❶ 思維可視化在教學中怎麼應用呢
思維可視化在教學中的應用這個問題,我也請教過網友,得到的回答如下:
首先參照網路,劉濯源教授提出的思維可視化(Thinking visualization)是指運用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維(思考方法和思考路徑)呈現出來,使其清晰可見的過程。被可視化的「思維」更有利於理解和記憶,因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能,是一種有效教學(工作)策略。實現「思維可視化」的技術主要包括:學科思維導圖、模型圖(考試規律模型、學科規律模型、思維方式模型)、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等;
將思維可視化技術應用到教學中,參照華東師大劉濯源教授《思維可視化技術與學科整合的理論和實踐研究》課題手冊第10頁中的內容如下:
思維可視化技術可以運用於教學的整個過程(課前、課中、課後)中,以「多環節助力,全程化貫通」的方式提高教與學的效能。
例如:在課前,教師可以運用思維可視化技術提高資料處理、教學設計、課件製作、作業設計的效率和品質,學生也可運用其中一些方法(繪制學科思維導圖)進行課前預習;在課中,教師可運用「思維可視化」課件來提高教學效能和品質;在課後,學生則可用這些方法進行高效能的復習或能力訓練(如用學科思維導圖進行知識梳理、解題、作文構思等)。
以上運用改進了知識的加工與輸入方式,使「教」變得更清晰,「學」變得更輕松、更快樂。但以上「運用」還只是這套技術與學科教學的「表層整合」,真正的「深層整合」是與「規律」的整合,這里的規律是指」考試規律——學科規律——思維規律——心理規律「的層層遞進和有機結合,把這條「規律線」與思維可視化教學技術有效整合起來,才是這套技術的」大用「,也是使整體教學效能提高2-3倍的秘訣所在。
❷ 什麼是可視化教學
您想問的是華東師大劉濯源教授提出的思維可視化教學吧,
首先,思維可視化(Thinking visualization)是指運用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維(思考方法和思考路徑)呈現出來,使其清晰可見的過程。被可視化的「思維」更有利於理解和記憶,因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能,是一種有效教學(工作)策略。
實現「思維可視化」的技術主要包括:學科思維導圖、模型圖、(考試規律模型、學科規律模型、思維方式模型)、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等;
思維可視化教學是將這些思維可視化技術應用於整個教學過程(課前、課中、課後)中,以「多環節助力,全程化貫通」的方式提高教與學的效能。
要詳細了解思維可視化教學,你就去查閱華東師大劉濯源教授這個研發團隊的相關資料和論文,這個團隊應該是研究思維里最懂學科教學的,也是研究學科教學里最懂思維的。
❸ 思維可視化是什麼
思維復可視化(Thinking visualization)是指運用一系列圖示技術制把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現出來,使其清晰可見的過程。被可視化的「思維」更有利於理解和記憶,因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。「思維可視化」技術的研究歷時十年,經過「理念構建—技術整合—學科結合—模板開發—模式構建—教師培訓—系統導入」七個階段的深入研究及實踐。
❹ 小學數學思維的兩個可視化工具是什麼
可視化工具是 Visual Studio 調試器用戶界面的組件。
「可視化工具」可用回來創建對話框或其答他界面,以一種適合於變數或對象數據類型的方式來顯示變數或對象。例如,HTML 可視化工具解釋 HTML 字元串,並按照該字元串出現在瀏覽器窗口中時的樣子顯示結果;
點陣圖可視化工具解釋點陣圖結構並顯示該點陣圖結構表示的圖形。
某些可視化工具允許您修改數據,還允許您查看數據.
