用信息技术推动学习方式变革 ——思维编码教学方式的探索与实践
用信息技术推动学习方式变革
——思维编码教学方式的探索与实践
河南省郑州市第八十中学成立于2005年，现有学生1200余人，教师123人。在郑州市课堂改革的大背景下学校积极进行教学改革,教育教学工作成绩显著。在经历了摸索模仿、研讨发现、深入研究、创新发展四个阶段后，信息化已成为学校的一大特色，教师的教学方式和学生的学习方式发生了显著变化。学校积极探索用信息技术推动学习方式的变革——尝试并形成了“思维编码”这种新型的教与学的方式。
思维编码是一种教与学的方式，关注教师的“教”和学生的“学”。遵循“发现、内化、重塑、生长”的认知规律，我们尝试将它们归结为通过“扫码、找码、编码、解码”呈现思维的路径，并借助信息化手段实现思维可视化。在思维编码的引导下部分学科已经归纳出符合学科和课型特色的课堂实践方式。一种借助信息化手段、彰显思维路径、促进学生全脑思维发展的新型学习方式正逐步成形。
一、让思维自然发生——思维编码的孕育
“我们要寻找一种方式，一种从根源出发、遵循学生思维自然发生的规律重建课堂教学的新方式，用这种理念创新带动学校课堂的创新变革，要充分发挥信息技术在其中起到的作用。这种教学方式就是思维编码。”校长赵晓燕说。
课改初期，教师们的积极性很高,但是一些课堂过于追求表面的形式模仿，课堂并未出现自己想要的效果，基本上全是假自主、假探究以及满堂问、满堂动的情况，学生完全是一种被动学习的状态。课堂生成和师生之间的交流不够自然，为此我们寻求一种新的学习方式，希望遵循认知规律，促进思维自然发生。为此学校先后引入：广东的“生本课堂”：强调以生为本；郑州的“教学评一体化”：强调论点、论据和论证；本土的“主体课堂”：推崇“海阔天高、鱼跃鸟飞”的思想。并在关于“跳出教育看教育”理念的指引下，注重供给侧改革，把教育服务理念作为学校课堂改革的指导思想。将现有的资源和课堂形态融合为一个整体， 取各家之所长，形成自己独具特色的课堂改革模式，思维编码由此而来。学校将“教学评一体化”理论来指导课堂教学的实践，教学评一体化注重师本、生本和标本，与成长课堂“发现、内化、重塑、生长”的规律相一致。通过信息化手段将教师的备课和学生的思维提升进行对接、碰撞，实现思维品质提升。从学生在落实教学目标的过程中实现学生思维“点—线—面—体”的自然演变，点：即筛选原生问题的初始显性特征（发现问题中的已知点、突出点、重要点，具备简单指向性）；线：即尝试把固有经验（学习并掌握的知识点）与上一发现建立直接关联（具备学科性，不具备确定性）;面：即探索建立上两层之间的正确结果（得到的结论点，具备多样性，具备确定性，不具备正确性）；体：即把上三层相互展开，融为一体，从中找出联系，发现规律，从而形成正确的解决思路，进一步提高能力的方法。使学生完成从“以点带面”至“以点组面（平面或曲面）”，从“由面成体”至“以面造体（规则体或不规则体）”的能力培养以及思维优化。使学生的每一步思维都有路径可寻，从而使课堂变得高效，达到效率学习[]的目的。
二、把信息技术植入学习过程——思维编码的成型
思维编码一种“创课”课堂模式，强调思维的实践和对知识的物化，突出学习活动研究。 “让学生在搜索信息、选择信息、使用信息的基础上，成为学习资源的创造者、建构者、知识的物化者” 成为我们的追求。
（一）思维编码的概念
“思维编码”是一种教与学的方式，关注教师的“教”和学生的“学”。遵循发现、内化、重塑、生长的认知规律，通过“扫码、找码、编码、解码”呈现思维的路径，借助信息化手段实现思维可视化，达到促进全脑学习的目的。
“扫码”指信息输入，借助APP从教材文本或各种媒体中广泛搜集信息，对信息进行初步的筛选整理，形成纵横网络，是对知识的“发现”。扫码力求原生态，利用扫码工具（看:“Solar walk2、 腾讯视频”等；听：“听书宝、 喜马拉雅FM”等；读书：“ibooks、掌阅”等；课程：“省心英语、BoxFish、Coursera”等；“AR、视+” 等）从教材文本或各种媒体中搜集信息，对信息进行初步的筛选整理。
