视觉教学设计研究_教学设计论文

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      可视化教学设计是指利用各类可视语言将复杂的教学设计过程和思想以更加直观的方式在计算机屏幕或纸本上直接表征出来。[1]E-learning的时代影响着学生的学习，也影响着教师的教学设计方式，更促进了可视化教学设计的发展。可视化教学设计已不再单纯地借助纸笔来呈现，而是更多地借助技术，例如思维导图和概念图等工具呈现教学设计的全貌，直观地呈现教学活动的全过程。

      一、教学设计理念向“可视化”转变

      可视化教学设计作为一种全新的设计理念，需要设计者转变原有的对教学设计方式的认识，打破传统教学设计基于纸笔的设计方法，勇于接受技术带来的便捷和效率。在将教学设计进行可视化设计的过程中，需要从转变设计理念开始。

      1.由文字叙述向图示设计转变

      由文字叙述转向图示设计是教学设计方法最大的突破。传统的教学设计运用文字表达的形式传递整个设计思路，而往往过多的文字表述容易给人以枯燥乏味的感觉[2]，久而久之，教师会逐渐失去教学设计的热情和耐心，教学设计仅仅是为了完成任务，而并没有将其作为一项重要的工作对待。同时，用文字表述完成的教学设计不适合在教师之间进行交流，不利于教学信息的共享和传播，也不能充分体现出教师的创造能力和创新能力。由于过多地使用文字表述，不利于教师把握教学内容之间的逻辑关系和组织结构，从而导致教师无法全面把握教学设计的内容。教师在可视化教学设计中，利用思维导图、概念图等可视化工具取代了语言文字，将头脑中的教学内容、教学过程、教学活动等以可视“图”的形式展现出来，具体而又直观。不仅能够提升教师的教学设计能力，而且促进教学设计的思维发展，同时还赋予教师更多的自主权和发挥个人特点的机会，锻炼教师发散性思维以及提炼有效教学信息的逻辑能力。

      2.由线性表述向多维度呈现转变

      文字叙述的最大弊端就是自始至终思路的呈现都是线性的，从一而终，缺乏并行性。早在20世纪60年代中期，在系统科学方法论的指引下，已经将教学设计放在系统科学的研究定位上，并得到迅速深入的发展和深化。[3]吴俊明[4]认为化学教学设计是一个系统设计的过程，并不是单一维度的线性结构，而是具有多重维度的结构。他将时间阶段维和逻辑步骤维复合成逻辑阶段维，把领域维和基础维复合成基础领域维，以三维的形式呈现教学设计的过程和方法。可视化教学设计正是基于这种多重维度的模式，直观化、形象化地表现出来。以图示的形式将教学设计科学系统化地表现出来，体现出教学设计中一些要素的并行关系和相互作用。根据脑科学的理论，以多维度进行教学设计顺应人类的思维过程，更能体现出人类的思维特点。在可视化工具的支持下，教师融合自身对教学的理解，运用形式多样的图示表达对教学理念、教学思想的理解，充分体现教学设计中所蕴含的系统论，以及系统整体与各要素之间的相互关系。

      3.由思维的局限性向设计的创造性转变

      教学设计是一个解决问题的过程，而画图是一种非常有效的思维表达形式，画图的过程是教师进行创造性思维的过程，是思路流畅表达的过程。运用“画图”这种可视化的形式设计教学方案时，能够分清楚主次，能够更清晰地认识教学系统中各要素的关联，从而全面认识整个课堂，促进教学设计的完整性和可操作性。教学设计的可视化理念，为教学设计方法带来了新的曙光，在一定程度上开放教师的视野和思路，解放了教学设计方法传统的观念和态度。图示为教师搭建了一个非常广阔的设计平台，在这个平台上可以肆无忌惮地发挥其设计的才能，任意凸显其创造的能力，运用形式多样的图示充分展现出教学设计的各个方面。可视化教学设计也使得教师敢于大胆地表现自己，手脚并用全身心投入设计，积极地发挥主动性和创造性。可视化教学设计的价值在于真正体现出教师是设计者的角色，赋予图形以创造性知识，并且充分展示课堂教学的生命活力。

      二、可视化教学设计的设计主线

      教学设计是一个动态发展的过程，其本质特点是探索性和创造性[5]，可视化教学设计的呈现就是要体现出教学对象或者教学内容在教学发展的过程中随时发生的变化。对于这样复杂的过程，教师需要抓住教学中的关键性要素，运用图示描述各个要素之间的关系。

      1.以课堂教学时间序列发展和教学主成分分析为主线

      可视化的教学设计必须牢牢按照时间的序列发展为主线来呈现。教学设计越来越注重各种因素整合下的学习环境的建构，而这种建构过程也必须建立在课堂可以承载的时间范围内，无论是知识发展的顺序还是学生教学目标的达成，都是伴随着课堂的时间发展在进行，从而达成最终教学目标。有效的教学强调的是高效，有效的教学设计也应注重在有效的时间内使学生获得知识。可视化教学设计强调时间的重要性，时间的准确安排对教学设计方案的有效性起着举足轻重的作用，依据时间来呈现可视化的教学设计，不仅有助于帮助教师及时地把控课堂教学，也有助于教师在教学过程中做到心中有数，教学设计也更能体现出对课堂教学的指导性和指引性。

      例如，以“铁的重要化合物”教学设计为例，教师以课堂教学时间为主线，分析教学活动的主要成分，规划每个时间段里的具体教学环节，同时在某些具体的环节中表示出学生需要达成的教学目标。通过有计划、有步骤的规划设计，提升教师控制课堂教学时间的能力（如图1所示）。

