《可视化沟通》课程设计提升STEM教学有效性

知识爆炸时代,信息加速冲击人们的大脑.人们对大段的文字信息渐渐缺乏耐心,动漫、卡通、信息图、图文广告、影视作品充斥我们的视觉,成为我们接受信息的主角.同样,当我们用大段文字讲解观点,也会让听众昏昏欲睡.为有效传达信息,图文并茂是必然之选,我们已经进入了读图时代,面对这个时代的能力要求,我们正在实践着一种课堂教学改变的模型――可视化沟通,以及由此派生出的新课程《可视化沟通》.

可视化对于教育改变的模型探索

可视化是STEM的综合体现.

可视化是技术（Technology）.可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术,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.它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域,成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术.目前正在飞速发展的虚拟现实技术也是以图形图像的可视化技术为依托的.

可视化是科学（Science）.信息可视化（Information visualization）是一个跨学科领域,旨在研究大规模非数值型信息资源的视觉呈现,如软件系统之中众多的文件或者一行行的程序代码,以及利用图形图像方面的技术与方法,帮助人们理解和分析数据.与科学可视化相比,信息可视化则侧重于抽象数据集,如非结构化文本或者高维空间当中的点（这些点并不具有固有的二维或三维几何结构）.信息可视化囊括了数据可视化、信息图形、知识可视化、科学可视化以及视觉设计方面的所有发展与进步.在这种层次上,如果加以适当、充分地组织,任何事物都是一类信息,如表格、图形、地图,甚至包括文本在内.无论其是静态的还是动态的,都将为我们提供某种方式或手段,从而让我们能够洞察其中的究竟,找出问题的答案,发现形形色色的关系,或许还能让我们理解在其他形式下不易发觉的事情.不过,如今在科学技术研究领域,信息可视化这条术语一般适用于大规模非数字型信息资源的可视化表达.

可视化是工程（Engineering）.众多软件和互联网工具可以实现可视化,每个众多软件和互联网工具的调研、策划、设计、制作、检测、交付等过程可以看作是一个工程项目.

可视化是数学（Mathematics）.每个软件和互联网工具都有紧密的计算机算法作基础,没有数学就没有可视化.

可视化可作为学习环境、学习工具、思维工具、沟通工具和评价工具.可利用Office系列软件的深度运用作为可视化的基础工具,尤其是SmartArt和图表工具.

可视化教学活动实现了“以学习者为中心”的探索

桃浦中学正从《可视化沟通》课程开发的角度,对Office系列软件进行深度开发,让其成为解决真实问题的工具.

1.课程内容

根据课程要求,内容分为了18个单元,单元教学内容及讲授方法为：①了解沟通：沟通提纲的五要素、沟通的四类目的、沟通的三有评价；可视化沟通简介；表格法做沟通提纲.采用讲授法.②他山之石：沟通内容的主体逻辑―金字塔原理及四种可视化实现方式,文献的作用.采用讲授法.③灵活应对：沟通顺序的四种主体逻辑、与沟通内容主体逻辑的关系和区别、四种可视化实现方式.采用问答法.④盘活思维：沟通内容的四种创新思维.可视化表格法、矩阵图和信息交合法用于创新思维.采用问答法.⑤等

2.课程设计的策略地图（如下图）

3.课程创新成果展示评判量纲

《可视化沟通》创新成果展示评判量纲分为四个大类进行评价,分别是活动文档、活动说明、活动展示、创新评价,权重分别为30%、30%、40%、30%.在四大类下,各有3或4个小类进行评价.

可视化教学活动支持系统的多样性探索

以可视化教学作为骨架支撑起的全民竞赛网教学活动支持系统,其应用场合包括科普知识竞赛、课堂签到、课堂讨论、学习游戏、随堂测验、家庭作业、活动评分、问卷调查.这一系统作为STEM教学的基础支撑,具有如下特点：

（1）普通教室升级为简版的翻转课堂.本系统在课堂上实时反馈多种教学活动类别的信息,为简版的翻转课堂作信息技术支持.

（2）以学习者为中心,提升课堂教学有效性.本系统为教学者搭建了一个学科为中心的教学支持系统,为学习者搭建了良好的网络学习环境和课堂学习环境.网络学习环境搭建以教学活动为中心,辅助上传各种学习资料或网络资料链接.支持的活动有竞赛、测验、作业、游戏、评价、评分、、征文、讨论、设计、调查等.课堂学习环境以答题器为反馈支持设备,在教师的引导下互动教学,极大地调动了师生互动讨论的积极性、趣味性和可溯性.

（3）以学习者为中心,强调课后教学活动的协同性和互动性.学习者课后发挥自主管理能力,在教师课堂教学和网络学案导向的指导下,进行自主学习和自主探究,可利用网络完成各项学习活动,还可互动进行协同学习.

（4）多方获得效益.学习者减轻了作业负担并且其个性化兴趣学习得到满足.教师减轻了批改作业的负担.教研室有了教研数据,可供大数据分析和实证性比较研究.学校获得了创新教学的可靠信息工具,以建立中考、高考历届题库自适应系统和校本的课堂教学的教学资源库.家长可通过网络、电子邮件或短信即时获得子女的各类反馈信息.上级主管部门可获得普通教室课堂质量监测的低成本解决方案.