知识与思维可视化视角下的初中地理作业设计

蒯正聪

摘 要：地理作业长期存在作业课程意识不够强、设计布置欠科学、反馈评价不及时、价值判断偏移等问题。研究可视化工具对地理作业问题的作用机理并对其进行合理的开发利用，有助于改良地理作业现状，提高地理作业训练的效率，提升学生的知识构建力和思维发展力。

关键词：地理作业;知识;思维;可视化

中图分类号：G633.55        文献标识码：A        文章编号：1005-5207（2022）01-0058-04

作业练习作为教学活动重要组成，不仅直接表现为教学内容和形式的构成要素，承载巩固学生知识、评价教学效果的功能，也担负培养学生独立思考、深度思考、合作探究和磨砺意志的重要教育使命，对学生自我管理能力和意志品质培养起着重要作用。在地理作业中，适当地运用思维可视化工具，不仅可以丰富作业形式，适应学生心理需要，激发作业兴趣，更能引领学生参与到知识建构中，提高学生学思结合的知识联系能力、学用结合的实践探究能力，对促进学生地理思维能力发展，提高学生地理素养起着重要作用。

一、地理作业存在的问题

1.作业课程意识不够强

学科作业负担过重问题由来已久，根由在作业严重的非课程化。地理作业非课程化，表现为缺乏地理学科教学的整体课程观，割裂了教材、教学设计、课堂教学、作业、课外资源、师生活动等课程要素之间的相互联系，缺乏对作业练习在课堂教学拓展、学生自主构建、深度思考、课外实践、合作探究等方面教学和教育功能的重视。对作业练习的理解不深入或者片面，会导致教学中对作业的设计、布置、评改、反馈以及学生作业资源的再开发等方面的实施力度、目标效度不够。加之地理学科的边缘化现象，导致教师主观上对作业的重视度不高。在作业设计与布置、评改和反馈过程中意识的缺位、措施的失位，导致知识巩固与构建、思维形成与发展、态度修正与端庄、意志磨砺和坚定、问题合作与探究等作业练习应有的意图和目标，被无端耗损。

2.作业设计布置欠科学

作业设计与布置在正确的课程观缺位的情况下，容易出现系统漏洞。作业设计环节的漏洞主要表现在：作业根据教情、学情设计的原创性不高，直接引用的作业资源较多，极少有原创设计;对作业内容难易度缺乏科学把握，根据记忆、理解、运用、分析、评价、创造等不同智能类型、不同认知程度进行作业分层设计的不多，难以实现作业练习的知识与素养的针对性、目的性;缺乏根据学生程度不同的分层作业练习和个性化设计，与教学实际联系不紧密，难以达到因材施教的练习效果;作業形式单一，为应付教学常规检查的需要，多为书面作业，活动类、实践类作业少，内容也难以丰富。作业的布置包括作业量次和作业频率都有很大的随意性，不利于与课堂教学紧密联系，发挥知识复习巩固和学生自主构建的作用。

3.作业反馈评价不到位

作业本身质量的下降，会导致教师通过作业拓展教学、巩固所学、检查效果、反馈指导的目标被淡化。一方面是教师主观上的轻视，作业批改不及时、批改讲评形式单一;另一方面对作业信息收集不用心，对学生的作业情况也缺乏长期的关注和跟踪记录;加之对教学反馈不关注，或者因为教学时间紧等客观因素造成教学反馈在教学过程中的缺失，大大降低了作业的教学价值。而且作业练习多以书面习题和地理知识背诵为主，活动类作业较少，学生的作业练习互动与反馈互动也就较少，难以形成对作业过程的表现性评价。批改评价中教师唱独角戏的多，长此以往，对学生的作业习惯和学习兴趣的培养也会起到负面影响，形成作业不良生态。

4.作业价值判断有偏移

由于不同程度地存在缺乏对地理作业和教学关系的认识、研究和利用，缺乏对地理作业类型及其对学生知识能力提升功能的把握，也缺乏对作业实施困难程度的足够认识和克服的准备，问题总会不期而遇。作业练习过分强调双基训练，忽视思维价值高的探究实践类作业，会产生课程系统漏洞，导致其功能性被弱化，学生的学习系统中就很容易会被植入不良的行为习惯木马和知识、思维、能力病毒，严重的会导致学生地理学习心智系统的崩溃。显性的地理知识构建都会困难，更勿言素养的综合培养。

二、可视化工具对地理作业问题的作用机理

教学的可视化并不局限于计算机技术的呈现，也表现为对知识信息进行图形、图像化处理的理论遵循和纸质显示的方法和技术应用。作业设计、实施与反馈中的可视化，借助于图形化、图像化手段，可清晰有效地传达与沟通知识的问题信息，让学生快速地识别题干知识要素和厘清内部结构，把握问题情境下的知识联系，促进知识再构建;在可视化提供交互支持的条件下，追求学生作业过程的思维可视化，培养学生知识构建能力，提高作业的诊断和矫正功效。

