中, 学生围绕大主题分成了五个小主题开展探究:“地沟油”的制作;“地沟油”的危害;“地沟油”的利用;国内外对“地沟油”的管理规定;“地沟油”的辨别等。各小组根据探究活动的需要灵活使用了多种可视化思维工具呈现他们的探究过程和探究成果, 譬如:

“地沟油”辨别小组通过探究后, 利用金字塔图表 (如图3) 对他们的探究结果进行了表述:

“地沟油的利用”小组, 在探究过程中发现“地沟油”可以制作生物柴油, 他们对生物柴油和现在常用的O号柴油进行了对比, 从而清晰地看到生物柴油和O号柴油的异同 (如图4) , 进而展开进一步的探究。

“地沟油制作”研究小组, 他们通过资料收集和调查, 利用鱼骨图把人们违法制作地沟油的原因展示如图5。

●利用PMI图表指导开展综合实践活动评价和总结

活动总结与交流是综合实践活动的价值升华阶段, 而评价应该穿插在总结与交流的活动中。在综合实践活动中的评价应处理好过程与结果的关系, 重视过程, 兼顾结果。要重视学生活动过程的评价, 突出对学生活动体验和收获的评价;应注重评价学生在活动过程中的表现以及他们是如何解决问题的, 而不仅是针对他们得出的结论, 重视方法、态度和体验的评价。即使最后结果按计划来说是失败的, 也应从学生获得了宝贵经验的角度视之为重要成果, 肯定其活动价值, 营造其体验成功的情境。

针对综合实践评价的这种需要, 我们可以把PMI图表有机穿插到总结和交流的过程中, 让学生对自己的表现、对伙伴的表现、对其他小组的建议和展示都进行比较客观的自评或他评, 这样有利于学生对综合实践的每次交流和总结都有一个及时的反馈和反思, 从而在下一阶段去完善和提高。

案例分享:

譬如在《“地沟油”的危害与利用》综合实践活动的一阶段交流中, “地沟油”辨别小组对本小组的评价如下页表1, 其他小组对此小组的评价如表2。

学生们通过PMI图表有条理地对自己和他人的表现、探究内容进行了反思和小结, 并且通过PMI图表将其可视化, 不失为一种很好的评价手段。当然, PMI只是其中一种评价手段, 在综合实践活动课中, 我们还可运用“成长记录评价”与“协商研讨式评定”等方法, 这些都是非常有效的评价方法。

●可视化思维工具与信息技术有机整合提高学习效能

随着计算机和网络技术的发展, 教育技术也得到突飞猛进的发展, 进入数字化和网络化时代, 这使信息的传播打破了时间、空间和对象数量的限制。但是, 当前国内关于教育技术的研究大多是集中在网络平台建设、信息环境优化、终端开发领域, 在教学内容方面多是以题库、教学视频、动漫等形式呈现的, 并不能帮助学生建立系统的知识架构并同时发展其思维能力, 是信息和知识的可视化而非思维的可视化, 对提高教学效能没多少帮助, 甚至会强化学生“被动学习, 不爱思考”的习惯。为此, 我们可以通过运用思维可视化技术开发出具有“思维可视”特点的新形式教学资源, 实现“教”与“学”的效能倍增。

我们可以把可视化思维工具的相关图表开发成教学课件, 或制作成软件供学生学习和运用, 让学生摆脱画图表的困扰, 腾出更多的时间进行探究和学习。开发可视化教学资源还可以引领教师把日常教学聚焦在“发展学生思维能力”上, 有利于推进教学改革, 提高教学水平。同时我们还可以把利用可视化思维工具开展的学习成果与互联网链接, 让学生随时随地上传自己的探究作品, 随时随地进入上传空间进行互动、点评, 这样促使学习更高效, 最终使学生获得好成绩, 实现教学效能的最大化。

思维工具 篇10

本文通过对国内外相关文献的研究发现, 交互白板能够刺激学习者的多种感官, 激发学习者的学习热情, 有效利用交互白板进行教学能够促进学习者思维的发展。因此, 本文作者借鉴David Johassen提出的“思维工具”这一概念, 拟从交互白板对学习者学习思维的促进这一角度出发, 进行四个方面的探讨, 以期达到在教学中更为有效地使用交互白板的目的。

