相關(guān)詞匯：可視化、知識可視化、可視化學(xué)習(xí)、概念圖、思維導(dǎo)圖、思維地圖、認(rèn)知地圖等
一、理念
思維可視化，是指以圖示或圖示組合的方式，把原本不可見的思維結(jié)構(gòu)、思考路徑即方法呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。將思維可視化運用到教學(xué)中，存在顯性價值和隱性價值，顯性價值是可以實現(xiàn)零散知識系統(tǒng)化，讓知識更容易被理解和記憶，隱性價值是能夠幫助發(fā)展學(xué)生的思維能力即學(xué)習(xí)興趣。（劉濯源）
二、教學(xué)應(yīng)用框架
對于思維可視化的教學(xué)應(yīng)用框架是見仁見智，依研究者的取向不同而不同，這里列舉三種框架：
1. 五層面思維可視化教學(xué)系統(tǒng)
劉濯源教授提出在課堂中應(yīng)用思維可視化教學(xué)包含五個層面：理念轉(zhuǎn)化層、方法技術(shù)層、課程設(shè)計層、課堂環(huán)境層和效能評價層。
理念轉(zhuǎn)化層：要求教師及學(xué)生必須充分認(rèn)識到知識灌輸型教學(xué)的危害；必須將關(guān)注點從“知識層”深入到“思維層”；
方法技術(shù)層面：實現(xiàn)思維可視化教學(xué)的方法與技術(shù)主要包括兩類：圖示方法（思維導(dǎo)圖、模型圖、魚骨刺圖、流程圖、概念圖等）以及生成圖示的軟件技術(shù)（imindmap、Mindmanager、XMIND等），在具體的教學(xué)中具體運用。
課程設(shè)計層面：基本設(shè)計原則就是：以“發(fā)展學(xué)生思維能力”為深層次目標(biāo)，以“借助圖示方法及技術(shù)對知識進(jìn)行深加工”為效能手段，以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，師生及生生合作探究”為課堂形式讓學(xué)生完成對知識的掌握。
課堂環(huán)境層面：運用板書進(jìn)行思維導(dǎo)圖繪制，或者接入現(xiàn)代教育技術(shù)構(gòu)建的“未來課堂”環(huán)境。
效能評價層面：關(guān)注過程的評價，教與學(xué)的過程被可視化后儲存起來，課后或考試后師生都可以進(jìn)行“圖上作業(yè)”—對照圖來進(jìn)行知識漏洞及解題障礙檢測，邊檢測邊釋疑，邊釋疑邊標(biāo)注，非常直觀、高效。
2.思維可視化視角下的未來課堂開發(fā)架構(gòu)
尹晗&張際平團(tuán)隊將思維可視化與未來課堂進(jìn)行結(jié)合，提出了一個設(shè)計開發(fā)模型，其邏輯進(jìn)路是：
- 思維可視化技術(shù)系統(tǒng)：分析、設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和評價。
- 未來課堂的設(shè)計：從課堂環(huán)境設(shè)計和課堂教與學(xué)的活動設(shè)計兩方面展開。
將上述兩者結(jié)合的設(shè)計與開發(fā)模型見圖1：
值得一提的是尹晗提出的思維可視化的理論支點是可視與可視化的辯證統(tǒng)一關(guān)系，這兩者又與認(rèn)知符合存在關(guān)系，意義的封裝降低了認(rèn)知符合，意義的釋放升高了認(rèn)知符合。文章描述的可視與可視化的辯證關(guān)系有點難以理解，我當(dāng)前的看法是，可視化是制造者角度的過程，是意義地封裝，可視是從使用者角度來說的，良好的可視對學(xué)習(xí)者并非能夠降低認(rèn)知負(fù)荷。
3.語文學(xué)科的思維可視化課堂的構(gòu)建
基本思路是：一是讓教師、學(xué)生、知識內(nèi)容、思維訓(xùn)練和可視化技術(shù)五者之間形成動態(tài)平衡、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)系（如圖2）；二是依據(jù)知識的結(jié)構(gòu)特點、學(xué)生的原始思維，設(shè)計與之相對應(yīng)的思維活動，三是讓可視化技術(shù)作為支持教學(xué)與學(xué)生之間在思維互動活動過程中的外在條件、作為實現(xiàn)知識傳授和思維訓(xùn)練兩者有機(jī)整合的工具中介，具體操作模式見圖3。
