❶ 思维可视化在教学中怎么应用呢
思维可视化在教学中的应用这个问题,我也请教过网友,得到的回答如下:
首先参照网络,刘濯源教授提出的思维可视化(Thinking visualization)是指运用一系列图示或图示组合把本来不可见的思维(思考方法和思考路径)呈现出来,使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆,因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能,是一种有效教学(工作)策略。实现“思维可视化”的技术主要包括:学科思维导图、模型图(考试规律模型、学科规律模型、思维方式模型)、流程图、概念图、鱼骨刺图等等;
将思维可视化技术应用到教学中,参照华东师大刘濯源教授《思维可视化技术与学科整合的理论和实践研究》课题手册第10页中的内容如下:
思维可视化技术可以运用于教学的整个过程(课前、课中、课后)中,以“多环节助力,全程化贯通”的方式提高教与学的效能。
例如:在课前,教师可以运用思维可视化技术提高资料处理、教学设计、课件制作、作业设计的效率和品质,学生也可运用其中一些方法(绘制学科思维导图)进行课前预习;在课中,教师可运用“思维可视化”课件来提高教学效能和品质;在课后,学生则可用这些方法进行高效能的复习或能力训练(如用学科思维导图进行知识梳理、解题、作文构思等)。
以上运用改进了知识的加工与输入方式,使“教”变得更清晰,“学”变得更轻松、更快乐。但以上“运用”还只是这套技术与学科教学的“表层整合”,真正的“深层整合”是与“规律”的整合,这里的规律是指”考试规律——学科规律——思维规律——心理规律“的层层递进和有机结合,把这条“规律线”与思维可视化教学技术有效整合起来,才是这套技术的”大用“,也是使整体教学效能提高2-3倍的秘诀所在。
❷ 什么是可视化教学
您想问的是华东师大刘濯源教授提出的思维可视化教学吧,
首先,思维可视化(Thinking visualization)是指运用一系列图示或图示组合把本来不可见的思维(思考方法和思考路径)呈现出来,使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆,因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能,是一种有效教学(工作)策略。
实现“思维可视化”的技术主要包括:学科思维导图、模型图、(考试规律模型、学科规律模型、思维方式模型)、流程图、概念图、鱼骨刺图等等;
思维可视化教学是将这些思维可视化技术应用于整个教学过程(课前、课中、课后)中,以“多环节助力,全程化贯通”的方式提高教与学的效能。
要详细了解思维可视化教学,你就去查阅华东师大刘濯源教授这个研发团队的相关资料和论文,这个团队应该是研究思维里最懂学科教学的,也是研究学科教学里最懂思维的。
❸ 思维可视化是什么
思维复可视化(Thinking visualization)是指运用一系列图示技术制把本来不可视的思维(思考方法和思考路径)呈现出来,使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆,因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。“思维可视化”技术的研究历时十年,经过“理念构建—技术整合—学科结合—模板开发—模式构建—教师培训—系统导入”七个阶段的深入研究及实践。
❹ 小学数学思维的两个可视化工具是什么
可视化工具是 Visual Studio 调试器用户界面的组件。
“可视化工具”可用回来创建对话框或其答他界面,以一种适合于变量或对象数据类型的方式来显示变量或对象。例如,HTML 可视化工具解释 HTML 字符串,并按照该字符串出现在浏览器窗口中时的样子显示结果;
位图可视化工具解释位图结构并显示该位图结构表示的图形。
某些可视化工具允许您修改数据,还允许您查看数据.
❺ 数学教学可视化的几点思考
在初中数学教学中,利用可视化技术沟通抽象思维与视觉直观,可使学生有足够时间经历观察与验证的活动过程。从而在激发学生兴趣的过程中实现抽象思维水平的提高。
一 前言
数学是抽象的思维艺术,数学的抽象性意味着对自然现象和生活经验的提炼和简化,去除现象的外壳,抽出原理的骨架。这一特征使数学能越过人类认知范围的边界,去追求宇宙奥妙的真理。初中数学在培养学生抽象思维的过程中具有承上启下的作用,一方面是抽象化,每一个知识点的引入,都以一个生活中可触可感的实例作为模型。例如二次函数以正方体表面积A=6x2作为起点,从可以拆成六个正方形的正方体表面,到6x2之间,便是一次高度抽象化的过程。另一方向是去抽象化,将原本抽象的理论用直观的方式展现,其中一种重要的方式是可视化。
可视化的概念最初来源于信息图形学,包括但不限于在科学或知识传播中,借助视觉手段的呈现和运用,让信息/知识更容易被理解传播和控制。例如统计图表即是数据可视化广泛而重要的阵地。另一为人熟知的应用是在科学与工程学,如气象学、建筑学或生物学等复杂系统中,对物相、形态、性质,面、体、光源等方面的逼真渲染,或静态或包含动态时间成分。
可视化在数学中的应用可追溯至数学的源头,传说阿基米德被害时,正在沙子上绘制几何图形。几何图形归根结底,便是一种视觉的呈现。数学意义上的点没有大小和尺寸,作图时的点乃是为了便于观察而加以刻画的结果。在两千多年几何学的传播和教学中,此种视觉呈现被证明是卓有成效的。
初中数学新课标中提出,学习是生动活泼的过程,学生应当有足够时间经历观察、实验的过程。“统计与概率”的主要内容所包括的绘制统计图表便为可视化的手段之一。对于几何直观,新课标更加以着重强调,“几何直观主要是指利用图形描述和分析问题,借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象”。在代数部分,数形结合思想指导下以图像理解函数,是可视化的又一应用。
结合人教版初中数学教材,可视化可以作为教学的有效工具,帮助学生直观地理解数学,在数学学习中发挥重要作用。笔者认为,课堂可视化教学的应用可分为以下几类:
二 化抽象为直观
人教版八年级下教材以介绍勾股定理逆定理以埃及人构造直角的故事为引。埃及人在建造金字塔和尼罗河泛滥后丈量土地曾广泛应用勾股定理构造直角三角形。命题与命题属于抽象逻辑推理的概念,对首次接触的同学们来说显得陌生,利用可视化,可以让抽象的概念直观起来。
实验:准备一段足够长的细棉线,刻度尺,厚纸板。请两位同学上台,在棉线1上标记长度为15cm、20cm、25cm的线段,结成闭合绳索。在棉线2上标记长度为24cm、10cm、26cm的线段,结成闭合绳索。请第三位同学上台在厚纸板上以大头针拉直固定两段绳索。同学们不难发现,两个三角形的形状都是唯一和固定的,都构成了直角三角形,如图1(a)所示。
解说:32+42=52与122+52=132都是整数勾股数的特例。但真命题逆命题是否总是真命题呢。请看下面的例子。
演示:在棉线3上标记长度为10cm的四段线段,结成闭合绳索。以大头针拉直和固定,可得图1(b)所示形状。我们已经知道一个为真的原命题二:如果四边形ABCD是正方形,则四边长a=b=c=d。它的逆命题是,提问,由同学答出:如果四边形四边长满足a=b=c=d,则四边形为正方形。这个逆命题成立吗?
(a) (b) (c)
图1 利用绳子实现勾股定理逆定理的可视化
我们移动大头针的位置到A′、B′、C′、D′,a=b=c=d仍然维持不变,显然此时四边形不再是正方形,而是一个菱形。命题二的逆命题不成立。
利用简便易得的器材设计课堂数学实验,利用可视化技术,提高了同学的参与度,降低了知识抽象性。
三 构造空间观念
新课标对空间观念的定义是“空间观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体;想象出物体的方位和相互之间的位置关系”。
利用多媒体工具和3D建模软件,可以动态地展示几何形体和复杂模型的三视图、投影图,让同学们直观地建立三维空间观念。例如免费3D软件Google SketchUp自带丰富模型库,导入飞机模型,利用快捷键可以方便地在俯视图、主视图、左视图间切换,如图2所示。利用光源,各几何体在平面的投影也一目了然,如图3所示。空间平移、旋转、轴对称等变换操作也可以方便地实现。
图2 飞机模型三视图
三视图和投影是学生们最初接触三维空间,利用3D软件强大的可视化功能,可帮助学生们顺利完成从二维空间观到三维空间观的过渡。
四 直观化数据
七年级下统计学初步中介绍了数据的收集、整理与描述。条形图、折线图、扇形图与直方图都是描述数据的方式。下面以直方图为例,介绍统计图中在课堂中的融合应用。
人教版课本一道练习题:利用截至2002年费尔兹奖得主获奖时的年龄数据(数据略)。请根据不同分组方法,组距2、组距5、组距10,画出频数分布直方图,如图4所示。
图4 组距2费尔兹奖得主直方图年龄分布
在课堂例题中已向学生们发放坐标纸,手动绘制直方图的方式使同学们熟悉了频数统计。此处结合选学内容《利用计算机画统计图》来产生不同分组的频数统计。
演示:打开电子表格软件如Excel,A列输入年龄,B列输入组距2的分组28,30,…,40,C列输入组距5的分组25,30,35,40,D列输入组距10的分组20,30,40。选择数据—数据分析—直方图。以A列作为输入区域,分别以B、C、D列作为接收区域,生成直方图及频数统计,如图4所示。
电子表格软件生成直方图改变组距操作简便,较坐标纸作图省时省力。通过统计图表,一眼望去没有线索的数据展示出规律。例如菲尔兹奖得主的年龄在38岁左右达到高峰,这当然与费尔兹奖奖励年轻数学家,只颁发给不超过40岁的数学奖的规定有关。
通过可视化技术,直观图表与对数据的阐释有机地结合在一起。
五 总结
综合以上三个实例,本文总结了可视化技术在初中数学课堂几个方面的应用。可视化沟通了抽象的数学思维与视觉直观的认知过程,化难为易,化繁为简,提高了学生的学习兴趣,在流畅的体验中获取知识,收到极好的教学效果。充分发掘和利用身边的素材与器材,无论是教具还是软件,古老的尺规还是前沿的计算机图形,都是可应用的教学资源。
❻ 如何用思维导图进行小学数学教学
美国康奈尔大学诺瓦克(J.D.Novak)博士根据奥苏贝尔(David P.Ausubel)的有意义学习理论在20世纪60年代最早提出了思维导图这一概念,并将思维导图运用到教学中,取得了较好的效果。思维导图的研究在国外已经比较成熟、丰富,研究内容涉及思维导图的内涵、结构和特征、分类及其编制过程、评价标准等诸多方面。我国目前还处于介绍引进阶段,小学数学教育对思维导图的专题研究还不多见,中文版的思维导图软件较少,本文将从思维导图的内涵,思维导图在小学数学教学中的应用以及制图的策略、应用的注意事项几方面做初步探究。
一、思维导图的定义
思维导图是用来组织和表征知识的工具,它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。思维导图能够构造清晰的知识网络,便于学习者对整个知识结构的掌握,有利于发散思维的形成,促进知识的迁移。
二、思维导图在小学数学中的应用
(一)教学设计的工具
思维导图为教师进行教学设计提供了支持与帮助,通过思维导图教师能够更清晰地呈现知识的框架结构,更加有条理地进行教学。教师可以运用思维导图对教学内容进行归纳和整理,突出教学重点、难点,将教学的主要概念和原理以一种可视化的方式展现出来,简明扼要地表达概念的逻辑关系,呈现概念的地位以及相关性,以便学生发现概念间的区别与联系,从而,提高课堂教学效率。