一、交互式电子白板介绍

目前在教育领域中迅速发展的教学媒体工具———交互白板, 是将传统的黑板、投影仪、计算机相整合, 形成统一的教学平台。交互白板不仅在硬件设备上为教学提供了平台支撑, 同时, 其软件设计也为教学提供了一个新思路。交互白板除了具有展示功能以外, 同时具有编辑、回放、照相、聚焦、超链接等多种功能, 集文字、声音、图片、影像于一体, 将传统的平面教学引领进立体互动教学的崭新空间, 实现了传统教学手段与现代教育技术很好的结合, 使得教师的教学与学习者的学习变得更加方便、生动、有趣。不仅如此, 其互动理念的设计, 作为一种变革性的教学手段, 给学习者的课堂学习提供了交互环境, 激活了学习者的认知, 帮助学习者更好地构建知识。因此, 我们说交互白板是一种“思维工具”, 它可以高效促进学习者发展相应的思维水平。

二、思维工具

“思维工具 (mind tool) ”一词, 最初是由David Johassen提出的。David Johassen是教学技术领域一位著名的领军人物, 他提出“思维工具”一词, 来描述学生进行批判性思考时所运用的技术设备。他认为, “思维工具”的属性包括易使用性 (ease of use) 、小组交互性 (group interaction) 以及软件的齐备性 (ready availability of software to be used) 。[2]在Computers in the Classroom:Mind tools for Critical Thinking (1996) 一书中, David Johassen同时指出:思维工具能够以一种建构的方式来鼓励学生积极参与, 因此学习者愿意积极构建知识。[3]

与David Johassen的看法相似, Terry Mayes同样把“思维工具”看作是一种设备, 或者一种技术, 来集中关注学习者的分析过程。具体说来, 他认为“思维工具”是一种包含任务以及明确目标的教学技术, 能够使学习者在以某种形式组织好的任务中形成对学习内容的积极、牢固的学习和掌握。[4]

同时, Int.J.Cont认为“思维工具”激活了学习者的建构 (constructivist) 、高级思维 (higher-order) 以及批判性思维 (critical thinking) 。它帮助学习者积极参与并操作, 来获取知识, 提高推理能力。“思维工具”能够帮助学习者对已有的内容进行推理论证和分析思考。“思维工具”也可以被理解为“思维桥梁 (mind bridges) ”, 是一种共同学习的环境。在这种环境中, 学习者能够建构知识, 发展心智模式, 并为学习新知识和经验提供帮助、奠定基础。[5]

由上述不同学者对“思维工具”的描述, 我们可以看出, “思维工具”是这样的一种技术或设备, 它可以为教师和学习者提供一系列丰富的学习资源、学习环境以及其他形式的教学辅助功能, 使学习者更加容易地达到对学习内容的获取、理解和意义建构, 实现自身推理能力的提高、思维模式的发展, 并为今后的学习提供帮助、奠定基础。

三、交互式电子白板的思维工具属性

我们说交互式电子白板是促进学习者进行思维的辅助工具, 它具有David Johassen提出的思维工具的属性和特点。

1. 易使用性

交互白板是专门为方便和促进教与学而设计的, 其功能的设计原则是要使教学的手段丰富多样, 使学习者的学习方便简单。为了顺应这一原则, 交互式电子白板在功能的设计上使用了很直观的方法, 把授课时用到的功能按键全部展现在白板上, 学习者可以直接在交互白板上通过手指的触摸、按动或用一支感应笔, 即可实现内容的书写和编辑、页面的跳转、图形的拖拽、视音频的调用等传统多媒体的鼠标加键盘功能, 操作简单易学, 这种动手操作的过程能够激起学习者的学习热情, 同时延续了教师边讲解、边书写的授课习惯, 有利于学生注意力的保持。

因此, Moss等人认为, 交互白板对既存的教室现状没有形成挑战, 它满足了传统的教室逻辑:黑板和教师在前面, 整班教与学的环境等。交互白板这种适应传统教室教学空间的特点, 使得学习者很容易地将其纳入自己已有的学习实践和经验当中, 并且通过经常使用的方式来熟悉之, 能够较好地保持教学内容指引的完整的课堂教学。[6]

2. 软件齐备性

交互白板本身携带强大的资源库, 如背景库、注释库、链接库等, 内容丰富, 使用者可根据需要任意添加或删除。同时, 如前面所述, 交互白板自身软件还具有批注、编辑、存储以及对授课全过程的回放等功能, 实现了交互白板与计算机的无缝链接, 因此, 可以通过计算机软件以及互联网为学习者提供强大的软件支持, 提高学习者的学习兴趣, 帮助学习者进行意义的建构。

