編者按：“未來課堂”項目是華東師范大學“985工程”《教師教育創(chuàng)新基地和優(yōu)勢學科平臺建設(shè)》子項目“教師實踐創(chuàng)新的主陣地”研究內(nèi)容之一。該項目由華東師范大學張際平教授領(lǐng)銜，帶領(lǐng)強大的研究團隊，并與多家科技企業(yè)緊密合作，經(jīng)過兩年左右時間的研究，在課堂的理論研究、物理空間的設(shè)計、新技術(shù)新媒體的運用、多種互動形式的實現(xiàn)、學生座位的形態(tài)組合、教學平臺的設(shè)計開發(fā)、新型教學模式的創(chuàng)建及教學實踐的探索等方面均取得了很大成果，引起了社會各類教學機構(gòu)和部門的極大關(guān)注。本文為專欄系列文章的第七篇。

● “思維”概述

思維是人腦對客觀現(xiàn)實的概括和間接的反映，反映的是事物的本質(zhì)和事物間規(guī)律性的聯(lián)系，這是人與動物的本質(zhì)區(qū)別。傳統(tǒng)的教學模式把時間主要用在“感知記憶”層面，這更適合訓練動物。本課題將教學重新聚焦在思維層，意在讓教學回歸對人的教育。

1.為什么要強調(diào)“思維”

“思維比知識更重要！”這是不爭的事實，離開“思維”的“知識”就變成“死知識”，而學“死知識”的過程當然就變成“死學習”，“死學習”靠的是“機械重復”，所以必然是枯燥的、低效的、令人厭倦的。更重要的是“死學習”會使學生長期處于“淺思考”甚至“不思考”狀態(tài)，從而導致思維能力發(fā)展受阻。而思維能力又是學習能力的核心，思維能力發(fā)展不起來，學習必然會越來越吃力，這樣便進入一種不斷加深的惡性循環(huán)。因此，提高教學效能的關(guān)鍵并不于在“知識重復的次數(shù)”，而在“挖掘與呈現(xiàn)知識背后的思維規(guī)律并訓練學生掌握它”。只有這樣，學生的思維能力才會在學習的過程中得到有效發(fā)展，同時會使學生對知識的理解更深入、更透徹、更系統(tǒng)，從而進入會學、樂學的良性循環(huán)。

2.關(guān)于“思維可視化”

“思維可視化”就是把學習過程中的思考方法和思考路徑通過圖示技術(shù)呈現(xiàn)出來，思考方法在課題研究中主要包括在學習過程中常用的抽象、概括、區(qū)分、推理（演繹、歸納、類比）、分析、綜合等邏輯思考的方法。當然，還包括發(fā)散、聚合、遞進、抽具象轉(zhuǎn)化等思考方式。思維路徑主要指思考過程中的思維發(fā)展線索（包括橫向展開、縱向推進、側(cè)向切入等）。

● 支持“思維可視化”的主要技術(shù)

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷更新，支持思維可視化的技術(shù)（包括軟件與硬件技術(shù)）也日益增加，而且發(fā)展迅猛。就目前而言，主要的技術(shù)歸結(jié)如下：①圖示硬件技術(shù)（包括各類顯示呈現(xiàn)技術(shù)、觸摸類顯示技術(shù)等），能實現(xiàn)對思維導圖、模型圖、流程圖、概念圖、圖像等的清楚顯示。②生成圖示的軟件技術(shù)（目前較流行的有MindManager、MindMapper、FreeMind、Sharemind、XMIND、Linux、Mindv、Imindmap等軟件工具），可實現(xiàn)對思維類導圖進行的制作、編輯、生成、顯示，等等。③交互式工具，包括各類有線與無線傳送、實現(xiàn)學習者與可視化學習資源的雙向互動。④信息資源共享平臺，實現(xiàn)可視化教學資源的共享，突破時間、空間和學習人數(shù)的限制。⑤通用技術(shù)，包括常用的工具，如平板電腦、投影儀、交互式電子白板、電子書包、觸摸一體機等，可對思維可視化教學資源進行呈現(xiàn)，同時也能實現(xiàn)互動。

● 思維可視化技術(shù)如何與學科教學整合

1.與哪些學科整合

通過我們的研究初步表明，思維可視化在小學（四年級以上）各學科以及初高中各學科均適用。特別需要注意的是，從小學四年級開始應(yīng)把思維能力訓練作為教學主要目標，思維能力的培養(yǎng)是由簡單到復雜的過程，但是思維可視化的原理是一樣的，適用于各階段的學生。