“找码”，是依据学科思想、学科方法，把知识和能力相关联。相关学科思想和方法作为一个维度的码，相关认知内容作为另外一个码，形成横纵坐标。找码即依据课程标准，找到本节课的教学目标，并准确地进行表述，是构建知识体系的“内化”过程。
“编码”是生成问题链的过程，对出现的众多问题链进行分析，找出核心的问题，使核心问题的提出自然、准确，是知识整理和能力体系构建“重塑”的过程。在百度翻译等基础工具的基础上，运用“Markup、圈点”等“抓点”工具完成对点状知识的获取，通过“Taguage、收趣”等“抽线”工具实现知识的“条理化”，借助“任务图、3A思维导图、Marginnote”等“织面”工具实现知识的整体展现，通过“Lucidchart、Focusky、Umake”等“成体”工具实现知识的立体呈现，利用“CS全能扫描王、讯飞输入法”等智能识别工具，“TIM、钉钉”等协同工具实现对信息的协同处理，引导学生经历知识习得的过程。
“解码”即在扫码、找码、编码的基础上，形成教学流程，设计课堂环节，组织课堂活动，是实现师生“生长”的过程。借助“美篇、Press、素描大师”等图文工具，通过“印象笔记、Noteledge、小记”等综合笔记，“Wps office、Powerpoint”等基础工具、“imovie剪辑、奇幻变脸秀”等视听工具，“3D动画、来画动漫”等表达工具，“EliteReader、百度网盘”等存储工具以及“邮箱、茄子快传”等传输工具完成信息输出，呈现由知识习得到能力生成的教学设计。
（二）思维编码的特点
1.“双侧性”——关注课堂学习的“教师侧与学生侧”
教师和学生属于共生共长的关系。作为“教师侧”，遵循学习的规律、关注学科素养构建和学生关键能力培养，期待课堂“有形、有魂、有生长”；作为“学生侧”，将知识构建、能力养成、情感培育、思维提升作为发展目标，借助自学、互学、群学、评学的环节实现信息的输入、归类、加工、重组、输出、活学活用，然后实现知识的发现、内化、重塑和生长。
2.“过程性”——凸显学习过程，追寻学习路径
课改强调过程和方法，作为课堂改革的思维编码同样重视思维的过程性。过程是一种行为记忆，课堂中的隐性知识和学生的思维合作必须在学习过程中发生。在教学评一体化理念的指导下，教师的备课的环节和学生的学习过程保持高度一致，扫码对应输入信息的过程，找码是我们确立教学目标的过程，编码和解码是我们在摆正教与学关系的过程。作为课堂主体的学生，自学、互学、群学和评学的过程对应着信息的输入和归类、信息的再加工和输出、信息的重组，适应发现、内化、重塑和生长的规律。
3.“信息化支撑”
从信息学角度来看，学习是对获取的信息有方法的加工、处理和输出的过程。主要分为信息的输入、处理和输出。我们借助信息化工具处理知识、对知识进行加工处理的过程就是“点—线—面—体”的过程。找点的过程就是借助看、听软件实现知识输入的过程，成线、织面的过程是借助协同、智能识别工具实现知识整理归档的过程，成体是借助视听、综合笔记、全脑表达等软件实现知识输出的过程。运用“Markup”、“圈点”等“抓点”工具完成对点状知识的获取，通过“Taguage”、“收趣”等“抽线”工具实现知识的“条理化”，借助“任务图”、“3A思维导图”、“Marginnote”等“织面”工具实现知识的整体展现，通过“Lucidchart”、“Focusky”、“Umake”等“成体”工具实现知识的立体呈现，利用CS全能扫描王、讯飞输入法等智能识别工具，TIM、钉钉等协同工具实现对信息的处理，通过信息化支撑实现信息技术与教育教学的融合，突出信息化对效率学习的支撑。
4.“多向度思维”