(二)创造思维的工具
制作思维导图的过程其实就是学生进行创造的过程,学生拥有较为宽泛的想象空间,可以根据自己的爱好设计符合条件的思维导图。在思维导图的制作过程中,学生要进行大量的思考,会在头脑中萌发各种新的想法,且学生在构建成自己的思维导图之后与他人的作品比较时还会有新的想法出现。有利于培养学生的创新精神和实践能力。
例如,学生在学习过五年级上册小数这一节内容时,通过与同学交流构建出这样一个思维导图。
(三)知识整合的工具
新课程标准要求在小学数学教学中要注重联系实际,提高对数学整体的认识,使学生体会知识之间的结构关系,感受数学的整体性。在小学数学中很多知识表面看起来毫不相干,其实它们之间存在着千丝万缕的关系,把它们联系在一起的就是“数学思想与方法”。融人了思维导图的教学让学生从散杂、片断的机械式学习提升为注重关系并充满主动探究活力的有意义学习。
如在教学《平面图形的周长和面积》一课时,这部分内容涉及的概念很多,如周长、面积以及六种平面图形的周长和面积计算公式等。如何给学生讲述这些概念?怎样让学生达到对知识的意义建构?怎样获得学生对这些内容掌握情况的反馈信息?教师通过引导学生讨论复习内容,明确了复习的任务:(1)平面图形的周长和面积表示的意义?(2)小学阶段学习过哪些平面图形?(3)平面图形的周长计算公式? (4)平面图形的面积计算公式?请将以上内容整理成思维导图,并且能让人一眼就看出平面图形面积计算之间的联系。
(四)教学反思的工具
思维导图有助于师生对教学活动效果进行反思。学生通过制作思维导图可以发现自己在知识掌握方面存在的问题。比如,所学重点概念理解的是否透彻,知识的掌握程度等,从而,及时有效的对知识上的欠缺予以修正和补充,不断完善自己的知识结构,增强学习的自我导向性,进而使学生自我反思能力和元认知水平能力得到提高。同时,在师生共同绘制与修正思维导图的过程中,教师可以及时发现学生知识掌握的不足之处,反思教学过程,发现教学的薄弱环节,为教学的改进提供客观依据,学生也能及时发现自己存在的问题,可见思维导图的绘制有利于师生的共同发展。
三、制作思维导图的策略
如何让学生掌握思维导图的制作策略呢?我认为,让学生掌握思维导图这一学习策略,需经历“识图—制图—用图”三个阶段[。
(一)识图——了解思维导图
思维导图对大部分小学生来说并不陌生,见到时有种熟悉的感觉。大量实践表明,首先需要让学生认识思维导图,了解思维导图的作用,能够看懂思维导图,从而产生学习制作思维导图的兴趣。例如,在复习整、小数的概念时,利用多媒体技术,制作了网络课件,以整、小数知识思维导图为基点,采用星形链接实现交互,让学生依托思维导图自主复习。。
(二)制图——逐步形成概念图
制图,是一个比较高的要求,难度也比较大。制作一个完整且合理的思维导图,除了要让学生掌握基本的制图方法外,更重要的是要引导学生探究发现各概念之间的内在联系,以及概念之间的逻辑关系和层级关系。
指导学生制作思维导图的步骤:①指导学生阅读课本,找出概念。②让学生将概念写于一张张小纸片上。③引导学生分析各概念间的关系并确定各纸片摆放的位置。④将步骤3中概念间的位置关系搬移到纸上。⑤用线段或箭头连接各概念。⑥逐一分析线段两端概念间的关系并用适当的语义词注于线段或箭头上(注释内容要简单、明了)。⑦教师引导学生进行合作,分析思维导图,优化完善思维导图并做评价。
(三)用图——灵活运用概念图
经过调查发现,在学习中使用思维导图的学生,在较长一段时间以后,其知识的保持时间比用死记硬背学习的学生时间要长,且知识面也比用死记硬背来学习的学生宽,且更能解决实际问题。
1.引导学生利用思维导图进行知识加工和整理
思维导图,就是将多个零散的知识按其内在的联系联合在一起的,绘制思维导图,就是将这种内在的联系用思维导图的形式清晰的表示出来。学生对知识进行有效的加工整理,可使知识结构更清晰。
2.引导学生利用思维导图进行知识表达和合作学习
可以让学生对自己的思维导图进行解释,说说思维导图中各个概念的具体含义及各概念间的关系,以加深对概念的理解,还可以让学生分组讨论交流自己制作的思维导图。
3.引导学生利用思维导图进行评价和自我评价
从学生制作的思维导图中,教师可以准确把握学生的对概念的理解水平。在利用思维导图进行交流的过程中,学生不仅可以对同学制作的思维导图进行评价,帮助同学发现问题,而且能发现自己概念理解上的不足,进行自我评价,从而完善自己的知识结构。
