原创科普文章：浅议思维工具助力初中学科学习与提升自主思考力的作用

编辑：康 艳 审核：杨鹏斌

（张娟）通过学习思维工具并将之有效融合教学中，能够利用思维工具进行有效积极思考，图文双系统输入、输出信息。有效打破了原来线性思考路径和方式。使得学生思考广度、深度极大拓展。使得学生隐性思考显性化、可视化；显性思考策略化；高级思考自动化。思维工具也能够启动学生对学科知识进行思考理解后建立多层次关系。积极启动和锻炼学生高阶思考力（分析、综合、评价、创造）。

在自己教学过程中，我常常感到学生学习过程中的两大问题，一是学生课堂学习存在“过量灌输”，二是学生在课堂学习中的“过度依赖”。依赖课本知识的讲解、依赖老师的答案、依赖参考书的正确答案。这两种问题促使我们不断去反思，怎么能够激发学生自主学习、自主思考的积极性？ 同时让我感受到学生学习的被动负担，也感受到教师在解决此问题的无力感。因学校搭建学习平台，我了解了八大图示、思维导图、概念图以及思维策略工具，并开始在实践中不断摸索和应用，逐步在自己直接思维训练课中对以上问题一些探索。

一、思维工具的介绍及作用

思维教学中最早出现的是“授之以竿”的思维技能取向。该思维技能取向认为：知识更新的速度正在急剧加快，知识的传授已经变得毫无意义。我们不应该继续传授知识本身，而应该传授思维技能，因为知识迟早会过时，思维技能才具有永恒的生命力。

《思维可视化》、《八大图示》、《思维导图》中提到隐性思维显性化、显形思维策略化化、高级思维自动化。思维可视化、思维激发、模块思考这三个核心应用对研究启发很大，思维训练联动学科，让学生站在系统的高度把握知识，养成联想思维的习惯，推升师生的学习能力和创新思维。本文中所提到的思维工具具体为八大图示、思维导图和概念图。

八大图示分别为：圆圈图、气泡图、双气泡、流程图、复流程图、树形图、括号图、桥形图。具体图示及作用如下：

圆圈图（启动联想） 气泡图（对主题进行描述）

流程图（说明顺序及流程） 复流程图（分析原因及结果）

双气泡（进行对比）

括号图（整体和部分关系）

树形图（分类）

桥形图（类比）

（一）思维工具知识可视化和知识模块化

我们的教学对象是一代数字原生代:基于网络的、动态的、视觉空间语言媒体的未来人，他们能以一种比我们在课堂上展示的更紧密的方式看到并直观地表现世界。但是在课堂上,很多教师仍然说话,学生被动地听(约翰Goodlad的研究显示20年前),我们的孩子不会因为网络模糊信息和不稳定的知识迷茫,但是课堂内容让他们迷茫,因为课堂知识获取主要是静态的,线性的。摘自《Visual tools for transforming information into knowledge》

思维工具可以被当作知识可视化工具之一，它以开放的、动态的特性呈现。它有助于学生基于某一个知识点，形成多个分支梳理，发散，联想以及形成自我认知的形成。从不拘泥于课本，课堂以及正确答案。学生学习是多方面、多层次、多维度。基于原有知识，通过扩充、整理、总结、对比、批判、迁移等，形成多方面、多维度的自我认知。

概念图在生物学科中应用

再以思维导图学习为例。学生们学习绘制着思维导图，围绕东尼.博赞人物介绍，进行信息模块分类和记忆，最后达到技能迁移。切身让学生体会到“识图” “学图” “画图” 最终“用图”优化思考方式，提升学习力。首先按照以往学习方式，我先出示文本内容，让学生进行人物信息了解。

通过文本信息了解，我遮盖了文本信息，让学生进行东尼.博赞介绍时，学生转述出来的内容比较单一，信息量也比较少。当我逐步引导，并加以导图呈现时，学生也会跟着去思考，对所获取的文本信息进行有效的归类，慢慢有了模式知识输入的准备。确定此文本信息的中心内容是：东尼.博赞。

学生回答教师追问的过程，学生边对文本信息进行自动分类，同时也在提取关键词。这个过程也通过思维导图使得文本信息呈现模块化，思考过程呈现出可视化和信息提取模块化。

就是这样，课堂上借助思维导图，师生共同完成了第一幅思维导图。借助思维导图，再让学生去介绍东尼.博赞，学生能够快速、流利地从四个角度进行人物介绍。学生通过师生共绘一幅导图切身感受到导图的分类能力。

（二）以思维工具为助手，启发想象和联想

思维整理是让信息从无序到有序的过程。通过对信息进行组块化，达到降低认知负荷，并促进短时记忆向长时记忆转化的目的。《别说你懂思维导图》提到，思维整理非常类似于计算机的磁盘碎片整理程序，经过磁盘碎片整理，计算机的运转速度会有较大程度的提高。思维导图用于学习中，让存储在学生大脑里的知识或者说信息存储变得越来越有序，被提取利用越来越迅速。这种做法，对提高学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力、增强学生建模意识、培养创新精神是非常有益的。如果学生能规范、合理地使用思维工具，那么，他们正确完成练习，运用所学知识解决实际问题也是容易的。