多向度思维，主要指利用文字、图形、音频、视频等多媒体手段刺激学生大脑来激发学生主动学习，使学生在老师引导下呈现多维度的思考方式。思维导图作为一种表达发散性思维的有效思维工具，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，充分利用左右脑的机能，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，有利于人脑扩散思维的展开。将思维导图作为方法借鉴和实用工具的思维编码，不仅把思维编码和脑神经进行链接扩散思维，而且侧重从多个不同角度对学习进行解构，利用信息化工具从看、听、互动等方面设计教学，强化对知识的记忆，提升学生的思维品质。思维编码强调从证据到结论的递进，这种采用空战的思维方式，实现教师备课方式和学生学习方式由单一的线形思维、碎片化结论式的思维方式向开放式网络化的思维方式进行转变，突出信息化工具在课堂基本环节操作中发挥的变革性作用。
三、信息技术与学习变革共成长——思维编码的发展
在思维编码的引领下，学校课堂教学改革的成果喜人，提炼出思维编码教学的“一规律、四环节、四特征、五步走”。
一规律：是指思维编码发展遵循的规律，具体内容为“发现、内化、重塑、生长”，一规律是思维编码的内涵所在。
四环节：四环节是思维编码在实际教学中操作层面的表现，具体内容为“扫码、找码、编码、解码”。
四特点：四特点是思维编码的外延，具体内容为“双侧性、过程性、信息化支撑、多向度思维”。
五步走：五步走是指思维编码的推进过程，具体五步为“尝试小组建设，探求需求侧的初步改变；加强深度备课，探求供给侧的初步变革；改变课堂活动设计形式，实现供给侧深度变革；激发学生思维，实现需求侧的内涵提升；借助编码诊断，实现思维品质提升”。
要实现激发思维，真正促进思维品质的提升，还需要加大对信息化工具的研发力度，促进信息技术和学习方式变革的共同成长。
通过大家共同持续的努力，校本研究取得一定的成果。老师们的备课方式得到根本性的变化，结论性教学方式逐步变为过程性的思维路径[]，老师们更专业、课堂更高效。将思维编码的实施总结为“四生”：“生肉”：运用扫码的方式，将教材中的原生词扫出来，注重专业和落地（贴近生活）两个角度，力促课文的基本面目得以呈现，实现课堂“生肉”的过程；“生骨”：采用编码的方式，将课文中的核心词提炼出来，编制本节课的核心问题，实现好问题对课文的整体引领，使课文的脉络和骨骼清晰起来，实现课堂“生骨”的过程；“生魂”：采用找码的方式，反复阅读教材，寻找游离于原生词之外的中心词，把握一节课的脉搏所在，使课堂出现精气神，实现课堂“生魂”的过程；“生韵”：采用解码的方式，对扫出来的核心词、中心词以及好问题进行分层、进行艺术性的加工，使课堂变得有韵味，实现课堂“生韵”的过程。随着编码的不断深入，更加注重备课的深度、认知的广度、提问的高度和情感的温度，课堂从此变得不一样。
四、重构课堂教学新方式——思维编码的未来
随着实践的深入，思维编码已经在各个学科生根、发芽，这种新的教学方式已经成为课堂教学的常态，新授课、复习课、试卷讲评课，老师们积极研讨各种课型的思维编码模式。学生的学习能力、知识建构、情感态度价值观等得以充分提升，学生对这种符合教学改革要求、符合自身认知规律的新方式极为认可，越来越多老师自觉投入思维编码的研究，老师们的备课更加深入、信息化工具的运用更加熟练、课堂更加高效，涌现出一批理念先进、专业突出教师；学生的思维开始由被动思维走向主动思维，由零乱的思维走向思维的自然发生，思维品质和关键能力得到极大提高；学校成绩连年提升，赢得社会的广泛赞誉。思维编码创新项目“入选北师大创新项目、获得河南省教育信息化成果一等奖、入选“中国课改十大样本、郑州市道德课堂三大样本”，代表着八十中信息技术推动学习方式变革在不断走向成熟。学校纳米黑板、学生平板等信息化设备的投入使用，将会大大促进信息技术与课堂改革的融合。在今后要加大对此的研究，用信息化语言重建课堂的教学新方式，力争在学习方式变革方面树立一个“前鉴古人、后启来者”的典范。