❺ 數學教學可視化的幾點思考
在初中數學教學中,利用可視化技術溝通抽象思維與視覺直觀,可使學生有足夠時間經歷觀察與驗證的活動過程。從而在激發學生興趣的過程中實現抽象思維水平的提高。
一 前言
數學是抽象的思維藝術,數學的抽象性意味著對自然現象和生活經驗的提煉和簡化,去除現象的外殼,抽出原理的骨架。這一特徵使數學能越過人類認知范圍的邊界,去追求宇宙奧妙的真理。初中數學在培養學生抽象思維的過程中具有承上啟下的作用,一方面是抽象化,每一個知識點的引入,都以一個生活中可觸可感的實例作為模型。例如二次函數以正方體表面積A=6x2作為起點,從可以拆成六個正方形的正方體表面,到6x2之間,便是一次高度抽象化的過程。另一方向是去抽象化,將原本抽象的理論用直觀的方式展現,其中一種重要的方式是可視化。
可視化的概念最初來源於信息圖形學,包括但不限於在科學或知識傳播中,藉助視覺手段的呈現和運用,讓信息/知識更容易被理解傳播和控制。例如統計圖表即是數據可視化廣泛而重要的陣地。另一為人熟知的應用是在科學與工程學,如氣象學、建築學或生物學等復雜系統中,對物相、形態、性質,面、體、光源等方面的逼真渲染,或靜態或包含動態時間成分。
可視化在數學中的應用可追溯至數學的源頭,傳說阿基米德被害時,正在沙子上繪制幾何圖形。幾何圖形歸根結底,便是一種視覺的呈現。數學意義上的點沒有大小和尺寸,作圖時的點乃是為了便於觀察而加以刻畫的結果。在兩千多年幾何學的傳播和教學中,此種視覺呈現被證明是卓有成效的。
初中數學新課標中提出,學習是生動活潑的過程,學生應當有足夠時間經歷觀察、實驗的過程。「統計與概率」的主要內容所包括的繪制統計圖表便為可視化的手段之一。對於幾何直觀,新課標更加以著重強調,「幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問題,藉助幾何直觀可以把復雜的數學問題變得簡明、形象」。在代數部分,數形結合思想指導下以圖像理解函數,是可視化的又一應用。
結合人教版初中數學教材,可視化可以作為教學的有效工具,幫助學生直觀地理解數學,在數學學習中發揮重要作用。筆者認為,課堂可視化教學的應用可分為以下幾類:
二 化抽象為直觀
人教版八年級下教材以介紹勾股定理逆定理以埃及人構造直角的故事為引。埃及人在建造金字塔和尼羅河泛濫後丈量土地曾廣泛應用勾股定理構造直角三角形。命題與命題屬於抽象邏輯推理的概念,對首次接觸的同學們來說顯得陌生,利用可視化,可以讓抽象的概念直觀起來。
實驗:准備一段足夠長的細棉線,刻度尺,厚紙板。請兩位同學上台,在棉線1上標記長度為15cm、20cm、25cm的線段,結成閉合繩索。在棉線2上標記長度為24cm、10cm、26cm的線段,結成閉合繩索。請第三位同學上台在厚紙板上以大頭針拉直固定兩段繩索。同學們不難發現,兩個三角形的形狀都是唯一和固定的,都構成了直角三角形,如圖1(a)所示。
解說:32+42=52與122+52=132都是整數勾股數的特例。但真命題逆命題是否總是真命題呢。請看下面的例子。
演示:在棉線3上標記長度為10cm的四段線段,結成閉合繩索。以大頭針拉直和固定,可得圖1(b)所示形狀。我們已經知道一個為真的原命題二:如果四邊形ABCD是正方形,則四邊長a=b=c=d。它的逆命題是,提問,由同學答出:如果四邊形四邊長滿足a=b=c=d,則四邊形為正方形。這個逆命題成立嗎?
(a) (b) (c)
圖1 利用繩子實現勾股定理逆定理的可視化
我們移動大頭針的位置到A′、B′、C′、D′,a=b=c=d仍然維持不變,顯然此時四邊形不再是正方形,而是一個菱形。命題二的逆命題不成立。
利用簡便易得的器材設計課堂數學實驗,利用可視化技術,提高了同學的參與度,降低了知識抽象性。
三 構造空間觀念
新課標對空間觀念的定義是「空間觀念主要是指根據物體特徵抽象出幾何圖形,根據幾何圖形想像出所描述的實際物體;想像出物體的方位和相互之間的位置關系」。