（三）以思维导图为助手，形成知识、能力迁移

根据前两步“学图”，到自己“绘图”去介绍人物，接下来就是“用图”成知识和能力迁移。刚才我们借导图可以较全面清楚地介绍东尼.博赞。我们到底能不能用图去介绍另外一位我们想介绍的人呢？老师用图形覆盖了刚才绘制的导图分支。重新给他们一个简单的导图支架。如下图所示：

如果学生真正理解导图作用，并能够迁移到人物介绍当中去，将是导图初步优化思考的一个范例。也充分证明我们前期预判是合理的、可行的、真正作为工具呈现在我们教学过程中。这样尝试的过程无疑是有意义的。将推动后期教学有效开展。用导图撬动学生自主思考，真正有效地走上自主思考之路。

切实做好“以学生为中心，为学生发展为目的”的课堂教学，能够用导图极大激发课前学生对这个话题的知识储备的呈现，也具备了课后，学生用导图去迁移相应语言知识、和语言能力。最主要是不同学生，不同的导图绘制，极大激发学生自主学习和独立学习可能。

二、思维工具用在初中学习过程中的意义

（一）思维工具有助于跨学科知识的建立

在以往教学中，我们学科学习往往是孤立的。语文、数学、英语、生物、物理、地理往往呈现出学科的单一学习性。我们很难有机会在课堂中完成跨学科之间的学习。但是思维导图的呈现，大大扩充学生思考的面和广度。自然而然，在思考过程中就自主形成跨学科的学习。如我让学生去介绍一个思维导图中心主题词的丰富性，分支设置的机动性，分支层次的灵活性，连线的作用……有助于深入思考，探究事物的本质。正好让这些原本分散的知识，有序、清晰、有时线性、有时非线性、经过整理地被回忆、被重现，关键是形成知识和能力两个结构。

从以上四幅作业作品当中，我们可以看到历史和地理相融，历史和语文相融。从这几幅作品当中，我们看到跨学科知识整合的雏形。这种跨学科知识整合，得力于思维导图支撑。也就是，思维导图，为我们跨学科学习做足了机会准备。只要学生知识、思考到位之后，这种跨学科知识建立是水到渠成，自然而然的事情，根本不需要老师在课堂上去强拉硬拽完成。

（二）思维工具极大激发了学生自主思考的可能性

刚开始学习思维工具，老师给出一个主题之后，启发学生进行相关想象和联想时，学生是胆怯的、不主动的。一是担心自己答案不对，二是被动等老师答案。这是长期被动学习的诟病。我们课堂太需要正确答案了，所以，很多学生即便是有自己想法，他也不敢积极去表达自己观点。经过思维工具训练课之后，学生慢慢基于某个主题，能够进行相应的知识补充，扩充、类比、总结、迁移等等。这种变化是可喜的。从老师内心来看，学生抓住“思维工具”这个“把手”，他们能够慢慢启动自主思考，不再过分依赖于老师、课本、正确答案。一是有了自主思考的机会；二是自主思考被接纳、被认可。学生也敢去自主思考，这或许是我最期待学生思考的样子。类似的情况，利用思维工具，不仅有助于学生深入思考，还有助于学生拓宽思路，看到事物的普遍联系。这里面蕴含着的相互联系，既有线性的，也有非线性的。

（三）思维工具为Stem课程开发做了理论基础

Stem课程就是集科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合的综合教育。在传统课堂中，我们就某一学科重点学习、理解、迁移等等。但是思维本身不受学科知识限制的。人的思维能力本身具备发散、联想本能。所以，思维工具只是以可视化的形式给学生的思考提供了一个展示机会。那么学生在跨学科、stem课程做足了思考的准备和提供了展示的机会。学生在思考和学习过程中自然而然会增加思考的范围和广度，也会自然而然延伸到跨学科思考和知识构建中。

（四）思维工具的可视化，有效促进我们对人脑工作原理进行高度模拟。

思维工具融入到学生课堂学习过程中后，从开始学图示、画图示、到逐步在各学科中的融入使用过程中，我们惊喜发现学生 可以将思维图示工具进行细致学习，理解后，并根据自身思考过程需要，进行有效、高度融合。这是一种可喜的变化，更加证明我们学习思维训练是有意义的。这个意义可能不会立竿见影体现在学科分数提高上，但是一定体现在自身思考力的提高上。这个意义不仅仅在课堂上，对将来，人类对于人脑思考过程高度模拟也是有铺垫和准备的。甚至对现在所说的AI人工智能是做足了理论的基础。所以，我根据自己开设课程过程强烈感觉到，这门课的意义之重大并急需。这也是符合学生思考需求。

综上所述，思维工具融入初中教学之后，尤其我们学校开设直接思维课后，对于老师、学生都是一次挑战，更是一次机会。一次敢于思考，敢于自主独立思考机会，也是一次敢于尝试跨学科知识整合机会。相信我们在思维工具帮助下，我们思考、学习将会更加有效。正如《劝学》所道：“假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。” 如果我们能够合理有效地用好思维工具，它将更好服务于我们教育教学，助力于我们师生的思考。

参考文献

[1]赵国庆《思维可视化》（2016年版）[Z]. 北京：北京师范大学出版社，2016 P75 1-8; P81 1-9.

[2]David Hyerle:Visual Tools for Transforming Information Into KNOWLEDGE SECOND EDITIONP10 :9-19.