随着交互白板在教学过程中使用越来越普及, 教学对交互白板的软件及其功能的要求会进一步提高, 这就增强了交互白板生产商之间的技术竞争, 要求生产出资源更加丰富、软件更加齐备、更加有利于教学的综合性设备。

3. 小组交互性

交互式电子白板的最大特点就是交互功能, 配合投影机将电脑桌面投影到交互白板上方, 通过连接和定位后, 可以在交互白板板面上控制电脑操作, 方便地实现了在课件讲解过程的批注、编辑、存储, 在教学领域得到广泛应用。

在课堂教学过程中, 教师组织小组进行交互时, 交互白板可以为学习者提供以下交互:技术性的交互———与交互式电子白板的技术功能进行交互;物理性的交互———让学生走到交互式交互白板面前, 操作上面的元素;概念性的交互———能够与课程的概念和观点进行交互、探索和建构。[6]主要分为以下两个阶段:首先, 教师利用交互白板的各种功能, 为学习小组提供各种机会。学习者走到讲台前, 使用书写、拖拽等功能完成教师布置的小组任务, 实现了与交互白板的技术和物理性交互。在这一阶段, 交互白板基本上只作为展示的工具, 通过给学习者提供语言的、视觉的以及美学的刺激, 促进他们的思维。接下来, 在进一步的学习过程中, 交互白板将作为概念性交互工具。学习者在教师的引导下进行讨论、过程解释、发展假设或结构, 并通过各种应用进行检测。在这一过程中, 交互白板的功能实现了从简单的向学习者展示一些孤立的概念到促进学习者综合思维能力的发展。[6]Moss等人认为, 概念性的交互是最有价值的交互, 在这样的课堂上, 教学为交互活动留有足够的空间, 通过大量的增加同伴或者小组学习方式来增强学生之间的互动。

一个优秀的思维工具必须首先具备良好的应用便利性, 而交互白板的易用性可以使得学习者轻松上手;一个优秀的思维工具必须具备丰富的资源和整合周边资源的性能, 而交互白板的软件齐备性向学习者提供了唾手可得的资源;一个优秀的思维工具必须具备强大的交互性, 而交互白板可以使师生之间、生生之间产生有效互动与共鸣, 为促进学习者对意义的建构、思维的发展提供了重要的环境。

四、交互式电子白板———促进学习者思维发展的工具

根据Int.J.Cont, 交互式电子白板作为一种“思维的工具”, 可以划分为:信息解释工具 (information interpretation tool) 、语义组织工具 (semantic organization tool) 、动态建模工具 (dynamic modeling tool) 、会话工具 (conversation tool) 。[5]具体说来, 作为学习者思维的工具, 交互白板通过扮演以上四个角色来帮助学习者进行思维和知识的构建。

1. 信息解释工具———帮助学习者更容易地理解并获取信息

建构主义学习理论强调, 在教学过程中要关注学习者的“体验”和“经历”, 提倡在课堂上创造有意义的情境, 使学习者把当前学习的内容与已有的知识经验联系起来, 帮助学习者更好地理解当前所学内容, 更好地组织有意义的信息, 以达到对所学知识的掌握。交互白板以其独有的功能, 赋予学生一个生动的学习情境, 巧妙地把学生的认知活动和情感活动结合起来, 使学习者更加容易接受来自教师及其他方面的信息, 同时在教师的引导下, 学习者可以将所学知识与生活经验相联系, 解决了重认知、轻情感带来的逻辑思维与形象思维不能协调发展的问题, 有效地提高了学习者的思维品质[10]。交互白板本身携带的资源库以及其强大的与互联网进行无缝链接的功能, 使交互白板变成一个动态的知识库。通过对交互白板上信息内容的补充或调整, 学习者能够创建一个符合自身特点和学习需求的知识体系, 这不仅能巩固联系学习者的先决知识经验, 而且为学习者提供感觉信息的强大支撑环境, 使学习者的理解生成过程更有效、更灵活。

