可视化教学如何设计？获奖密码都在这里了！

自2004年起，瑞士的研究者马丁·埃普勒和雷默·伯克哈德共同奠定了知识可视化理论的基础，自此，这一理论教育实践中的应用也变得日益广泛和深入。所谓可视化教学，即是借助视觉图像的手段来呈现和传递知识的一种教学策略。这种方法通过图表、照片、动态图像、视频等多样化的可视化资源，将复杂和抽象的知识内容转化为学生更易理解和感知的具象形式，旨在提升学习效率和质量。

一般来讲，知识可视化主要包含这三种类型：

1. 绘制的视觉工具，包括但不限于图表、矩阵、概念图、思维导图和思维地图等；

2. 利用信息技术生成的数字化内容，比如图片、图形、动画、模拟场景、视频等；

3. 视觉隐喻，一种通过视觉元素来象征性地表达抽象概念的方法。

基于教学内容，我们可以将可视化的教学方式分为教学知识可视化、技能操作可视化、思维模式可视化、教学成果可视化几种类型。

一、教学知识可视化

教师将教学知识和技能，借助虚拟现实、增强现实等计算机技术，通过动漫、音频、图像等方式展示出来，整体实现教学内容从抽象到具体、由简单到复杂的转化，在进行信息传递的同时借助情感表达的方式，调动学生自主学习的积极性，降低学生对知识点的理解负担。

教学知识的可视化能够实现知识点由难到易的转化，提高学生获取信息和处理信息的效率，为学生掌握课程教学内容提供了更多的理解空间和思考空间，能够提高教学质量。

以新能源汽车维修实践课程为例，在介绍新能源汽车的结构和工作原理时，可以通过动画、视频等可视化教学手段，向学生清晰地展示新能源汽车的构造和工作机制，让学生能够直观地观察到电池组、电机、电控系统等组成部分，了解它们在汽车中的具体位置、连接方式及其相互之间的功能协同，从而对新能源汽车的结构有一个清晰的认识。

教师还可以通过虚拟实验室和动画模拟，向学生展示电池组储存能量、电机转换能量等过过程。与传统的讲授法相比，这种动态的可视化展示方式更能让学生清楚地看到能量在系统中的流动和转换过程，加深了他们对新能源汽车工作原理的理解。

二、技能操作可视化

技能操作可视化是教学情境可视化的一种形式，教学情境可视化是创造和设立客观物质或精神意识的氛围让学生感知且有责任、有义务去完成某项工作。教学情境可视化不同于常规的可视化教学应用，比如板书、幻灯片、网络媒体等，它需要教师设计创建出一种学习情境，通过让学生处于这种情境的环境、任务、目标及制度下，引导学生进入学习状态，有效开展教学活动。与教学知识可视化有所不同，教学情境可视化是教学过程与工作过程的有效对接的桥梁。

技能操作要基于科学的指导，并且在整个操作过程中遵循标准的流程顺序。通过可视化教学，可以有效地解决这些问题。在可视化教学环境中，技能操作的可视化可以让学生通过重复的模拟实践来掌握这些规范操作，从而学会正确的技能执行方法。

还是以新能源汽车维修实践课程为例，通过视频、动画等方式，将技能操作的细节和步骤呈现出来，教师结合图像进行操作示范，再让学生进行模仿练习，通过这种方式帮助学生更好地进行技能操作模拟。

除了操作步骤的可视化，技能操作可视化还体现为创设虚拟实践场景。教师还可以引入真实的维修案例，通过虚拟实验室、模拟软件等工具，模拟汽车故障的场景，比如电池组故障、电机无法启动、控制系统故障等，创设场景后让通过任务驱动教学法，让学生以小组合作形式，观察和分析模拟故障场景，通过检测仪器和工具，进行故障诊断和排查。

这种模拟实践不仅加深了学生对汽车故障现象和原因的理解，而且通过团队合作解决问题的过程，还可以他们的协作精神和沟通能力。在团队合作中，学生需要与同伴交流想法、分配任务，并协同工作，这有助于提高他们的团队协作效率和维修工作的质量。通过这样的训练，学生不仅可以掌握技术技能，还能学会如何在实际工作中进行有效沟通和协作，提升综合素养。

三、思维模式可视化

素质教育的目的不仅在于传授知识，还在于培养学生正确的思维方式，让其具备观察问题、分析问题、解决问题的思维能力。思维模式具有抽象、不可见、难表达等特点，一些学生掌握起来会有难度，对此，教师可以在教学中适当运用思维可视化工具，帮助学生理清学习思路，形成完整、系统的知识体系。

常见的的思维可视化工具包括概念图、思维导图、思维地图、图表（如条形图、折线图、饼图等）、韦恩图、六顶思考帽、SWOT分析、鱼骨图、组织框架图、时间线图等。

思维可视化工具种类繁多，但是，不同的思维可视化工具对思维发展的着力点有所不同，因此，教师需要依据教学内容的特点（比如是否便于用该工具来呈现）和思维的具体培养目标（比如培养发散性思维、逻辑思维还是辩证思维）来选择合适的思维可视化工具。

绘制思维导图的软件较多，有Cmap Tools、Xmind、WPS思维导图等，这些工具相比手绘而言，更加便捷、高效、灵活、多样。

四、教学成果可视化

可视化教学成果展示即将抽象、朦胧和不形象的各种标准物化为看得见、摸得着和形象的固化成果，可体现为学生以作品、作业、报告、图纸、思维导图、设计方案等形式提交学习成果。

以上是全部内容了，希望对老师们有所帮助。