利用多媒體工具和3D建模軟體,可以動態地展示幾何形體和復雜模型的三視圖、投影圖,讓同學們直觀地建立三維空間觀念。例如免費3D軟體Google SketchUp自帶豐富模型庫,導入飛機模型,利用快捷鍵可以方便地在俯視圖、主視圖、左視圖間切換,如圖2所示。利用光源,各幾何體在平面的投影也一目瞭然,如圖3所示。空間平移、旋轉、軸對稱等變換操作也可以方便地實現。
圖2 飛機模型三視圖
三視圖和投影是學生們最初接觸三維空間,利用3D軟體強大的可視化功能,可幫助學生們順利完成從二維空間觀到三維空間觀的過渡。
四 直觀化數據
七年級下統計學初步中介紹了數據的收集、整理與描述。條形圖、折線圖、扇形圖與直方圖都是描述數據的方式。下面以直方圖為例,介紹統計圖中在課堂中的融合應用。
人教版課本一道練習題:利用截至2002年費爾茲獎得主獲獎時的年齡數據(數據略)。請根據不同分組方法,組距2、組距5、組距10,畫出頻數分布直方圖,如圖4所示。
圖4 組距2費爾茲獎得主直方圖年齡分布
在課堂例題中已向學生們發放坐標紙,手動繪制直方圖的方式使同學們熟悉了頻數統計。此處結合選學內容《利用計算機畫統計圖》來產生不同分組的頻數統計。
演示:打開電子表格軟體如Excel,A列輸入年齡,B列輸入組距2的分組28,30,…,40,C列輸入組距5的分組25,30,35,40,D列輸入組距10的分組20,30,40。選擇數據—數據分析—直方圖。以A列作為輸入區域,分別以B、C、D列作為接收區域,生成直方圖及頻數統計,如圖4所示。
電子表格軟體生成直方圖改變組距操作簡便,較坐標紙作圖省時省力。通過統計圖表,一眼望去沒有線索的數據展示出規律。例如菲爾茲獎得主的年齡在38歲左右達到高峰,這當然與費爾茲獎獎勵年輕數學家,只頒發給不超過40歲的數學獎的規定有關。
通過可視化技術,直觀圖表與對數據的闡釋有機地結合在一起。
五 總結
綜合以上三個實例,本文總結了可視化技術在初中數學課堂幾個方面的應用。可視化溝通了抽象的數學思維與視覺直觀的認知過程,化難為易,化繁為簡,提高了學生的學習興趣,在流暢的體驗中獲取知識,收到極好的教學效果。充分發掘和利用身邊的素材與器材,無論是教具還是軟體,古老的尺規還是前沿的計算機圖形,都是可應用的教學資源。
❻ 如何用思維導圖進行小學數學教學
美國康奈爾大學諾瓦克(J.D.Novak)博士根據奧蘇貝爾(David P.Ausubel)的有意義學習理論在20世紀60年代最早提出了思維導圖這一概念,並將思維導圖運用到教學中,取得了較好的效果。思維導圖的研究在國外已經比較成熟、豐富,研究內容涉及思維導圖的內涵、結構和特徵、分類及其編制過程、評價標准等諸多方面。我國目前還處於介紹引進階段,小學數學教育對思維導圖的專題研究還不多見,中文版的思維導圖軟體較少,本文將從思維導圖的內涵,思維導圖在小學數學教學中的應用以及制圖的策略、應用的注意事項幾方面做初步探究。
一、思維導圖的定義
思維導圖是用來組織和表徵知識的工具,它通常將某一主題的有關概念置於圓圈或方框之中,然後用連線將相關的概念和命題連接,連線上標明兩個概念之間的意義關系。思維導圖能夠構造清晰的知識網路,便於學習者對整個知識結構的掌握,有利於發散思維的形成,促進知識的遷移。
二、思維導圖在小學數學中的應用
(一)教學設計的工具
思維導圖為教師進行教學設計提供了支持與幫助,通過思維導圖教師能夠更清晰地呈現知識的框架結構,更加有條理地進行教學。教師可以運用思維導圖對教學內容進行歸納和整理,突出教學重點、難點,將教學的主要概念和原理以一種可視化的方式展現出來,簡明扼要地表達概念的邏輯關系,呈現概念的地位以及相關性,以便學生發現概念間的區別與聯系,從而,提高課堂教學效率。
(二)創造思維的工具
製作思維導圖的過程其實就是學生進行創造的過程,學生擁有較為寬泛的想像空間,可以根據自己的愛好設計符合條件的思維導圖。在思維導圖的製作過程中,學生要進行大量的思考,會在頭腦中萌發各種新的想法,且學生在構建成自己的思維導圖之後與他人的作品比較時還會有新的想法出現。有利於培養學生的創新精神和實踐能力。
例如,學生在學習過五年級上冊小數這一節內容時,通過與同學交流構建出這樣一個思維導圖。
(三)知識整合的工具
