思維可視化在初中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

福建省廈門(mén)市湖里中學(xué) 沈旭琛

思維可視化是將隱性的思維過(guò)程以一種顯性的方式展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)把思維方式和路徑展示出來(lái)，學(xué)生可以更加容易地理解初中物理的知識(shí)要點(diǎn)，教師能夠更好地了解學(xué)生對(duì)于物理的學(xué)習(xí)和理解情況，然后根據(jù)所了解的情況進(jìn)行教學(xué)方式的調(diào)整，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變成一種自我主動(dòng)行為，促進(jìn)初中物理教學(xué)向新階段發(fā)展。

一、思維可視化的含義

思維可視化是將一些模糊不清的概念，用直觀且容易理解的方式表達(dá)出來(lái)，經(jīng)過(guò)思維可視化后的信息能夠更加方便理解，提升信息的傳遞效率。思維可視化的應(yīng)用方式主要分為以下兩種，一是思維可視化的表達(dá)方式，比如思維流程圖、思維導(dǎo)圖等；二是將思維可視化運(yùn)用相關(guān)軟件，做出自己想要的可視化表達(dá)方式。初中物理教學(xué)運(yùn)用思維可視化方法，可以極大地提高教學(xué)效率，并且對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能夠起到一定程度的幫助作用。

二、教學(xué)思維可視化背景

在初中物理教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)?！耙宦?tīng)就會(huì)，一做就錯(cuò)”，造成這一現(xiàn)象的主要原因有以下兩點(diǎn)：（1）在日常教學(xué)活動(dòng)中，教師往往是課堂的主導(dǎo)者，對(duì)于課程教學(xué)內(nèi)容通常都做了充分的準(zhǔn)備，所以在講解時(shí)教師非常流暢且快速，而學(xué)生如果沒(méi)有足夠的思維意識(shí)，并且實(shí)時(shí)跟著教師的節(jié)奏進(jìn)行思考，就會(huì)跟不上教師講解的速度，并且學(xué)生對(duì)于所獲取的知識(shí)也沒(méi)有經(jīng)過(guò)自己的思考和理解；（2）隨著對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)要求的不斷提高，初中物理課堂常常出現(xiàn)節(jié)奏快、內(nèi)容多的現(xiàn)象，往往在學(xué)生還沒(méi)有對(duì)學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行思考時(shí)，教師就已經(jīng)給出了該問(wèn)題的答案，導(dǎo)致學(xué)生往往只注重問(wèn)題的答案而忽視答案產(chǎn)生的過(guò)程。在學(xué)生從“理解”到“運(yùn)用”的過(guò)程中，思維可視化不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理的興趣，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

三、思維可視化的應(yīng)用

（一）加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)是學(xué)生獲取知識(shí)的基礎(chǔ)，良好的課前預(yù)習(xí)是學(xué)習(xí)的重要前提，做好課前預(yù)習(xí)能夠有效在課堂學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣，更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的展開(kāi)，讓學(xué)生能夠積極自主地解決在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難題，進(jìn)而主動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師在學(xué)生的預(yù)習(xí)階段可以加以引導(dǎo)，讓學(xué)生能夠通過(guò)思維導(dǎo)圖的方式將預(yù)習(xí)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如在“來(lái)自地球的力”這一節(jié)內(nèi)容中，教師可以讓學(xué)生按照思維可視化的方式進(jìn)行預(yù)習(xí)，將預(yù)習(xí)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，可以將物體放在中心位置，第一層分別寫(xiě)力的方向、大小和作用點(diǎn)三個(gè)要素，然后第二層再逐步分析重力的三個(gè)要素。在初中物理教學(xué)中，思維可視化是以逐步遞進(jìn)的方式進(jìn)行的，這樣能夠讓學(xué)生掌握重點(diǎn)，并且可以對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行梳理，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的增強(qiáng)有著很大的幫助。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐學(xué)習(xí)

物理學(xué)科的學(xué)習(xí)離不開(kāi)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐可以檢驗(yàn)結(jié)論的真實(shí)合理性。在物理實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理，掌握各層次之間的聯(lián)系。在物理教學(xué)中，教師可以借助思維導(dǎo)圖讓學(xué)生了解實(shí)踐的基本理論知識(shí)，盡快掌握實(shí)踐操作的重點(diǎn)以及實(shí)踐技巧。這樣一來(lái)，在實(shí)踐中教師只用扮演輔助的角色，讓學(xué)生充分成為實(shí)踐的主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及實(shí)踐熱情，有效鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。例如，在學(xué)習(xí)“聲現(xiàn)象”這一課時(shí)，教師可以讓學(xué)生在日常生活中仔細(xì)聆聽(tīng)身邊的聲音，并且引導(dǎo)學(xué)生分辨什么是聲音、什么是噪音。然后將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生列舉關(guān)于噪音的危害性以及相互探討如何控制噪音，并運(yùn)用不同的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以小組的方式將所學(xué)習(xí)的內(nèi)容繪制成思維導(dǎo)圖，引發(fā)學(xué)生對(duì)于聲現(xiàn)象的思考并加強(qiáng)理解。

（三）引導(dǎo)歸納總結(jié)

