吳 軍

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)的科學(xué)之處在于將“知識(shí)傳遞”與“知識(shí)內(nèi)化”進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)，充分肯定并尊重學(xué)生的自主探究能力的提升。我校 “教師點(diǎn)撥教、學(xué)生自主學(xué)”課堂翻轉(zhuǎn)模式以建構(gòu)主義理論為依據(jù)而設(shè)立，強(qiáng)調(diào)教師作為教學(xué)過(guò)程的組織者、指導(dǎo)者及意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者，要求以學(xué)生為中心、以學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為起點(diǎn)、以學(xué)生自主建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為終點(diǎn)原則來(lái)實(shí)施課堂教學(xué)。

在我校翻轉(zhuǎn)課堂的具體實(shí)施中，知識(shí)的展示較多采用PowerPoint軟件進(jìn)行制作，知識(shí)的呈現(xiàn)較為線(xiàn)性化，知識(shí)的生成與內(nèi)化無(wú)法可視化的快速展示，以至于學(xué)生無(wú)法快速地發(fā)現(xiàn)知識(shí)的意義，無(wú)法有效地與原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)融會(huì)貫通， 學(xué)生思維的發(fā)散性、離散性和跳躍性以及行為的非線(xiàn)性，都受到了極大的限制[1]。

因此，要想深度促進(jìn)學(xué)生提升翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)效性，必須選擇合適的展示工具以改變現(xiàn)有知識(shí)的呈現(xiàn)方式，變“強(qiáng)調(diào)答案”為“強(qiáng)調(diào)答案的生成過(guò)程”，變“依靠感性經(jīng)驗(yàn)答題”為“運(yùn)用理性思考解題”[2]，將“看不見(jiàn)的”思維過(guò)程和方法清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，以便學(xué)生更好地理解、記憶和運(yùn)用。本文試以我校基于可視化展示工具Focusky作為研究對(duì)象，探析思維可視化課件的制作方法。

一、思維可視化的概念

思維可視化(Thinking Visualization)是指運(yùn)用一系列圖示技術(shù)把本來(lái)不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現(xiàn)出來(lái)，使其清晰可見(jiàn)的過(guò)程，其本質(zhì)就是將隱性思維顯性化的過(guò)程。目前的可視化研究已經(jīng)作為一種學(xué)科存在，并且被劃分為數(shù)據(jù)可視化、信息可視化和知識(shí)可視化3種類(lèi)型[3]。可視化之所以成為一種教學(xué)需求，在于被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，更側(cè)重于知識(shí)表征背后的思維規(guī)律、思考方法、思考路徑，在可視化的過(guò)程中更強(qiáng)調(diào)對(duì)思考方法及思考路徑的梳理及呈現(xiàn)，可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。

實(shí)現(xiàn)“思維可視化”的技術(shù)主要包括兩類(lèi)：圖示技術(shù)(思維導(dǎo)圖、模型圖、流程圖、概念圖等)及生成圖示的軟件技術(shù)(Mindmanager，Mindmapper，F(xiàn)reeMind，F(xiàn)ocusky等)[4]。其中Focusky以其本土化，對(duì)中文字符較好的支持，得到較為廣泛的使用。

二、可視化課件引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的意義

中學(xué)生記憶發(fā)展的特點(diǎn)是直觀(guān)形象的材料記憶要優(yōu)于抽象材料，對(duì)圖形記憶要優(yōu)于詞語(yǔ)，因此在教學(xué)中先從圖像(視頻)開(kāi)始，然后進(jìn)入到動(dòng)作(表演)，最后運(yùn)用符號(hào)(語(yǔ)言、文字)，這樣更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。而現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂中使用的資源一般都是基于“PPT+錄屏”方式制作而成，基本概念的生成與知識(shí)的傳遞一般通過(guò)直接展示或教師的講解給出，文字、靜態(tài)圖片較多，知識(shí)的呈現(xiàn)較為抽象、單一。學(xué)生在課前進(jìn)行自主預(yù)習(xí)時(shí)，注意力不易集中，不易跟上教師的思維，對(duì)知識(shí)的記憶理解深度不夠。采用Focusky軟件可以實(shí)現(xiàn)音視頻、圖片、文字多種媒體元素呈現(xiàn)，多維度的動(dòng)態(tài)切換、多視角的事例展示，呈現(xiàn)出教師對(duì)問(wèn)題解決的思維過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生把具體事例歸結(jié)為知識(shí)的能力。

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)將學(xué)生的認(rèn)知水平分為3個(gè)層次：識(shí)記層次、理解層次、探究層次，其對(duì)應(yīng)著知識(shí)、能力與素質(zhì)。傳統(tǒng)課堂關(guān)注學(xué)生在課上的知識(shí)接受，其消化與吸收更多的是在課外，學(xué)生能力與素質(zhì)的發(fā)展教師參與的不多。而翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)將知識(shí)的傳授前置，教師根據(jù)前置性活動(dòng)的評(píng)價(jià)結(jié)果采用Focusky優(yōu)化課堂教學(xué)策略、設(shè)計(jì)合作探究項(xiàng)目，更有利于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感體驗(yàn)與內(nèi)化，以達(dá)到能力與素質(zhì)的提升。

科學(xué)研究已經(jīng)充分證明：人類(lèi)的思維特征是呈放射性的，進(jìn)入大腦的每一條信息，每種感覺(jué)、記憶或思想都可以作為一個(gè)思維分支表現(xiàn)出來(lái)。如何將分散的概念組合在一起，達(dá)到融會(huì)貫通的境界，F(xiàn)ocusky提供了一個(gè)思維導(dǎo)圖式的教學(xué)體驗(yàn)，彌補(bǔ)了以 PPT 演示為主的教學(xué)模式中立體感和邏輯性的不足，解決思維靜態(tài)封閉的缺點(diǎn)[5]，促進(jìn)新舊知識(shí)的融合。

三、制作適合翻轉(zhuǎn)課堂的可視化課件的流程

1.剖析——厘清知識(shí)之間的思維聯(lián)系

連接主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)就是不斷優(yōu)化腦中的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)[6]。因此，教師需對(duì)章節(jié)內(nèi)容的核心目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行層次分析，厘清知識(shí)之間的思維聯(lián)系，把整個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容分解成既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立的微單元，設(shè)計(jì)出知識(shí)導(dǎo)圖，便于學(xué)生不斷地形成知識(shí)架構(gòu)。每一個(gè)微單元應(yīng)由任務(wù)單、可視化課件、針對(duì)性檢測(cè)三部分組成。其中一個(gè)可視化的課件所包含的不僅僅是知識(shí)的展示，更多的是體現(xiàn)教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整體把握，即包括課題整體的導(dǎo)入、思考情境的創(chuàng)設(shè)、問(wèn)題思考的方式、難點(diǎn)解決的過(guò)程、知識(shí)體系的建構(gòu)，通過(guò)Focusky將思考方法、思維路徑進(jìn)行可視化，便于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，自主進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，最終形成知識(shí)脈絡(luò)，加深理解。學(xué)生不斷優(yōu)化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程就是對(duì)大腦知識(shí)和想法進(jìn)行 “碎片整理”并“不斷優(yōu)化”的過(guò)程。例如在進(jìn)行《探索原子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)時(shí)，教師需明晰通過(guò)何種方式導(dǎo)入新課，展示出宏觀(guān)世界與微觀(guān)粒子之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；如何將具體的粒子可視化展示，構(gòu)建出適合的微觀(guān)模型，便于學(xué)生厘清原子與原子核、核外電子的結(jié)構(gòu)關(guān)系等。學(xué)生通過(guò)對(duì)課件的預(yù)習(xí)，能在腦海中形成原子結(jié)構(gòu)的三維模型，能初步理解微粒間的空間關(guān)系，為課上探究能“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—建立模型—解釋模型”提供基礎(chǔ)保障，也便于教師能初步培養(yǎng)學(xué)生由現(xiàn)象到本質(zhì)、宏觀(guān)與微觀(guān)相結(jié)合的思維方法。

2.規(guī)劃——確定思維可視化呈現(xiàn)的路徑

知識(shí)的整體脈絡(luò)結(jié)構(gòu)形成后，需要選擇合適的布局方法，以體現(xiàn)不同的思維路徑，讓學(xué)生便于理解教師思考的過(guò)程與方法。Focusky提供了多種布局方法(如圖1所示)，可以讓教者以邏輯思維組織路線(xiàn)，每種方法體現(xiàn)不同的思考展示路徑。如時(shí)間軸布局依據(jù)時(shí)間順序，把一方面或多方面的事件串聯(lián)起來(lái)，形成相對(duì)完整的記錄體系，以最適合的形態(tài)展示給用戶(hù)，最大的作用就是把過(guò)去的事物系統(tǒng)化、完整化、精確化。例如，在突破原子模型的建立這個(gè)難點(diǎn)時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生按時(shí)間的順序進(jìn)行了原子模型的發(fā)現(xiàn)之旅，把古人對(duì)原子的臆測(cè)、道爾頓模型、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生模型的建立做成展示資料，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行閱讀，找到核心觀(guān)點(diǎn)；圓形布局和發(fā)散型布局主要用于強(qiáng)調(diào)場(chǎng)景中心位置中的信息和外環(huán)中信息的關(guān)系，創(chuàng)建后的兩種布局有點(diǎn)類(lèi)似，可根據(jù)具體的信息間關(guān)系情況進(jìn)行選擇。如對(duì)核外電子繞原子核做運(yùn)動(dòng)時(shí)可采用圓形布局加以表示等。

圖1

3.呈現(xiàn)——選擇恰當(dāng)?shù)目梢暬故痉椒?/h3>

首先，要營(yíng)造適合的教學(xué)情境，自然導(dǎo)入新課。如利用Focusky鏡頭拉伸的特點(diǎn)，從浩瀚的宇宙快速拉伸到星球再拉伸到湖面中的一滴水直至水分子內(nèi)部，縮放式的拉伸效果像電影鏡頭一般能給學(xué)生身臨其境的感覺(jué)，將學(xué)習(xí)者帶入故事情境當(dāng)中，深切體會(huì)從宏觀(guān)到微觀(guān)的變化，激發(fā)學(xué)生探究微粒結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)欲望。因此，要靈活的借助Focusky放大、縮小、移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等工具抓住學(xué)生眼球，營(yíng)造教學(xué)情境，使內(nèi)容導(dǎo)入更加流暢清晰、引人入勝。

其次，要巧用舞臺(tái)無(wú)邊界的特點(diǎn)，靈活信息整體與細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)，利用Focusky舞臺(tái)無(wú)邊界的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)先顯示主題架構(gòu)而隱藏次級(jí)內(nèi)容的效果，在先給學(xué)生一個(gè)總體框架的情況下再去講述次級(jí)內(nèi)容，內(nèi)容展示的方式符合人們由整體到局部的思維認(rèn)知規(guī)律。例如在講解“共價(jià)鍵與分子間力”時(shí)可以制作一個(gè)矢量圖展示氫分子的形成，當(dāng)縮小圖片顯示時(shí)學(xué)生可以看到氫分子的整體“全貌”，局部放大以后又可以顯示氫分子共價(jià)鍵的細(xì)微之處，有助于學(xué)生深入理解課程內(nèi)容。

最后，要借助“手繪”“蓋章”等工具，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。Focusky可以通過(guò)“放大”圖片使觀(guān)眾聚焦于相對(duì)重要的內(nèi)容，將演示內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)一目了然；也可以通過(guò)“手繪”工具演示動(dòng)作展示的軌跡；還可以通過(guò)將縮小后的文本放大的方式實(shí)現(xiàn)“腳注”效果，增強(qiáng)學(xué)生求知欲，帶動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

4.輸出——生成便于使用的可視化課件

在基本的演示文稿編輯完成后，可通過(guò)配錄音頻講解、插入演示視頻、增加交互動(dòng)作或外部鏈接等豐富教學(xué)的輔助資源，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。最終演示文稿可生成*.EXE，*.APP，*.MP4，*.PDF，*.HTML等格式，學(xué)生既可以在計(jì)算機(jī)上瀏覽，也可在手機(jī)上觀(guān)看，學(xué)習(xí)不再受時(shí)間和空間的約束，有利于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。

四、結(jié)語(yǔ)

將Focusky軟件和其他教育信息技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)課堂中，可以將抽象的教學(xué)內(nèi)容予以可視化的表征，可以通過(guò)豐富的視覺(jué)形象感染學(xué)生，給學(xué)生真切的情感體驗(yàn)和認(rèn)知體驗(yàn)，在生動(dòng)活潑的情境教學(xué)中將知識(shí)傳送給學(xué)生。當(dāng)然，技術(shù)的應(yīng)用也應(yīng)適度，不可一味崇尚炫酷的視覺(jué)效果，教師更應(yīng)探索適合翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)的呈現(xiàn)方法、知識(shí)轉(zhuǎn)化的路徑、學(xué)生探究的渠道等等，以期切實(shí)提升教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多具備獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新精神的人才。

[1]路鵬燕,張麥俠,韓麗珍.思維可視化工具Prezi在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)教育信息化,2015(16):63-65.

[2]馮秀燕.可視化思維工具在數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用[J].科教導(dǎo)刊,2017(21):126-127.

[3]楊建.Focusky在可視化教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育,2016(3):33-34.

[4]百度百科.思維可視化[EB/OL].https://baike.baidu.com/item/%E6%80%9D%E7%BB%B4%E5%8F%A F%E8%A7%86%E5%8C%96/6253941?fr=aladdin

[5]張玲莉,陳菁,費(fèi)紅軍,汪文娟,李正輝.淺談Focusky演示軟件在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)教育信息化,2017(2):91-93.

[6]劉菊,鐘紹春.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代學(xué)習(xí)理論的新發(fā)展—連接主義[J].外國(guó)教育研究,2011(1):34-38.