教师思维转变与教学设计：可视化方式增强创造性思维

（一）可视化教学设计的概念

可视化教学设计是指利用各类可视语言将复杂的教学过程和思想直观地在计算机屏幕上或者纸本上呈现出来。^[6]

1983年，研究视觉媒体的霍尔蒂（J.A.Hortin）在自己撰写的论文《教学设计与图示化》一文中就建议教学设计者应该将自己内部的表征外显化。将教学设计外显化就是指利用图示的形式将教学设计的设计思路呈现出来的过程，可视化教学设计是一种教学设计方法上的思想革新，是一种思维范式的转变，更是一种行之有效的解决问题的方式。^[7]

可视化教学设计将被感知、被认知、被想象、被推理的事物及其发展变化的形式和过程，用仿真化、模拟化、形象化、现实化的方式，在教学过程中尽量表现出来。利用知识的表现形式、概念、思想（想法）之间的关系，通过空间和图像信息的表示，使得自身能够更加关注知识的意义、知识的重组以及知识的运用，更好地利用视觉记忆。

（二）可视化教学设计的基本特征

1.教学设计的角度多样性

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，但是在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，就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。教师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.教学设计的整体把控性

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是一个系统，每一个设计的环节都充分地将教师、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一个子系统，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，便于教师发现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，教师站在更高的视野下，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.教学设计的视觉思维性

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，以人们接收信息的方式来呈现，使得人们在短时间内能够接受有效的信息，降低接收信息的潜在压力。^[8]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，真正地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，呈现了美妙绝伦的视觉盛宴。

4.教学设计的过程创造性

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，则更要凸显出其艺术性和创造性，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了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，在这个平台上每一个图示的设计形式都是教师自己独特创造性的结晶，是教师专属的设计产品，设计的每一个环节和过程，都时时刻刻体现着教师的创造能力和创新精神。

心理学的研究成果告诉我们，人的创造性不仅取决于人的逻辑思维，而且取决于人的形象思维，而且后者更为直观。^[9]为了解事物之间的相互关系及发展趋势，通过可视化技术来进行表征是一种常用的方法。

（三）可视化教学设计理念转变

1.由文字叙述向图示设计转变

由文字叙述向图示设计是教学设计方法最大的突破。在传统教学设计中，教师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，久而久之，教师会逐渐失去教学设计的热情和耐心，完成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，(www.xing528.com)

在当今信息爆炸的时代，人们每天接触的信息量非常多，那么如何在短时间内有效地获取信息则直接关系到人们对待信息的态度。在与其他教师交流的过程中，过多的文字内容存在较多的弊端，一方面不能充分体现出教师的创造能力和创新能力，时间一长教师的兴趣和热情会随之下降；另一方面，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。

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。教学设计早在20世纪60年代中期，在系统科学方法论的指引下，就已经将教学设计放在系统科学的研究定位上，并得到迅速的发展和深化。

物理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。可视化教学设计正是基于多重维度模式，把抽象的物理知识直观化、形象化地表现出来。因为只有以图示的形式才能做到将教学设计这一系统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才更能够顺应人类的思维过程，才更能体现出人类的思维特点。^[10]

3.由教师思维的局限性向教师思维的创造性转变

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。教师在运用“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。

可视化的教学设计理念，给教师的教学设计方法带来了新的曙光，在一定程度上开放了教师的视野和思路，解放了教师传统的观念和态度。图示为教师搭建了一个非常有用的设计平台，在这个平台上教师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。可视化教学设计也要求教师要敢于并且勇于大胆地表现自己，手脚并用并全身心地投入到设计中，积极地发挥出主动性和创造性。

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，给予教师制造呈现形式的机会，并且充分展示课堂教学的生命活力。^[11]

（四）可视化教学设计的设计主线

1.以时间序列发展为主线

可视化的教学设计必须牢牢地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下的时间范围内，无论是知识发展的顺序还是学生认知规律发展都是伴随着课堂的时间发展在进行的，从而最终实现教学目标。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。

可视化的教学设计要强调时间的重要性，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。

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是可视化设计的一大主线。可视化教学设计过程的形式化描述，降低了教学过程设计的难度；教学过程设计环节就可直接将实际的教学过程元素（包括认知工具和资源）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，提高教学过程设计的效率。根据活动理论，在教学设计过程中，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。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。

3.以具体活动和工具直接绑定为主线

可视化教学设计中教学活动需要教师深入、具体的描述，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。