2. 语义组织工具———帮助学习者分析组织语义和有意义的信息

语义是信息获取以及知识建构过程中的一个重要元素。在授课过程中, 教师通过采取适合的方法将知识以一定的信息组织形式呈现出来。以往的黑板-粉笔或传统的多媒体教学多数只是教师按顺序呈现教学内容, 学生被动接受, 学习内容是静止的, 在突出教学重难点时, 教师往往要花费大量的时间和精力, 而学习者体会却不深。交互白板打破了这种高度固化的课堂内容呈现形式, 将传统以抽象文字表达的教学信息以图片、动画、视频等形式向学习者动态地展示出来, 同时, 教师可以根据实际情况对所呈现的内容进行编辑和修改, 总体体现出多元化、立体化的特征, 能够有效地帮助学习者理解、分析学习内容及有意义的信息。交互白板还可以支持学习者之间以及学习者与教师之间的交流, 将每个学习者获得的信息再现出来, 有利于信息的巩固, 并发展学生精确的思维过程。

在利用交互白板进行语义的组织时, 教师可以引导学习者思考:白板展示的内容能够提供给我们什么样的信息?这些信息能够运用到实际生活中的哪些领域?怎样运用?这样与现实生活联系在一起, 并产生联想。教师可以将信息以图片、声音、动画等的形式展现出来, 让学习者进行形象思维学习的同时, 也可以进行拓展联想, 形成知识网络。利用交互白板帮助学习者组织语义的好处是, 在教师适当的引导下, 知识网络的建构完全取决于学习者本身, 取决于其认知水平、知识经验等, 通过这种建构, 学习者积极地构建了自己的个人相关的知识网络, 同时提高了分析、描述、联想能力。

3. 动态建模工具———帮助学习者就不同观点的动态关系进行描述、操作、扩展

在基于交互白板的学习方式中, 学生是学习的主体, 他们通过情境感知、思考质疑、观察发现、自主探究、合作学习、成果交流等方式进行以“自主、合作、探究”为特征的认知活动。[11]在此过程中, 交互白板可以营造一个轻松、开放的探讨环境, 帮助学习者就不同观点的动态关系进行描述、操作、扩展。所有的思维火花都汇聚在这里, 然后又从这里升华并感染到所有的学习者。教师可以通过交互白板呈现相关的资料以便更好地指导学生进行有效的学习。学生在交互白板上的学习成果和反馈的信息, 则成为很好的生成性学习资源, 教师把这些资源保存在交互白板中以方便学生进行系统的知识整理。学习者通过个人或小组学习的方式, 同时通过对其他成员学习成果的鉴赏和评价, 使个人的思维能力和水平得到提升和扩展。在这一过程中, 学习者不受任何约束, 不必拘泥于已经设定的内容和情景, 可以针对实际情况进行临场发挥、灵活运用, 及时补充、修正自己的观点和看法, 达到对所学知识的融会贯通。

整个过程有利于学习者体验较为真实的问题情境, 体验问题解决的全过程, 扩宽思路, 锻炼学习者的问题解决能力以及逻辑思维能力, 类似于一个“微世界 (Micro world) ”。

4. 会话工具———适合在讨论过程中使用

交互式电子白板最突出的优点之一是交互性, 这就为教师和学生提供了讨论和交流的机会和平台。当然, 我们这里主要是指课堂上的讨论和交流。教师可以通过教学设计, 安排好讨论的话题, 组织有效的讨论, 并利用白板呈现相关内容, 同时将讨论、推理的成果通过白板展示出来。

总之, 交互式电子白板以其易使用性、交互性以及生成性等特性, 受到了广大师生的一致好评。交互白板为学习者的学习提供了优质的服务, 让学习者全身心投入学习, 发散了学习者的思维, 能够帮助学习者完成对知识的意义建构。丁兴富教授在其相关系列论文之一的《从黑板到交互白板的历史进程———对信息技术与课堂教学整合前景的展望》中对比黑板、多媒体, 论述了交互白板的若干优势, 同时也提出, “白板系统与网络、与其它计算机应用程序互补, 促使师生共同运用计算机作为认知和探索发现的工具, 这必将构建学生新的认识和解决问题的思维方式”[12]。可见, 交互白板的确能作为发展学习者思维的良好工具。

但是, 同时作为教学的辅助工具, 我们在交互白板使用的过程中要明确自己的目的, 不能出现“为了使用而使用”、“盲目追求高科技”的现象, 要牢记教学最终要回归到教学设计中, 这就涉及到交互白板在课堂教学应用中的评价问题。在评价交互白板在课堂教学中的应用水平与成效的时候应当注意教学的设计与实施, 必须能够充分体现课程改革中“以学生发展为中心”的思想, 实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标;要使交互式电子白板不仅成为辅助教师组织教学活动的工具, 更重要的是要成为学生的学习和认知工具, 这样才能更好地达到我们的教学目的。

参考文献

[1]丁兴富.基础教育信息化的突破口:从校校通到班班通[J].电化教育研究, 2004, (11) :8-12.