三、方法（技術(shù)、工具）
學(xué)者蔡慧英借鑒喬納森對認(rèn)知模擬的幾個分類（思維建模、為問題建模、為系統(tǒng)建模和為經(jīng)驗建模）對一些主流的可視化學(xué)習(xí)技術(shù)工具進(jìn)行了梳理，她對這些工具進(jìn)行了以下分類：可視化知識、可視化認(rèn)知模式、可視化問題過程和可視化系統(tǒng)建模。
1. 可視化知識技術(shù)——概念圖(concept map)和思維導(dǎo)圖(mind mapping)
概念圖是美國諾瓦克教授提出的用于增進(jìn)理解的教學(xué)技術(shù)，具體是通過表示概念與概念之間的關(guān)系的圖示組織和結(jié)構(gòu)化知識從，從而幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。核心要素包括概念、命題、層級結(jié)構(gòu)和交叉連接，
概念：知識的基本建構(gòu)組塊，寫在方框或圓框中；
命題：根據(jù)學(xué)習(xí)者的理解，用帶箭頭的連線和連接詞對概念進(jìn)行連接，構(gòu)成了命題
通過概念圖反映的“概念與命題”的層級關(guān)系來判斷學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而且在概念圖中展示的“交叉連接”可以引發(fā)新的創(chuàng)新性見解。
概念圖工具如：CmapTool
思維導(dǎo)圖是由Tony·Buzan提出的一種知識可視化的方法，主要用于表達(dá)發(fā)散性思維。
主要形式是用一定的圖形表征一個“核心關(guān)鍵詞”，學(xué)習(xí)者圍繞這個核心關(guān)鍵詞，發(fā)散或擴(kuò)展出與關(guān)鍵詞具有不同關(guān)系的其他“知識”，并用不同的顏色、線條、圖像、符號進(jìn)行連接。
思維導(dǎo)圖工具如：Inspiration、MindManager等。
2. 可視化認(rèn)知模式技術(shù)——思維地圖(Thinking Maps)
由David Hyperle博士開發(fā)的用于支持學(xué)生思維學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的圖示化學(xué)習(xí)語言。設(shè)計的觸發(fā)點是希望與木匠使用的一套工具類似，學(xué)生可以借助多個圖示來建構(gòu)知識，從而幫助學(xué)習(xí)者培養(yǎng)基本的閱讀、寫作、數(shù)學(xué)素養(yǎng)和問題解決等能力，他根據(jù)基本認(rèn)知技巧(比較、對比、排序、歸類和因果推理等)，設(shè)計出了包含與人們基本思維過程相符合的8種基本圖形組織器，如：圓圈圖、中心氣泡圖、雙中心氣泡圖、樹狀圖、單線流程圖、樹狀流程圖、括弧圖、橋接圖等。
思維地圖提供的是根據(jù)認(rèn)知技巧開發(fā)的表征工具。跟Office Word中的SmartArt差不多。
3. 可視化問題解決過程的技術(shù)——Metafora平臺
Metafora可視化學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計理念是利用可視化圖示方式，通過帶有小組規(guī)則和語義的圖形表征協(xié)作過程中的一般規(guī)律，為協(xié)作學(xué)習(xí)場景提供過程性的工具支持，促使學(xué)生在科學(xué)課或數(shù)學(xué)課中進(jìn)行協(xié)作探究式的學(xué)習(xí)，其中主要包括計劃工具和LASAD工具。
4. 可視化系統(tǒng)思維的技術(shù)——Insight Maker工具