新課程標准要求在小學數學教學中要注重聯系實際,提高對數學整體的認識,使學生體會知識之間的結構關系,感受數學的整體性。在小學數學中很多知識表面看起來毫不相干,其實它們之間存在著千絲萬縷的關系,把它們聯系在一起的就是「數學思想與方法」。融人了思維導圖的教學讓學生從散雜、片斷的機械式學習提升為注重關系並充滿主動探究活力的有意義學習。
如在教學《平面圖形的周長和面積》一課時,這部分內容涉及的概念很多,如周長、面積以及六種平面圖形的周長和面積計算公式等。如何給學生講述這些概念?怎樣讓學生達到對知識的意義建構?怎樣獲得學生對這些內容掌握情況的反饋信息?教師通過引導學生討論復習內容,明確了復習的任務:(1)平面圖形的周長和面積表示的意義?(2)小學階段學習過哪些平面圖形?(3)平面圖形的周長計算公式? (4)平面圖形的面積計算公式?請將以上內容整理成思維導圖,並且能讓人一眼就看出平面圖形面積計算之間的聯系。
(四)教學反思的工具
思維導圖有助於師生對教學活動效果進行反思。學生通過製作思維導圖可以發現自己在知識掌握方面存在的問題。比如,所學重點概念理解的是否透徹,知識的掌握程度等,從而,及時有效的對知識上的欠缺予以修正和補充,不斷完善自己的知識結構,增強學習的自我導向性,進而使學生自我反思能力和元認知水平能力得到提高。同時,在師生共同繪制與修正思維導圖的過程中,教師可以及時發現學生知識掌握的不足之處,反思教學過程,發現教學的薄弱環節,為教學的改進提供客觀依據,學生也能及時發現自己存在的問題,可見思維導圖的繪制有利於師生的共同發展。
三、製作思維導圖的策略
如何讓學生掌握思維導圖的製作策略呢?我認為,讓學生掌握思維導圖這一學習策略,需經歷「識圖—制圖—用圖」三個階段[。
(一)識圖——了解思維導圖
思維導圖對大部分小學生來說並不陌生,見到時有種熟悉的感覺。大量實踐表明,首先需要讓學生認識思維導圖,了解思維導圖的作用,能夠看懂思維導圖,從而產生學習製作思維導圖的興趣。例如,在復習整、小數的概念時,利用多媒體技術,製作了網路課件,以整、小數知識思維導圖為基點,採用星形鏈接實現交互,讓學生依託思維導圖自主復習。。
(二)制圖——逐步形成概念圖
制圖,是一個比較高的要求,難度也比較大。製作一個完整且合理的思維導圖,除了要讓學生掌握基本的制圖方法外,更重要的是要引導學生探究發現各概念之間的內在聯系,以及概念之間的邏輯關系和層級關系。
指導學生製作思維導圖的步驟:①指導學生閱讀課本,找出概念。②讓學生將概念寫於一張張小紙片上。③引導學生分析各概念間的關系並確定各紙片擺放的位置。④將步驟3中概念間的位置關系搬移到紙上。⑤用線段或箭頭連接各概念。⑥逐一分析線段兩端概念間的關系並用適當的語義詞注於線段或箭頭上(注釋內容要簡單、明了)。⑦教師引導學生進行合作,分析思維導圖,優化完善思維導圖並做評價。
(三)用圖——靈活運用概念圖
經過調查發現,在學習中使用思維導圖的學生,在較長一段時間以後,其知識的保持時間比用死記硬背學習的學生時間要長,且知識面也比用死記硬背來學習的學生寬,且更能解決實際問題。
1.引導學生利用思維導圖進行知識加工和整理
思維導圖,就是將多個零散的知識按其內在的聯系聯合在一起的,繪制思維導圖,就是將這種內在的聯系用思維導圖的形式清晰的表示出來。學生對知識進行有效的加工整理,可使知識結構更清晰。
2.引導學生利用思維導圖進行知識表達和合作學習
可以讓學生對自己的思維導圖進行解釋,說說思維導圖中各個概念的具體含義及各概念間的關系,以加深對概念的理解,還可以讓學生分組討論交流自己製作的思維導圖。
3.引導學生利用思維導圖進行評價和自我評價
從學生製作的思維導圖中,教師可以准確把握學生的對概念的理解水平。在利用思維導圖進行交流的過程中,學生不僅可以對同學製作的思維導圖進行評價,幫助同學發現問題,而且能發現自己概念理解上的不足,進行自我評價,從而完善自己的知識結構。
在整個「識圖—制圖—用圖」過程中,學生積極主動參與,體驗成功的喜悅,與同伴交流,在比較中自覺矯正思維偏差,不斷完善認知結構,提升數學素養,促進認知飛躍,創新能力及發散思維能力有了很大的提高。