1.可视化的作业探索，有利于提高作业意识

造成地理教师的作业课程意识不强，表面原因是学科地位“弱”“目标”追求单纯、知识获取简单、缺乏对作业练习的精致设计和高要求;根本原因是教师的无为、懒为、任为，对地理作业课程功能的重视程度不够。所以，作为新理念、新方法、新技术的可视化运用，可以倒逼教师从全面的角度来审视、思考、探索作业练习。通过选择重点知识呈现的方式把握可视化的理论、方法和技术，探寻作业设计的先进理念和方法，思考和实践作业练习，搭建知识支架、培养学生思维，在从知识可视到思维可视的作业实践中，实现作业理念和作业策略的提升。

2.可视化的作业设计，有利于促进作业实施

常态化的作业实施中，突出的问题就是繁和难。可视化将信息化技术与艺术结合，以图形化为手段，将知识可视化，形象、艺术地体现而又概括、简化知识的内在要素、结构关系。在作业中的可视化运用，不但客观地提供简练、概括、有序的知识信息，实现知识表现的删繁就简;还凭借可视化强大的呈现方式，丰富作业设计形式，增强知识信息的影响力、感染力和体验性，更好地吸引学生对作业的关注，降低作业的思维难度和心理难度，实现避“难”就简，提高作业的适应性。这样，学生的作业过程可以得到相应优化，在降低作业难度、提高学生参与度和作业质量上发挥更显著的作用。

3.可视化的作业实施，有利于改进作业反馈

作业的数据收集与反馈是作业检测功能实现的重要环节。作业可视化设计增强了教师的主动性和创造性，也客观增强了教师对学生作业过程关注的可能性。可视化作业的实施，改变学生作业形式和作业方法途径，有利于突破单一的作业批改讲评形式，实现反馈问题的形象化、解决的过程化、结果的有效性。

4.可视化的作业实践，有利于优化作业生态

作业实践的意义不仅在于学生知识巩固、能力提升的价值追求，更在于以先进理念为指导、现代信息技术为手段的基于学生全体的个性化兴趣培养、习惯养成、思维激活，以及过程化、情境化、实践化作业的丰富学习体验目标的达成。知识与思维可视化，简化复杂性、提升构建性，开辟多元的新情境。信息交互实现丰富的新过程，摒弃量的粗暴堆积，实现质的合理递进，创建符合学生认知程度、关注学习品质养成、实现学习风险控制的作业生态，实现作业职能的本色回归。

三、知识与思维可视化的作业表达

1.知识可视化——指向作业设计过程

（1）知识要素关系可视化

知识可视化特别之处在于其视觉表征，以图形设计、认知科学等为基础的知识传播与创新为途径和手段，将知识的概念、要素、结构关系的表征图形化、视觉化。知识可视化的视觉表征，有助于知识的传播。知识可视化主要指向作业的设计环节：知识内容的逻辑性、知识表达的概括性和知识语言的创新性。运用可视化工具，实现知识可视化的作业设计，可为学生创造更便捷获得知识的条件，有助于改变学生认知方式，促进有意义学习的发生。

例1.“油”好往来多互补，多元发展谋新路。中东是世界最大的石油生产、输出地区，与东亚“油”好往来。中东产油国努力克服“油瘾”，走多元化发展之路。读图1回答问题。

例1以亚洲局部地图和柱状图、饼状图等可视化载体为主要命制作业的材料，将题干所涉及的科威特、沙特阿拉伯、中国、日本等国家的地理位置、气候、水资源、能源、对外贸易、经济发展等知识信息蕴含其中，将教材中的东亚、西亚和东南亚相关知识有机联系，实现教学内容的局部整合。这样的可视化作业设计，增强了知识要素的直观性，也实现了诸多地理要素的联系，形成情境化结构性作业，给学生更多维度的识读体验。其中“灌溉设施”“农业生产”“可再生能源”等概念和知识，是在课本文本知识基础上的适度拓展，是将学生的学习引向最近发展区的嵌入性设计。可视化资源和手段运用，优化的不仅是学生作业设计与布置，减量提质，也对教师的作业设计提出更高要求。以可视化技术的运用倒逼教师更深层次地研究教材、教学和学生，促进教学目标更有效地达成。

（2）知识传递过程可视化

作业题的命制，不仅对学生提出练习要求，更要有对学生进行知识再教学的“传递”意识，将作业作为必要的教学手段，争取最小时间和空间内知识信息再传递效率的最大化。所以，作业的精益求精，所追求的学生“做”的意义的前提是对作业本身知识信息的充分接纳，实现教师利用作业练习进行知识传递的意图。