[2]Mary Ann Bell.Why Use an Interactive Whiteboard芽A Baker’s Dozen Reasons.[J]Teachers.Net Gazette, Vol.3, Number 1, January2002.

[3]Lorie Mitchell.Using Computers as Mind Tools:A Look at David H.Jonassen[DB/OL].http://freedownload.is/pdf/using-computers-as-mindtools-a-look-at-david-h-jonassen-5383973.html.2012-4.

[4]Terry Mayes.Mindtools:A Suitable Case for Learning[DB/OL].http://condor.admin.ccny.cuny.edu/hhartman/Mindtools learning.html.2012-4.

[5][9]Int.J.Cont.Mind Tools Contributing to an ICT-rich Learning Environment for Technology Education in Primary Schools[J].Engineering Education and Lifelong Learning, Vol.15, Nos.3-6, 2005

[6][7][8]吴筱萌.交互式电子白板课堂教学应用研究[J].中国电化教育, 2011, (3) :1-7.

[10]王美云.电子白板在数学课堂教学中的运用[J].中国现代教育装备, 2011, (12) :23, 27.

[11]高雅萍.交互白板促进学生学习方式变革提高学生思维品质的行动研究[J].中小学信息技术教育, 2008, (7-8) :114-116.

思维工具 篇11

在“技术工具论”的思维观念中, 总是将技术作为一种外在的物化方式进行使用, 如同使用一把锤子。而实际上, 如果一个人手里拿着锤子, 那么整个世界就被看作是一颗钉子, 而工具的效率和功能决定着人的行为的最终取向。在一个使用锤子等手工工具的技术模式的指引下, 人们不可能想到要做类似现代地铁一般的庞大地下工程, 而有了挖掘机等大型机械设备后这些庞大的地下工程就成了现代化大都市必然的一部分。由此可见, 技术模式决定了人们的行为方式和思维方式。

技术模式的转变不仅仅是技术形式的转变, 更体现了人的心灵模式的转变。“每一种技术, 都根源于人类心灵的某种模式, 现代技术也不例外”[2]《庄子》中也有“有机械者必有机事, 有机事者必有机心”的观点。

一种技术模式的产生首先是源于某种心灵的现象需要。多媒体的英文单词是Multimedia, 它由media和multi两部分组成, 一般理解为多种媒体的综合。多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合, 它是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起, 并通过计算机进行综合处理和控制, 能支持完成一系列交互式操作的信息技术。多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合, 多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域, 其广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练、建筑规划设计, 甚至家庭生活与娱乐等领域。因而, 多媒体系统不只是某一单一的一门技术, 而是多种信息技术的集成, 是把多种技术综合应用到一个计算机系统中, 实现信息输入、信息处理、信息输出等多种功能。因此, 对于多媒体技术模式而言, 它是现代数字化技术时代催生的充分调动人的各种官能的一种学习模式, 是认识到人的存在多样性和差异性的一种思维模式, 是对单一文化模式的不满足造成的, 对应着全球化的文明模式。只有认识到这一点, 才能够从本质上把握多媒体技术模式, 才能够充分发挥这一技术模式的效用。

既然说技术源于人类心灵的某种模式, 为什么人们在使用这些技术形式的同时, 还不能对这些模式形成清晰的认识呢?实际上, 并不是说只要使用某种工具就自然能够理解这种工具, 我们受技术模式的影响在一开始是自发的, 受到直觉的影响, 比如我们拿着一把锤子就喜欢到处敲一敲, 但是我们往往不会意识到是锤子这种工具对我们形成了引导, 只有通过反思才能理解这种工具对我们的影响, 而只有理解, 才能合理地、主动地运用这一工具, 不至于仅仅是自发地、被动地使用。但是, 由于受到已有习惯的技术思维模式的影响, 对一种新的技术模式的理解过程需要一个克服原有技术心灵模式的心理过程, 这也是造成社会制度、教育观念总是相对滞后于技术发展的一个重要的心理原因。这种滞后性阻碍了先进技术模式发挥更大效用, 从而延缓了先进技术模式的进一步发展。无疑“技术工具论”思维方式是造成现在多媒体技术应用仍然停留在“黑板加幻灯机”的方式的关键所在。