在整个“识图—制图—用图”过程中,学生积极主动参与,体验成功的喜悦,与同伴交流,在比较中自觉矫正思维偏差,不断完善认知结构,提升数学素养,促进认知飞跃,创新能力及发散思维能力有了很大的提高。
四、运用思维导图要注意的事项
(一)“严谨”不等于“束缚”
制图严谨,就是制作概念图时,形式上要满足思维导图的结构特征,内容上要准确、简单.从某种意义上说,任何概念之间都有联系,所以一定要精选出要连接的概念并认真考虑连接词.严谨性是数学学科的最大特点,力求用词准确与精练。
制图严谨并不意味要束缚学生的思维,运用思维导图教学是培养学生发散思维的过程,但是如果在制图过程中过于程序化、教条化则会适得其反。要让学生达到对所学知识的意义建构。
(二)“自主”不等于“放任”
自主,就是学生根据自己对所学知识的理解,经过独立思考建立的思维导图。因为个体差异的存在,学生对思维导图的理解、制作必然也不相同。思维导图是促进学生自主学习的一个工具,但学生自主运用思维导图并不等于教师放任自流,让学生自己绝对独立地随意完成,特别是中低年级学生,教师要进行积极的引导并且要对学生的思维导图作业予以评价,引导他们构建更好的思维导图。
五、结束语
思维导图作为“教”的策略,能有效地改变学生的认知方式,切实提高教学效果。作为“学”的策略,能促进学生的有意义学习、合作学习和创造性学习,培养学生的发散思维,最终使学生学会学习。
因此,小学教师在运用思维导图进行教学的过程中应充分发挥思维导图教学策略的优势,最大限度地优化教学,提高教学质量和教学效果,使思维导图成为促进学生学会学习的有效工具。
❼ 可视化思维可以帮助我们重新体验孩子般的快乐,怎样培养可视化思维
如今的父母对于如何从幼儿园到小学或从小学到初中教孩子们感到担忧和困惑,实际上,对于每个孩子来说,简单的加法,减法,乘法和除法不再是问题,因为每个孩子都很聪明,因此,如何引导孩子的大脑进行学习是关键,如今,许多重点幼儿园和小学正在实施“可视化思维”的教学模式,教师使用易于理解的图像以插图的形式主观地向儿童展示和复制知识,这不仅可以增强儿童的记忆能力,还可以提高学习质量。
通过形象化思维过程,可以激发孩子的创造性思维可视化思维工具中的每一个都有其自己的应用范围,当父母陪伴孩子学习和成长时,父母可以慢慢渗透到生活中的各种琐碎事物中。这种可视化的思维方法可帮助孩子理解各种生活和学习,以提高他们的思维能力,并减少孩子在未来学习中的阻力。
❽ 小学教学中常见的可视化工具有哪些它们的定义分别是什么
小学数学中常见的可视化工具,当然就是一些教具的使用,它们的定义更加直观。
❾ 在科学了教学中怎样让学生思维可视化
正美国自然教学法专家兰本达教授认为,教师和学生在整个科学探究活动中,思维和行动应内该比语言占容优势。而在引导学生开展科学探究活动,亲历"问题情境、发现问题、提出问题、实验探究、收集证据、解决问题"的过程中,学生提出问题、汇报交流等探究活动大多停留在语言交流的层面,难以呈现学生科学思维的过程、凸现学生科学思维的深度。
❿ 思维可视化与 思维可视化工具有什么不同
思维可视化是华东师大思维可视化教学实验中心,刘濯源教授提出的,并于2011年列入内国家容十二五规划重点课题研究,目前最权威的研究机构也是刘濯源教授带领的思维可视化教学实验中心。参照刘濯源教授的新浪博客文章,回答您二者的不同点:
1、概念内涵不同:刘濯源教授提出的思维可视化是指运用一系列图示或图示组合把本来不可见的思维(思考路径及思考方法)呈现出来,使其清晰可见的过程。根据刘教授的定义,思维可视化的内涵是对人脑加工和处理信息(知识)过程的呈现。而思维可视化工具是指实现思维可视化具体的软件工具。
2、概念外延(范围)不同:思维可视化是系统的思维体系,包括思维策略、思维路径,思维方法、思维呈现工具等;而思维可视化工具是实现思维可视化的绘图工具,如:绘制鱼骨刺图的photoshop软件,绘制流程图等图示的ProcessOn.com、Diagram Designer、EdrawMax工具,绘制思维导图的iMindMap、PersonalBrain、mindmapper、xmind、mindmanager、freemind工具等等。