2.與學科教學的整合過程

經(jīng)實踐研究，思維可視化技術(shù)可有效地運用到“教”與“學”的全過程?！敖獭钡倪^程主要包括：在課前，教師可以運用這套技術(shù)提高資料處理、教學設(shè)計、課件制作、作業(yè)設(shè)計的效率和品質(zhì)；在課中，教師可運用“思維可視化”課件來提高教學效率與品質(zhì)?！皩W”的應(yīng)用過程包括：在課前，學生可運用其中一些方法（如繪制思維導圖）進行課前預習；在課中，學生可以運用思維可視化技術(shù)記課堂筆記；在課后，學生可用這些方法進行高效能的復習或能力訓練（如用思維導圖進行知識梳理、解題、構(gòu)思作文等）。

由此可見，通過思維可視化技術(shù)與學科教學的整合設(shè)計，可運用于整個教學過程（課前、課中、課后）中，以“多環(huán)節(jié)助力，全程化貫通”的方式提高教與學的效能。

3.思維可視化教學資源的開發(fā)

本研究是按照四層規(guī)律（考試規(guī)律—學科規(guī)律—思維規(guī)律—心理規(guī)律）進行思維可視化教學資源的開發(fā)。①考試規(guī)律是指對考什么、怎么考、為什么要考等問題的挖掘，并以可視化的方式呈現(xiàn)出來；②學科規(guī)律是指對學科發(fā)展階梯、知識模塊構(gòu)成、學科能力發(fā)展要求的挖掘，并以可視化的方式呈現(xiàn)出來；③思維規(guī)律是指對知識背后的思維是什么、如何提升思維能力、這些思維還能用在哪些方面等的挖掘，并以可視化的方式呈現(xiàn)出來；④心理規(guī)律則是指對學習動機、自信心、情感體驗方面的挖掘，并以可視化方式呈現(xiàn)出來。

● 研究目標與內(nèi)容

1.研究目標

本研究的主要目標包括：①基于未來課堂環(huán)境，構(gòu)建基于思維可視化技術(shù)的學科教學模式。重點通過讓教師掌握各項思維可視化技術(shù)并將其運用到教學實踐中，提高課堂教學效能，同時促進學生思維能力的發(fā)展。②為交互式電子白板、電子黑板（觸摸屏）、學生學習終端（各類平板電腦、iPad、手機等）、云教育資源平臺等提供具有“思維可視化”特性的教學資源。③形成運用思維可視化技術(shù)進行學科教學的理論體系，包括理念、技術(shù)、操作、管控、評價五個模塊。

2.研究內(nèi)容

為了實現(xiàn)預期目標，本研究包括如下基本內(nèi)容。

（1）在“思維可視化技術(shù)與學科整合的理論和實踐研究”（張際平教授領(lǐng)銜的全國教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃重點課題）總課題的領(lǐng)導下，為各子課題學校參與課題研究的教師提供“思維可視化技術(shù)學科教學應(yīng)用”的培訓及指導，并配套相關(guān)學習資料，使教師掌握各項思維可視化技術(shù)在學科教學中的應(yīng)用方法。具體包括：各種思維可視化圖示（包括思維導圖、模型圖、流程圖等）的原理及繪制方法、圖示技術(shù)與學科教學的初步整合（包括課件制作、教學設(shè)計、作業(yè)設(shè)計等）、圖示技術(shù)與學科教學的深度整合，主要是將考試規(guī)律—學科規(guī)律—思維規(guī)律—心理規(guī)律用圖示技術(shù)呈現(xiàn)出來。

（2）引導教師開展基于思維可視化技術(shù)的教學模式的設(shè)計，形成一套高效的課堂教學模式。主要包括：教學目標設(shè)計、教學方法設(shè)計、課堂教學流程設(shè)計、作業(yè)設(shè)計、思維能力強化練習、教學效果評價設(shè)計等。

（3）引導學生運用思維可視化技術(shù)進行自主學習，如運用圖示技術(shù)進行課程預習、記課堂筆記、復習、解題等，提高學生自主學習能力。主要訓練內(nèi)容包括：邏輯思考能力（概括、推理、歸納、分析等）訓練、理性解題能力訓練、發(fā)散思考能力及創(chuàng)造能力訓練、對思維可視化教學資源（課件、圖示化學習模板、解體模型等）的有效運用。

（4）運用思維可視化手段及原理開發(fā)出針對不同學生群體、不同科目、不同訓練目標的思維可視化教學資源。主要形式包括：導學案、教學課件（講義、PPT）、課例（樣板課、視頻等）、輔助教學資料、思維能力專項訓練方案及圖示模板等。

（5）后續(xù)的軟件（具有思維可視化特性的交互式教學或工具軟件）開發(fā)及教學資源平臺搭建將由華東師范大學現(xiàn)代教育技術(shù)研究所會同相關(guān)專業(yè)機構(gòu)合作完成，并不斷提供給每個參與項目的實驗學校。