试分析可视化教学的合理性及局限性

摘 要：随着信息技术的迅速发展，可视化教学的理念和思想越来越成熟，可视化教学的运用也越来越广泛。在教学中，为取得更佳的教学效果，常通过利用计算机中的“可视化”技术，将抽象的概念用图形、图像、动画、视频等形式显现，这样有利于学习者理解和接受，但也容易因设计不当导致理解偏差或不到位等，全面认识可视化教学就显得尤为重要。本文将对可视化教学的合理性和局限性做一定的分析和阐释。

关键词：知识可视化；可视化教学；分析和阐释

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.181

1 引言

随着可视化技术的成熟和认知科学的不断发展，可视化教学的理念已深入教学领域，对教学活动产生深远影响，特别是近年来，许多学者纷纷参与到可视化教学运用的研究中，对可视化教学的强烈追捧是否可行呢，还值得我们深思。

2 可视化教学

可视化教学，就是在教学过程中利用图形、图像、动画、视频等视觉表征手段和视觉认知辅助媒体展示教学内容，或尽可能将符合学生认知经验的教学内容经由相应的教学活动内化为学生认知结构，将抽象内容可视化，让学生充分观察、体验、发现、干预、利用这些生动可视化知识，并通过认知加工将其外化为可视化语言以促进教学过程中的知识传播和创新，同时培养学生认知能力和创新能力而进行的教学。

3 可视化教学的合理性

可视化教学具有形象直观的优势，可以将复杂、抽象的科学理论知识通过可视化技术手段变得简单化、形象化。知识本身晦涩难懂，学习者在学习时容易疲劳厌倦，通过知识的可视化，可以使原本难以理解的知识瞬间变得清晰明了，使学生易于掌握和理解，从而可以极大地激发学习者的学习兴趣，满足学生学习需要。另外知识可视化后，有利于学习者对知识进行理解和吸收，复杂抽象的知识，学生在理解过程中往往比较困难，需要花费大量的时间对知识进行分析、理解和吸收，当知识被可视化之后，学习者可以很直观的看到知识之间的逻辑结构、层次等，可以很清晰的看到知识所表征的意思，达到一目了然的效果。可视化教学可以有效的提高课堂教学效率，利用有限的时间，让学习者掌握更多的知识。

可视化教学可以降低文字冗余，进行知识的有效表达和传播。比如描述一个场景，场景中有许多元素，并且各元素又有不同的表现，这时若要将其用文字描述出来，就需要大量的文字，对各元素依次进行细致的描述，造成文字的大量堆积和冗余。可若直接用图片或画面表现，就显得更加简单直观，一幅简单的图画就可以清晰全面的展示出场景的全部内容元素，学习者通过观看图片，便可以很轻松的明了其中的内容。

可视化教学在一定程度上有利于培养学生的发散性思维。例如小学阶段，语文课程中经常出现的看图写作。给学生一幅图画，让学生描述和解释其寓意，很好的通过可视化，引发学生思考，发散思维。在可视化教学过程中激发和培养学生的创造性思维，增强学生的思维能力。

此外，教学可视化运用范围较广，还有利于整合学科知识，促进教师教学能力的提升，在促进知识传播和知识创新，培养学习者认知情感等多方面也具有一定的作用。

4 可视化教学的局限性

可视化教学中大量将教学内容进行可视化表征，将知识通过图片、图形、视频等形式进行表现，会使得网络负担加重。可视化教学资源在传输和存储过程中占用大量空间，造成资源超载，对网络和设备配置要求更高。因此，使用可视化教学，需要大量的资金和技术支撑，如若网络和设备要求不能达到要求，会使得可视化教学的教学质量大打折扣，也不利于可视化教学资源的传播。

与传统的教学相比，可视化教学对教师的要求更高，利用可视化教学需要教师投入較多的时间、精力进行备课，会给教师带来较大的工作压力。教师要将教学内容可视化，需要综合考虑教学内容、目标，教学对象，以及知识点间的联系等来制作大量的可视化教学资源，这对教师的综合能力、设计能力、审美能力等都是一个巨大的挑战，可视化教学资源设计的优劣将直接影响可视化教学的质量。另外，现阶段教师的可视化教学能力仍停留在低层次上，在教学中呈现给学习者的可视化教学资源缺乏生动形象性，甚至存在错误，不利于学生理解和吸收。

采用可视化教学，虽利于知识的传播，易于学生理解，但也存在很大的弊端，它在一定程度上导致学生的高阶思维得不到发展，许多学生缺乏高阶思维能力。很多知识，教师已经将其转化为可视化的资源供给学习者直接吸收利用，学生学习时便不再需要对知识进行高阶的整合加工，这样长久下来，学生的高阶思维得不到锻炼，让其学习深度较高的知识时就会特别困难。

从可视化技术的发展来看，可视化技术的发展还在不断完善的阶段，还不能完全满足使用者的需求。可视化工具还不够完备，缺乏简单、易学和易用的可视化工具，许多设计开发人员的能力有限，在工具的使用方面存在诸多困难。

从可视化教学资源的开发来看，资源比较稀少和单一，开发者的能力不足，不能完全满足学习者的学习需要。需要开发者结合教学内容，学习者的需求等开发出符合规范的、针对性强的、种类多样的可视化资源。

最后值得关注的是，学生的自身素质和个体认知差异。学生的对知识的理解建构存在差异，且能力较弱，对于可视化的知识的理解不够全面深入，导致引导学生将抽象思维转化为可视化图形比较困难。同时由于认知差异，导致学生对同一内容的理解多种多样，教师监测困难，教学结果不可控等问题。

5 总结与反思

教学可视化有其独特的优势，但我们也不能忽视其存在的短板，在实际教学中，我们要充分认识可视化教学的这些优势与不足，结合教学内容深入思考，合理利用可视化手段进行教学，充分发挥可视化教学的优势，尽可能避免其带来的负面影响。

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作者简介：张丽（1994-），女，云南曲靖人，硕士研究生，研究方向：信息化教育。