      

      2.以教学活动间的层次和逻辑顺序为主线

      可视化教学设计过程重在教学活动的依次呈现，表达活动间的层次和逻辑关系。可视化教学设计过程的形式化描述，降低教学过程设计的难度；教学过程设计环节可直接将实际的教学过程元素有机集成，从而将教学活动的规划环节和最终的实施紧密结合起来，有效提高教学过程设计的效率。根据活动理论，教学设计过程中，最佳的分析单元是活动，教学设计者的核心任务就是分析活动系统的要素及各要素之间的动态关系。为此可尝试从学习活动及其流程的可视化表征入手，寻找解决方案。[6]既然教学过程本身属于教学系统的一种运动形式，是由一系列的活动组成的，这些活动一般有着比较明确的逻辑先后顺序。因此，教学过程的可视化应该具备描述教学活动时间先后顺序及其相互层次逻辑关系的双重功能。

      例如，在“铁的重要化合物”教学设计中，以探究问题为主线，探究活动和学生的认知发展为副线，描述本节课探究的问题所对应的具体探究活动，以及从问题的提出到问题的解决过程中，学生的认知所发生的变化，促使教师清楚地把握教学活动的有效开展，以及学生在学习过程中心理和认知的发展，提升教师调控教学的能力（如图2所示）。

      3.以关键性活动和教学用具直接绑定为主线

      可视化教学设计中教学活动需要教师深入、具体地描述，在教学活动实施的过程中，伴随着教师的方式方法和教学媒体等的应用。将具体活动和特定活动下使用的工具进行绑定，有利于教师正确把握实施环节过程中的具体操作。活动作为主线贯穿于教学的始终，工具作为辅助与其一一对应，提升教学实施过程中的效果和效率。同时，活动与工具的相互绑定，也是在一定程度上关注教学方法的有效实施，注重教学过程中多种形式的信息流通以及工具对学习者的积极刺激。因此，教学设计的可视化将教学活动与具体工具相对应进行描述，具有其实践价值（如图3所示）。

      

      

      例如，在“铁的重要化合物”教学设计中，以具体的教学活动为主线，表达出实现教学活动对应的教学媒体，以及使用教学媒体所产生的功效。教学活动与教学媒体的绑定，使得教师在教学过程中灵活自如地使用教学媒体，达成优化教学效果的目的。

      三、可视化教学设计原则

      1.教学设计体现角度多样性

      在传统教学设计过程中，由于文字是唯一的表述方式，文字表述只能是线性的叙述，这无疑给教师多维度、多角度地呈现教学设计思路造成了很大的困难，但是可视化教学设计中引入可视化工具，将文字表述转变为图示表述，轻松地解决了表达上的困难。教师可以任意借助图形、模型的空间组合，轻松表达复杂、动态发展的教学过程，可以选择空间立体图形表达，也可以选择坐标轴多维度表现，或者用特殊符号表达信息，简化文字繁多的压力。总之，多维度地呈现教学设计是可视化教学设计最大的突破和特色。

      2.教学设计体现整体把控性

      可视化教学设计最大的优点就是始终将教学设计过程当作一个系统，每个设计的环节都充分将教师、学生、教学内容等组成部分有机地结合起来。在可视化教学设计的过程中，综合容纳教学系统中的每个子系统，其中教与学两个主要要素始终相互影响，相辅相成，共同体现教学设计的科学系统观。画图的过程，教师站在更高的视野下，表达信息之间的联系和关系，构建信息的组织形式，表征信息的思维特点，从全局的角度审视整个设计过程，对整个设计思路具有整体上的把握和操控。

      3.教学设计体现思维视觉性

      可视化教学设计是基于脑科学和逻辑学提出来的，其目的就是为了顺应人脑的思维认知规律，简化教学设计繁重的文字表述形式。可视化最大的亮点就是要注重视觉的表现形式，遵循人们接受信息的方式来呈现，使得人们在短时间内能够接受有效的信息，降低接受信息的潜在压力。图示的设计遵循大脑的思维逻辑结构，并且按照人脑认识事物的组织形式呈现出来，真正将理论与实践有机地结合，创生出更具价值的教学设计方案，以期高效地指导后期的课堂教学。总之，图形、图示的设计紧紧把握住视觉传播的最佳效果，结合思维的非线性表达，呈现了美妙绝仑的视觉盛宴。

      4.教学设计体现过程创造性

      有些学者把教学设计描述为一种创造性的过程，他们强调教学设计的艺术性和创造性。如果教学设计是创造性的过程，那么将教学设计可视化的过程，则更要凸显其艺术性和创造性，更应注重设计者的直觉性和思想的丰富性，以及对问题解决方案新颖性的追求。所以说可视化教学设计在一定程度上解放设计者的灵感与直觉，重视人的想象力、创造力以及主观能动性。可视化的教学设计给予教师自由发挥的广阔平台，在这个平台上每个图示的设计形式都是教师自己独特创造性的结晶，是其专属的设计产品，设计的每个环节和过程，都时时刻刻体现着创造能力和创新精神。

      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，促使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。可视化教学设计将理性与创造性、科学性与艺术性融合起来，形成理性与创造性融合为一体的教学设计观。最终可视化教学设计实现教学设计过程具体化，教学设计内容图示化，教学设计思路可视化，教学设计成果共享化。

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