“技术工具论”的思维模式源于传统的“黑板加幻灯机”的技术教学模式, 这一教学技术模式造就了“一言堂”式的、一对多的交流方式, 已经非常明显地不能满足数字化时代的教学需求。在逐步进入数字化时代的今天, 随着信息集成能力和交互能力的增强, 当各种感官能力被充分地调动起来后, 在各种信息如潮水一般涌现到人们面前时, 传统的教学技术模式越发显得单调和苍白。多媒体技术的出现是人类思维方式的巨大变化, 人们不再仅仅依赖纸质的文本, 不再坚信纸质文本的权威。人们渴望着能够平等地交流和对话, 能够自由地表达自己的思想, 数字化技术为人们实现这一切提供了可能。教师与学生之间的交流, 学生与学生之间的交流, 教师、学生与外界的信息沟通等融成一体是多媒体教学的最大特色。多媒体教学模式的真正意义在于教学不光要培养倾听的习惯, 更要培养表达的欲望和技巧, 还要培养学生自己找寻答案的能力, 而不是准备好标准答案。

要认识到技术是人类自我塑造的方式, 才能改变现状。不同时代具有不同时代特有的技术形式, 当代社会已经开始并且必将逐渐进入数字化社会。因此数字化技术成为这个时代所特有的技术形式, 然而教育体系还在机械化大生产或者类似于手工生产的状态下发展, 这种滞后性对社会的发展形成了制约。

人们所掌握的技术本身决定了人们的观念形态。这里所说的“技术”不仅仅包括操作性的技术, 还包括思维方式、文化习惯等抽象的技术形式。而掌握某种技术模式, 不仅是指会制作一些简单的课件, 更不是只会一些简单的机器操作, 而是要以改变认识观念为前提。教学改革的主要问题不是掌握其技术形式本身的问题, 而是能不能形成一种正确的技术形而上观念。新的技术形式作为人类心灵模式发展转变的结果, 不能因为其专业性太强, 就将其贬斥为仅是低级的、单纯工具性的东西。这种认识是片面的、不科学的, 正是这种不科学的认识造成我国教育革新极为缓慢。因此思想或创意不是首要问题, 首要的问题是技术问题, 是对技术问题的“工具论”理解, 形成了教育发展的瓶颈。因此, 我们应该从更整体的更宏观的角度来了解技术、认识技术, 应该深刻认识到技术构成教育观念本身, 体现着教育的思想本质。

从现阶段看, 虽然多媒体技术已经开始广泛地应用到教学活动中来, 但却是“有名无实”的——具体教学实践中依然没有脱离“黑板加幻灯”的传统教育模式, 不能对教育的发展起到实质性的推动作用。这其中的关键在于教育实践活动中缺少对于多媒体技术模式的本质性理解。墨守“技术工具论”的思维成规, 就不能形成对技术形而上观念的反思, 没有反思, “技术构成教育观念本身”的意义就不能呈现。因此在设计教育中要加强对数字化技术的重视, 要提供一个反思平台。技术的突破或者新的技术可能性意味着新的操作方式, 更意味着新的教育理念。

因此, 从更宏观的层次上讲, 多媒体技术在教学中的作用, 本质上是教学思想上的革新, 而不仅仅是教学形式上的。这一技术模式源于一种全新的心灵模式, 这种心灵模式是开放性的、交互的、非线性的 (多样化的、差异化的) 。如果只是用“技术工具论”的思维模式来理解多媒体在现代教学中的作用, 那么多媒体技术模式的真正价值就得不到体现, 甚至会走入歧途。

因此, 改变教育观念是充分发挥多媒体技术的重要基础。

当认识到多媒体技术模式对应着人类心灵模式的改变, 并且引导着人类的思维方式时, 技术操作性的层面就变得不再是主要方面——教育观念模式的转变就变成了关键。实际上, 就全球化背景下的当代教育而言, 绝不应该仅仅局限于课堂之上或者是学校之中, 而是要打破社会与学校之间的界限, 这也是近两三年香港地区的大学招生比内地的北京大学、清华大学都更具吸引力的原因之一 (“香港的大学教育更国际化”是大多数学生选择就读香港地区大学的最鲜明的理由) 。学校不应是人生海洋中的原始孤岛, 应该且必将要融汇到社会发展的整体中。突破“技术工具论”思维误区, 改变教学观念, 合理运用多媒体技术模式, 是促进学校教育走向国际化的必然之路。

参考文献