“可视化”理念指导下的化学教学设计——以“金属铝的化学性质”为例，本文主要内容关键词为：化学性质论文,为例论文,指导下论文,教学设计论文,理念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“可视化”一词最早于1987年提出，是指通过可以觉察的视觉方式将思维进行外化呈现的过程[1]。由于信息可视化、技术可视化、知识可视化等领域的蓬勃发展，教学设计也转向为可视化的视觉传递形式，越来越多的研究者步入可视化教学设计的研究行列。可视化教学设计为设计者认识教学过程，解决教学问题提供有效的方法，其直观的呈现形式对实践教学更具指导价值。 一、问题的提出 可视化教学设计是基于脑科学和学习心理学的研究提出来的。脑科学研究发现，人的大脑思考问题是从宏观到微观依次分化，具有一定的层级性。传统的教学设计主要是以文本的形式呈现，按照直线的顺序自始至终进行叙述，不符合大脑思考问题的方式，缺乏并行性和交融性。同时，文献检索和实践调查表明，新手教师和师范生在教学设计的过程中存在以下一些问题：教学设计没有逻辑性，缺乏指导性；教学设计关联性不强，缺乏深入的阐释；教学设计没有充分关注到学生情绪，缺乏互动性。教师在进行教学设计的过程中，缺乏对教学这个复杂系统的深刻理解和解释。 教学设计的过程是解决复杂教学问题的过程，需要考虑教师、学生和环境等一系列因素，如果教师仅仅用一般的线性规则和程序去呈现教学过程，必然是不够合理和严谨的，也未将教学看成是一个系统，不能够完全做到对课堂教学过程的深入认识。 基于大脑的学习方式和教学设计中存在的这些问题，很有必要采用图示的形式表达复杂的教学设计过程，按照大脑的思考方式呈现可视化的思维影像，借助可视化工具将理性与创造性、直觉性思维综合起来，使得教师在教学设计过程中，思路清晰、层次清楚、体系严密，结果鲜明。有利于对教学问题的解决次序、起止时间以及完成情况等详细信息进行说明，增强教学设计对教学实践的指导作用。 目前我国中学化学教学设计研究主要包括理论研究型、经验总结或理论运用型以及具体化学教学设计案例，很少关注教学设计的表现形式和表达方式。在可视化理念的指导下，借助可视化工具进行教学设计，转变传统教学设计的表现形式，改善教学设计中系统性不强、逻辑结构不严谨等问题，解放设计者的设计灵感，给予设计者无限创造和表达教学思想的机会。 二、教学设计可视化的价值分析 从传播视角和视觉视角认识来看，可视化教学设计具有一定应用价值。从传播的视角来说，图示是最直观的交流方式，能够有效地传播信息内容，具有良好的艺术性。从视觉的视角来说，人类的信息65%来自于眼睛所看到的，视觉信息的传播是最广泛、最迅速，效果最好的形式，视觉化的信息更容易给人们留下深刻的印象。可视化的教学设计通过视觉传播，把一些难以用语言表达的信息诠释为视觉信息，传播能力以及渗透能力作用非凡，而且影响力深远。教学设计中教学目标、教学模式、教学过程等设计过程运用视觉元素来呈现，使得教学设计转变为用眼睛来欣赏的艺术作品，具有良好的传播能力，也必将更能体现出其应用价值，增强其实用性。 从思维视角和逻辑视角来看，可视化教学设计具有学术价值。思维是大脑的机能，而思维科学是教会人类养成自觉动脑的习惯并培养人类形成科学的思维方式[2]。教学设计实现可视化的方式就是通过画图，经过对微观事物的想象，抽象出具体的符号，获取综合性的信息，并运用图示进行表征。同时，在对图示进行多次的修正和重建的过程中，帮助人们寻求更有效解决问题的方式。从逻辑学的视角来说，面对复杂的问题往往是将其分解为几个简单的问题，从简单问题入手，寻找问题之间的逻辑关系，使其连接起来，在分析推理的过程中，最终实现问题的解决。可视化教学设计需要教师对各个要素进行逻辑分析，将复杂教学设计过程分解和剖析，从而解决教学问题。 从多元视角和国际视角来看，可视化教学设计具有实践价值。教学设计是静态的结构呈现与动态的行为表现相结合，微观的内隐形式与宏观的直观表象相呼应的复杂过程。可视化教学设计以“看得见”的形式多维度、多角度呈现教学的各个环节，使设计者清楚地认识教学内容之间的联系，更直观地领会教学设计的思想和理念，更全面地认识整个教学过程，打破线性看待教学活动的思维范式。教学设计研究至今，对教学设计的研究范式呈现多元化的视角，教学设计研究领域，一直不断地超越传统，并向一切的新思想、新知识、新技术和新方法敞开大门，大胆地进行创新和变革[3]。随着教学设计研究的蓬勃发展，对教学设计的研究已经呈现出国际化的趋势，教学设计的可视化将是一次大胆的突破和创新。 三、可视化教学设计实例 教学设计实现可视化可以运用概念图、思维导图或直接手绘画图等方式。可视化教学设计的研究不是专注于这些图形，而是依据思维的逻辑顺序，找出可视化呈现形式的基本规律，指导教学设计可视化的实现，降低教学设计可视化的难度。以“金属铝的化学性质”一节内容为例，绘制出体现设计思路进程的图像，呈现教学设计过程可视化的模板。 （一）教学目标设计可视化 在教学设计的过程中对教学目标设计不合理的现象时常发生，对教学目标的设计形式化、模式化[4]，尤其对教学目标的本质把握不清，将知识技能、过程方法、情感态度价值观三维目标分割理解。教学目标指示不清，太过笼统，缺乏切实可行的操作性和指导作用。采用图示的形式使得教学目标设计思路可视化，不仅明确地表现出教学目标具体落实的方向，也直观地展现出教学目标分层设置，逐步实现的过程性。教学目标可视化为设计者设计教学目标的思维支架，具体如图1所示。