例2.北京作为首都……针对这些问题，北京提出了疏解非首都职能的发展战略。读图2，下列符合北京核心城市职能战略定位的是               ;。

例2以北京核心城市职能的战略定位和疏解非首都职能发展战略的内容为示意。首先以图示方式传递出“首都核心城市职能”“战略定位”“非首都职能”“疏解”等概念知识，可视化的运用使学生对题干内容一目了然，关系国家大政的知识传递因图示而清晰明了，提纲挈领、简单易懂，加之地图的空间定位、箭头的方向指引、字体的夸饰表现，让作业题目本身就有很强的可读性，传递有价值的信息给学生，首先让学生获得知识的增进，也引导和激发学生对作业问题进行深入而有兴致的思考。当然，可视化也更多地以动态可视方式进行，信息载荷能力更强、知识传递的效果更好。

2.思维可视化——指向作业练习过程

思维可视化是运用图示技术将本来不可视的思考方法和思考路径等抽象思维形象化呈现出来的过程。思维可视化运用于地理作业的特别之处在于突出地理学科特点、聚焦关键问题、进行知识定点发散、完善学生知识内构，丰富作业内容和形式、加强学生作业过程中的思维训练、增进作业的思维深度。

（1）题干解读：以可视化引领思维前行

思维可视化是要将知识呈现动态化，思维引领发展过程形象化。作业设计上，应增强作业内容重难点的聚焦性、题型内部知识安排的层次性、作业形式的多样性，如书面与口头相结合、课内复习与课外拓展相结合、知识建构与实践运用相结合。以作业思维可视化设计为引领，激活学生作业思维;以内容丰富多样的作业设计丰富学生学习体验，培养学生作业兴趣，提高作业的知识巩固与构建、思维的训练与强化的效果，引领学生的思维发展，实现作业情境生活化、方式多元化、过程阶梯化、思维深刻化、成果个性化的目标追求。

例3.我国在建主流芯片项目的投资比重分布示意图如图3所示，读图回答问题。

例3利用饼状图，用可进行高新科技产业类型、国家大力发展芯片产业的国际背景、我国主流芯片项目投资重点地区、芯片发展应用可能带来的影响等知识巩固和视野拓展，从知识的可视化激发学生思考，牵引学生多维度有意义的思维方向。特别是对图示的解读和与之直接相关的“主流芯片项目投资重点地区”的作业解答，能清晰地了解学生对相关产业概念的理解和思维判断，利于在作业批阅过程中发现学生思维问题。

（2）作业练习：以可视化实现思维呈现

思维可视化作业的目的是为学习者提供一种可视化的信息处理手段，借助学习者当下的知识储备，来解读作业题干，进入最佳练习状态，促成知识与图形理解之间的联系，加固知识系统，促进知识建构。同时，强调学生对知识联系的认知和思维过程的可视化表达，追求作业的形象感、动态感和思维的过程性，丰富学生的作业体验，增强学生作业的过程性、合作性、探究性，加强学生主动状态下的知识联系与构建，促进思维发展和能力提升。如作业实践中的绘制旅游路线图、多形式的内容概括、进行表格填充等，都是以思维可视化进行作业练习的优选方式。

例4.我国的水资源利用从总体上看，一方面水资源供应相当紧张……因此，节约用水、保護水资源是解决我国缺水问题的重要途径之一。节水包括农业节水、工业节水和家庭节水。请列表介绍节水措施（表1）。

[部门 节水措施 农业 改变灌溉方式，废弃大水漫灌、自流灌溉，推广喷灌、滴灌技术 改变作物品种，种植耐旱、耗水量少的作物 减少农药、化肥的使用 工业 工业用水重复使用、循环使用 降低生产耗水，提高利用效率 污水处理，达标排放 家庭 生活用水一水多用 推广节水器具 减少洗涤剂和清洁剂的使用 ][表1 节水措施]

例4从“农业节水”“工业节水”和“家庭节水”三个方面进行学生作业的思维引领，通过表格式思维路径的铺设，引导学生将课本知识与现实联系起来，深化对水资源现实问题的思考，增强对缺水、节水、用水的认知;通过表格的可视化呈现，提高对水资源问题梳理归纳的能力，增强学生分析问题、解决问题思维的条理性、广泛性和深刻性，更好地实现学生思维训练效果。

3.讲评反馈：以可视化实现思维碰撞

利用思维可视化，改变扁平化、单向性的作业讲评反馈模式，加强作业科学评改和及时有效反馈，有利于优化教学关系。作业实践中，充分利用知识可视化、思维可视化资源和工具，加强整合，科学使用，从而在丰富作业内容和形式的基础上，以有效的作业反馈实现完善作业反馈机制的建立。利用信息技术工具，建立作业评价档案，整体评价和个别评价相结合、纵向评价和横向评价相结合、结论性评价和过程性评价相结合，建立多路径、多方式作业反馈机制，以可视化为线，串联起书面类、实践类、活动类等多形式作业，分类分层，适应不同学情学生的需要，为学生的知识成长、兴趣成长、能力成长、习惯成长、意志品质成长助力。