可視化系統(tǒng)思維工具的設(shè)計理念是支持建模的方法對復(fù)雜、劣構(gòu)性問題進(jìn)行系統(tǒng)化的理解和解決。Insight Maker的基本元素包括集合/原料(Stocks)、流程(Flows)、變量(Variables)和連接(Links)。 集合/原料：用來對系統(tǒng)中的集合對象進(jìn)行抽象化圖示表征；
變量：用來表征與對象集合相對應(yīng)的變量情況；
連接：表征對象集合與變量之間的連接關(guān)系；
流程：不同對象集合之間的關(guān)系。
從集合到流程體現(xiàn)了Insight Maker從微觀到宏觀的架構(gòu)觀點。Insight Maker還支持兩種基本的建模類型：系統(tǒng)動力建模和基于代理的建模。前者可以對簡單的、固定變化的系統(tǒng)問題進(jìn)行模擬，后者則用于對相對復(fù)雜、劣構(gòu)性的問題進(jìn)行模擬。
其實這兩種模擬方法我都稍微接觸過，系統(tǒng)動力建模的方法在Terry Anderson主編的《遠(yuǎn)程教育方法》一書中作為用來替代實驗研究方法的優(yōu)選方法，基于系統(tǒng)動力的方法可以結(jié)合每個系統(tǒng)變量初始狀態(tài)假設(shè)的質(zhì)性數(shù)據(jù)和在特定情況下系統(tǒng)變量可能發(fā)生的變化的量化數(shù)據(jù)，從而克服從實驗研究到現(xiàn)實教育情境的適切問題。基于代理的建模在《學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)》一書中被視為能夠結(jié)合皮亞杰的個體建構(gòu)理論和維果茨基的社會文化建構(gòu)論的復(fù)雜非線性方法。由于沒有經(jīng)歷過這兩種方法的實際用途，對于它們的了解也僅在于知識方面，對于這兩種方法的技術(shù)細(xì)節(jié)以后有空我再補充學(xué)習(xí)吧。
個人看法
在思維可視化及教學(xué)應(yīng)用上，有一個邏輯層面的問題，即教師將自己對于學(xué)科知識的理解通過概念圖、思維導(dǎo)圖等方式進(jìn)行可視化表征，向?qū)W生呈現(xiàn)以后，想要讓學(xué)生干什么？是要讓學(xué)生獲得相同的思維路徑？還是讓學(xué)生一目了然知識點之間的關(guān)系？學(xué)習(xí)者如何與精細(xì)化處理的知識進(jìn)行交互？
有經(jīng)驗的專家經(jīng)過自己的梳理總結(jié)出來的結(jié)構(gòu)化、精細(xì)化的知識未必適合于新手去學(xué)習(xí)，新手需要的更多地是粗糧而不是經(jīng)過別人消化反芻之后的精華。要讓學(xué)生獲得專家的思維方式，其重點是要讓學(xué)生通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖來厘清自己對概念的認(rèn)識，表達(dá)自己的思維路徑，然后拿出來跟學(xué)生和教師交流討論。
劉濯源教授講到思維可視化的顯性價值時提到“一圖勝千言”，這個說法說得更多的是信息圖，概念圖表達(dá)的更多地是概念之間的關(guān)系，概念之間的關(guān)系抽象成節(jié)點及之間的聯(lián)系，雖然直觀明了，但也有可能把一些關(guān)鍵性的聯(lián)系抽象掉。因此，運用概念圖進(jìn)行表征以促進(jìn)理解還需要找到關(guān)鍵問題，然后進(jìn)行更多的研究。
文獻(xiàn)參考
[1]劉濯源. 思維可視化:減負(fù)增效的新支點[J]. 中小學(xué)管理, 2014(6):10-13.
[2]尹晗, 張際平. 思維可視化視角下的未來課堂架構(gòu)研究[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志, 2016, 35(2):106-112.
[3]王志軍, 溫小勇, 施鵬華. 技術(shù)支持下思維可視化課堂的構(gòu)建研究*--以小學(xué)語文閱讀教學(xué)為例[J]. 中國電化教育, 2015(6):116-121.
[4]蔡慧英, 陳婧雅, 顧小清. 支持可視化學(xué)習(xí)過程的學(xué)習(xí)技術(shù)研究[J]. 中國電化教育, 2013(12):27-33.