四、運用思維導圖要注意的事項
(一)「嚴謹」不等於「束縛」
制圖嚴謹,就是製作概念圖時,形式上要滿足思維導圖的結構特徵,內容上要准確、簡單.從某種意義上說,任何概念之間都有聯系,所以一定要精選出要連接的概念並認真考慮連接詞.嚴謹性是數學學科的最大特點,力求用詞准確與精練。
制圖嚴謹並不意味要束縛學生的思維,運用思維導圖教學是培養學生發散思維的過程,但是如果在制圖過程中過於程序化、教條化則會適得其反。要讓學生達到對所學知識的意義建構。
(二)「自主」不等於「放任」
自主,就是學生根據自己對所學知識的理解,經過獨立思考建立的思維導圖。因為個體差異的存在,學生對思維導圖的理解、製作必然也不相同。思維導圖是促進學生自主學習的一個工具,但學生自主運用思維導圖並不等於教師放任自流,讓學生自己絕對獨立地隨意完成,特別是中低年級學生,教師要進行積極的引導並且要對學生的思維導圖作業予以評價,引導他們構建更好的思維導圖。
五、結束語
思維導圖作為「教」的策略,能有效地改變學生的認知方式,切實提高教學效果。作為「學」的策略,能促進學生的有意義學習、合作學習和創造性學習,培養學生的發散思維,最終使學生學會學習。
因此,小學教師在運用思維導圖進行教學的過程中應充分發揮思維導圖教學策略的優勢,最大限度地優化教學,提高教學質量和教學效果,使思維導圖成為促進學生學會學習的有效工具。
❼ 可視化思維可以幫助我們重新體驗孩子般的快樂,怎樣培養可視化思維
如今的父母對於如何從幼兒園到小學或從小學到初中教孩子們感到擔憂和困惑,實際上,對於每個孩子來說,簡單的加法,減法,乘法和除法不再是問題,因為每個孩子都很聰明,因此,如何引導孩子的大腦進行學習是關鍵,如今,許多重點幼兒園和小學正在實施“可視化思維”的教學模式,教師使用易於理解的圖像以插圖的形式主觀地向兒童展示和復制知識,這不僅可以增強兒童的記憶能力,還可以提高學習質量。
通過形象化思維過程,可以激發孩子的創造性思維可視化思維工具中的每一個都有其自己的應用范圍,當父母陪伴孩子學習和成長時,父母可以慢慢滲透到生活中的各種瑣碎事物中。這種可視化的思維方法可幫助孩子理解各種生活和學習,以提高他們的思維能力,並減少孩子在未來學習中的阻力。
❽ 小學教學中常見的可視化工具有哪些它們的定義分別是什麼
小學數學中常見的可視化工具,當然就是一些教具的使用,它們的定義更加直觀。
❾ 在科學了教學中怎樣讓學生思維可視化
正美國自然教學法專家蘭本達教授認為,教師和學生在整個科學探究活動中,思維和行動應內該比語言占容優勢。而在引導學生開展科學探究活動,親歷"問題情境、發現問題、提出問題、實驗探究、收集證據、解決問題"的過程中,學生提出問題、匯報交流等探究活動大多停留在語言交流的層面,難以呈現學生科學思維的過程、凸現學生科學思維的深度。
❿ 思維可視化與 思維可視化工具有什麼不同
思維可視化是華東師大思維可視化教學實驗中心,劉濯源教授提出的,並於2011年列入內國家容十二五規劃重點課題研究,目前最權威的研究機構也是劉濯源教授帶領的思維可視化教學實驗中心。參照劉濯源教授的新浪博客文章,回答您二者的不同點:
1、概念內涵不同:劉濯源教授提出的思維可視化是指運用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維(思考路徑及思考方法)呈現出來,使其清晰可見的過程。根據劉教授的定義,思維可視化的內涵是對人腦加工和處理信息(知識)過程的呈現。而思維可視化工具是指實現思維可視化具體的軟體工具。
2、概念外延(范圍)不同:思維可視化是系統的思維體系,包括思維策略、思維路徑,思維方法、思維呈現工具等;而思維可視化工具是實現思維可視化的繪圖工具,如:繪制魚骨刺圖的photoshop軟體,繪制流程圖等圖示的ProcessOn.com、Diagram Designer、EdrawMax工具,繪制思維導圖的iMindMap、PersonalBrain、mindmapper、xmind、mindmanager、freemind工具等等。