在學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)之后，教師要讓學(xué)生對(duì)本次實(shí)踐過(guò)程中所涉及的方法以及此次實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行歸納總結(jié)。在歸納總結(jié)的過(guò)程中，學(xué)生可以再次對(duì)實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行回憶，進(jìn)一步加深對(duì)實(shí)踐學(xué)習(xí)的記憶，并且可以認(rèn)識(shí)到實(shí)踐學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足，以在下次實(shí)踐中進(jìn)行改進(jìn)。傳統(tǒng)的死記硬背的學(xué)習(xí)方法無(wú)法應(yīng)對(duì)變化萬(wàn)千的問(wèn)題和日常生活中所碰到的現(xiàn)象，因此初中物理教師要引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)身邊的物理現(xiàn)象，在教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)身邊的這些現(xiàn)象進(jìn)行舉例說(shuō)明，深入思考分析該物理現(xiàn)象的原理，并且運(yùn)用思維可視化的方式將該現(xiàn)象的相關(guān)理論知識(shí)結(jié)合在一起，推算相關(guān)的物理公式，促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)掌握物理知識(shí)，讓學(xué)生更加合理有效地構(gòu)建初中物理學(xué)習(xí)的知識(shí)框架。例如在“物態(tài)變化”相關(guān)教學(xué)中，如果學(xué)生僅僅依靠死記硬背的學(xué)習(xí)方式，根本無(wú)法完全理解和掌握該章節(jié)的知識(shí)，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中尋找冰雪雨霧的形成原因，并在教學(xué)中通過(guò)一些道具自制霧、霜等現(xiàn)象，以有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)習(xí)效率。

（四）結(jié)合課堂應(yīng)用

傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的“灌輸式”教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)方式容易讓處于青春期的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理，影響教學(xué)進(jìn)度，并且學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也較低。目前，容易被大多數(shù)學(xué)生接受的是學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師作為引導(dǎo)者加以輔導(dǎo)的新型教學(xué)方式，而怎樣合理地使用課堂的有限時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行更好的教學(xué)是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。思維可視化是一種新型的教學(xué)模式，在目前的應(yīng)用過(guò)程中受到學(xué)生和教師的廣泛喜愛(ài)。在課堂教學(xué)中，教師運(yùn)用思維可視化可以引導(dǎo)學(xué)生迅速找到課堂學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，并且可以充分運(yùn)用發(fā)散思維幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。例如在“質(zhì)量與密度”的教學(xué)中，教師可以先在黑板上繪制部分思維導(dǎo)圖，然后讓學(xué)生將剩下的思維導(dǎo)圖補(bǔ)充完整。在這一過(guò)程中，學(xué)生所畫(huà)的思維導(dǎo)圖可能不是特別完美，但是教師要注意鼓勵(lì)學(xué)生，讓學(xué)生多加練習(xí)，從而達(dá)到深刻理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的目的。在學(xué)生掌握繪制方法后，可以讓學(xué)生以不同的內(nèi)容進(jìn)行繪制，然后讓學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

（五）優(yōu)化思維結(jié)構(gòu)

在初中物理學(xué)習(xí)中，電學(xué)這一章節(jié)是學(xué)生最感興趣的部分，在這一章節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到最基礎(chǔ)的電路圖，了解燈泡的發(fā)光原理。在對(duì)這一章節(jié)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以準(zhǔn)備一些符合學(xué)生使用規(guī)格的實(shí)驗(yàn)物品，例如電池、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、小燈泡等材料，讓學(xué)生自主進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在這一章節(jié)的思維可視化構(gòu)建中，可以分為兩大內(nèi)容，即電流和電路。這兩大內(nèi)容的學(xué)習(xí)和拓展能夠幫助學(xué)生梳理學(xué)習(xí)思路，將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化，提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，快速理解學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

（六）提高復(fù)習(xí)效率

思維可視化能夠有序?qū)⒅仉y點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行歸類，有助于學(xué)生迅速掌握知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)，并且在復(fù)習(xí)的過(guò)程中，如果有新發(fā)現(xiàn)的知識(shí)和內(nèi)容能夠及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。在物理知識(shí)的復(fù)習(xí)中，教師可以安排學(xué)生根據(jù)本節(jié)課或本章節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，用不同的色彩、符號(hào)或者簡(jiǎn)單的詞語(yǔ)進(jìn)行思維導(dǎo)圖繪制。當(dāng)學(xué)生在制作思維導(dǎo)圖的過(guò)程中遇到了困難，就可以很快知道自己還有哪些知識(shí)點(diǎn)不夠清晰，從而做到查漏補(bǔ)缺。當(dāng)學(xué)生把自己的思維導(dǎo)圖和周?chē)鷮W(xué)生或者教師的思維導(dǎo)圖進(jìn)行比較學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)自己不太清楚的地方或者所遇到的困難也可以很快得到解決。當(dāng)學(xué)生構(gòu)建思維導(dǎo)圖的時(shí)候，會(huì)自然表現(xiàn)出自己對(duì)物理知識(shí)的見(jiàn)解，用各式各樣的形式表達(dá)出來(lái)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)就有了更加深刻的理解，同時(shí)也加深了記憶。

綜上所述，將思維可視化運(yùn)用在教學(xué)中，可以更好地展現(xiàn)學(xué)生的思考過(guò)程，以便于教師更準(zhǔn)確地了解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，從而提高初中物理課堂教學(xué)的實(shí)際效率，幫助學(xué)生更加容易理解和接受初中物理的教學(xué)內(nèi)容，還可以讓學(xué)生在思考過(guò)程中不斷獲得成功的喜悅感，更好地培育學(xué)生的邏輯性與發(fā)散性思維能力。所以，教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的物理教學(xué)理念，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，并且積極地與學(xué)生進(jìn)行交流溝通，營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍。