阐释信息技术切合学生认知特点利用信息技术发挥思维可视化效能

根据学生生理特点，设计有利于知识记忆的场景；根据学生认知特点，设计有利于知识内化的情景；根据学生思维特点，设计出有利于学生思维的情景；根据学生理解特点，设计有利于概念形成的导图。
经过多年的努力，信息技术在教学过程中的广泛使用已成为全体教育工作者的共识和自觉行为。作为一名从教20多年的计算机教师和学校教育技术负责人，笔者不但需要抓好本门学科的教学工作，更肩负着学校教育技术的推广应用重任。笔者深深感到：随着教育现代化水平的不断提高，信息技术的应用需要更上一个台阶，需要根据知识的形成过程和学生的认知特点，合理地使用切合教学实际的教育媒体，利用信息技术，充分发挥思维的可视化效能。
可视化的英文单词是Visualization，它来自英文的Visual，原意是视觉的、形象的，是利用计算机图形学和其他图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。可视技术从低到高依次为符号、图标、图示、结构图、流程图、因果图、坐标图等。信息技术的运用确确实实可以充分发挥思维的可视化效能，将不可见或抽象的信息用形象的图像、视觉效果或图片来表示，使这些信息在人们的感觉和想象中可视。研究表明，人通过视觉所获得的信息占获取信息总数的60%以上，作为课堂教学的引领者和掌控者。教师更应充分发挥主导作用，积极利用信息技术的优势，发挥思维的可视化效能。
1 根据学生注意特性，设计有利于知识记忆的场景
不得不承认的一个事实是：每一个儿童在刚刚入学时，没有厌学情绪，他们对学习充满了渴望，对知识都有着好奇心，对学习是带着“乐学”而来的。这说明每个学生都想注意“学习”这件事。如此就更需要教师充分利用学生的注意这一特性，将学生注意力的培养贯穿在学生的学习过程中。
语文学科文言文背诵相对来说比较枯燥，这就需要激发学生兴趣，吸引注意力，将学生痛苦的背诵过程转变为一种相对快乐的记忆过程。例如，背诵《桃花源记》第1、2段时，为求直观，往往采取画图的手段，引导学生按照记叙的顺序划出小溪、桃林、水源、小山、小口、光等，利用多媒体电脑展示上述相应图片。也可由学生手画图片，利用展示台进行展示，画得好坏并不重要，重要的是画出这些物之间的联系，以调动学生尽可能多的器官（眼、手、耳、口、脑）参与记忆，从而提高记忆的效率。此种记忆方法适合描写山水的文字，使学生对知识的理解更深入、更透彻、更系统，从而进入会学、乐学的良好循环。
2 根据学生认知特点，设计有利于知识内化的情境
经过一段时间的学习后，形成了所谓的差生和好生。这是由于学习好的学生将课堂上所学内容很好地转化为记忆、概念后形成了知识；学习差的学生则没有很好地做到这一步，而仅仅是停留在知识的感知阶段，没有上升到理性层面，他们对知识的理解是肤浅的、零碎的，没有抓住本质规律，无法形成能力迁移，题型一变，马上晕掉，久而久之，厌学情绪的产生也就成了不争的事实。
事实是这类学生没有做到知识的内化工作。所谓知识的内化，就是将别人的思想变成学生自己的不可分离的精神部分，它强调学生领悟力、思维力的培养，而不是动辄引经据典、知识灌输、题海战术，要反对片面的记忆。
初中理化生实验是极其重要的教学过程，教师在黑板上讲实验的现象已鲜有出现，但也出现了新的问题。有的学生往往只是看实验、感知实验，甚至还有看热闹的心理，并没有将实验现象转化为理论知识。针对这种情况，在实验前，教师可以利用信息技术手段演示实验现象，然后让学生动手实验，看看有没有与演示时类似情况出现；实验完成后再利用信息技术手段进行演示总结，加以理解，进而加以提炼形成概念和知识规律，把书本内容真正内化为学生内在的自身的知识。
例如，初三化学“常见金属的化学性质”一节，常见金属与氧气、盐酸、稀硫酸分别发生反应，实验现象学生可以感知，但铁、铝、铜与氧气、稀硫酸会分别产生什么生成物？它们的化学方程式分别是什么呢？可以先让学生利用信息技术对实验现象有所了解，然后指导学生进行化学实验，实验完后进行总结，掌握3Fe+2O2Fe3O4，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑等化学方程式。依次类推，熟练掌握置换反应概念、常见金属的化学性质。
3 根据学生思维特点，设计出有利于学生思维的情境
思维是人脑对客观现实间接和概括的反映，它是借助言语实现的、能揭示事物本质及内部规律的理性的认识过程。根据思维凭借物的不同，可分为动作思维、形象思维和抽象思维。现代信息技术情况下，思维的分析综合性、动态开放性等更成为人们研究的方向。
各种思维方式相互影响、相互作用，无需明显界限，更不能分别割裂。这就需要教师根据思维特点，设计出有利于学生思维的情境，从而形成学生的知识。多媒体的使用使学生的思维绽放光芒，而其中概念地图就是一种可以充分使用的方法，它是一种知识的图形化表征，也是思维过程或思维结果的图形化表征。
4 根据学生理解特点，设计有利于概念形成的导图
思维形成了概念，概念是感知到的事物的规则属性，通常用专有名词或符号进行标记。概念是任何一门学科知识范畴的最基本单位，只有掌握概念并理清概念之间的关联，才能进行更进一步的学习。思维导图有助于理清学生头脑中的概念，打破原有教学模式中的S-R（刺激—反应）原理，改正教师和学生只关注答案而忽视答案生成过程的症结，构建点—线—面—体的知识形成过程，从而使学生进入越学效率越高、越学越自信、越学越快乐、越学能力越强的良性循环阶段，实现“知识灌输型教育”为“能力提升型教育”的巨变。
一图胜千字，图是最直观的语言，思维导图充分地实现了思维的可视化效能。实现“思维可视化”的最有效方式便是用“图”将“思维”画出来。思维导图具有以中心主题为核心的“树”状结构，其“层”的发展以及“层”与“层”之间的“关联”，揭示了上下层和相邻概念的内在关系，能更完整而有效地建立起一棵“概念树”，从认知策略角度来说，使学生能更有效地掌握所学的知识。
例如，初三物理电学知识是重头戏，电压、电流、电阻、各种测量等关系的理清至关重要。在讲解“动态电路分析”一课时，教师可以画出导学图，引导学生从串并联、表测对象、变阻器变化、示数变化等方面理清思路，并进行整合，形成良好的认知结构。
思维地图实现可视化，可以帮助学习者澄清思路，加强理解，内化新知识，知识系统化，激发创造性思维。思维地图即概念地图，作为帮助学习者认知的工具，在美国的中小学教育中得到广泛的应用，从《美国国家教育技术标准》中所提供的教案范例和软件资源目录中可以看到许多优秀教案都使用了概念图。在网上，可以看到形形色色的教师和学生的概摘自：本科毕业论文范文www.618jyw.com
念图作品。
在我国中小学，目前以促进认知的可视化思维视角来进行教育教学仍鲜有所见。但思维可视化是素质教育的大势所趋，信息技术则是素质教育的有效手段，目的都是为了能切合学生的认知特点，使学生高效低负、扎扎实实学好知识、牢固掌握知识。作为教育工作者，应尽早重视和学习掌握思维可视化技术，创建思维型课堂，开发思维化教学资源，使学生高效低负，扎扎实实学好知识、牢固掌握知识，这是教育技术发展的新方向、新领域、新天地，大有可为。■
（作者单位：江苏省昆山市兵希中学）