徐建麗

(福建省南平市浦城縣忠信中學(xué) 353400)

思維可視化教學(xué)，是指教師在進(jìn)行物理授課時，以具體的、動態(tài)的方式將知識點完整地表述出來，讓整個物理知識探究過程公開透明，有可視性，幫助學(xué)生理解和實踐.教師在授課過程中，要將肢體、板書、實驗器材等具體的教學(xué)手段和工具融入教學(xué)的全過程，把模糊的物理概念轉(zhuǎn)為清晰的可視過程，讓學(xué)生更加直觀清晰的面對物理知識，幫助學(xué)生理解記憶.本文通過對思維可視化教學(xué)進(jìn)行舉例，探討教師在思維可視化教學(xué)中可用的教學(xué)方法和學(xué)生可以通過可視化教學(xué)提高物理解題能力的原因.

1 研究思維可視化的意義

自新高考改革政策出臺以后，物理的處境在各學(xué)科中變得些許尷尬.新高考推翻了以往的文理分家，給學(xué)生更多自由選擇科目的機會.讓學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣愛好選擇自己擅長的科目.興趣是最好的老師，這種改革將大大提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在其他領(lǐng)域的潛力，全面促進(jìn)了學(xué)生身心發(fā)展.如何讓晦澀難懂的物理變得簡單理解，怎樣讓學(xué)生能夠發(fā)自內(nèi)心愛上物理，成為了當(dāng)下急需物理教師思考的問題.

可視化本身是應(yīng)用在計算領(lǐng)域中處理文本數(shù)據(jù)等的一種方法.它可以將一些抽象的文本數(shù)據(jù)變成具體清晰的數(shù)字等等.可以使人們能夠更加清楚的了解變化的過程及具體的結(jié)果.可視化在經(jīng)過一系列的階段變化后，從原來的處理一些符號和數(shù)據(jù)，變成了可以把思維過程也展示出來.這就是思維可視化的由來.思維可視化漸漸地應(yīng)用到了學(xué)科中.思維可視化尤其適合物理這門學(xué)科，因為物理有太多抽象的內(nèi)容，很多抽象內(nèi)容是做實驗也難以了解的，那么借助思維可視化就可以把物理上難以理解的抽象的內(nèi)容變得簡單、具體、清晰.

2 思維可視化教學(xué)案例

2.1 探討課題：物體的平均速度

2.2 所用公式：v(平均)=s/t

2.3 教學(xué)過程

首先，教師要向?qū)W生展示與本課題內(nèi)容相關(guān)的圖片，加深學(xué)生印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài).由于本節(jié)課學(xué)習(xí)課題為物體的平均速度，所以插入龜兔賽跑的圖片，促進(jìn)學(xué)生理解.

教師可以從設(shè)置問題入手，引導(dǎo)學(xué)生對課題進(jìn)行思考.教師可以詢問學(xué)生：“為什么在龜兔賽跑的時候，明明兔子的速度比烏龜快，最后還是輸給了烏龜呢？”讓學(xué)生就此問題展開討論，學(xué)生向教師表達(dá)討論結(jié)果之后，教師要及時給出反饋，并引出最終答案：因為兔子跑的時間比烏龜短.這時，教師可以再次設(shè)問，引出平均速度概念.教師可以詢問學(xué)生：“為什么兔子奔跑的速度那么快，卻因為時間太少而敗下陣來呢？比賽結(jié)果究竟被什么影響呢？是速度還是時間？”學(xué)生展開討論之后，結(jié)果會兩極分化：一些學(xué)生會認(rèn)為，比賽結(jié)果和速度有關(guān)，速度越快越可能贏；另外一些學(xué)生則會認(rèn)為，比賽結(jié)果和時間有關(guān)，時間越長贏的可能性越大.這時，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，對討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)：“同學(xué)們說得都對，比賽結(jié)果既和速度有關(guān)，又與時間有關(guān)，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的課程.我們今天一起來探討物體的平均速度概念.”

課堂引入完成后，教師要拿出事先準(zhǔn)備好的教學(xué)工具：小車、跑道和秒表.教師可以設(shè)置不同的車速和時間，同學(xué)生一起計算各個時間段內(nèi)小車的平均速度.在學(xué)生對于公式的運用較為熟練之后，教師可以讓學(xué)生自主創(chuàng)建情境，運用所學(xué)公式進(jìn)行計算.讓學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)，是可視化教學(xué)的一大亮點.

3 思維可視化教學(xué)所需要的準(zhǔn)備

通過上述思維可視化教學(xué)案例，我們可以看出，思維可視化教學(xué)所需要的準(zhǔn)備基本上都在教師身上，這對教師自身的素質(zhì)水平有很大的考驗.因為思維可視化教學(xué)方法和以往的教學(xué)方法有很大的區(qū)別，思維可視化教學(xué)更注重對學(xué)生知識系統(tǒng)的培養(yǎng)，能更好的啟發(fā)學(xué)生對于知識的靈感.思維可視化教學(xué)對教師制作課件的手段也提出了更高的要求，要求教師能夠制作出更加富有趣味性的課件來幫助學(xué)生通過思維可視化的方法掌握學(xué)習(xí)物理的竅門.

4 思維可視化教學(xué)可采用的教學(xué)方法

4.1 創(chuàng)設(shè)問題法

根據(jù)前文案例可以看到，教師在開展可視化教學(xué)時，創(chuàng)設(shè)問題是激發(fā)學(xué)生興趣和積極性的有效手段.物理知識與生活的聯(lián)系十分緊密，教師有很多的聯(lián)想空間為學(xué)生創(chuàng)設(shè)趣味性問題.例如，在講授“拉力”的過程中，可以以“狗拉雪橇”為例，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí).

4.2 多媒體教學(xué)法

由于物理知識點難度比較高，教師沒有辦法在每個知識點的教學(xué)過程中都現(xiàn)場運用工具.因此，多媒體教學(xué)法的優(yōu)勢就顯露出來.相對于傳統(tǒng)的面授法，多媒體教學(xué)法有先天的優(yōu)勢，那就是它本身就可以得到學(xué)生的注意.另外，針對許多難度系數(shù)較高的知識點，在教師沒有完整的實驗設(shè)施的情況下，多媒體媒介可以運用信息共享，幫助教師解決這一問題.運用多媒體設(shè)備展示出來的實驗過程，還可能會比教師手動展示出來的實驗過程更加直觀和細(xì)節(jié).

4.3 身臨其境法

可視化教學(xué)要求，整個教學(xué)過程內(nèi)，教師所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境必須是有感的，必須能帶動學(xué)生進(jìn)入到教學(xué)情境中來.只有這樣，知識才是可視化的，學(xué)生才能更加直觀地看到知識的最本質(zhì).如果教師沒有創(chuàng)設(shè)出適合的教學(xué)情境，學(xué)生就無法快速進(jìn)入課堂.那么教師的可視化教學(xué)方法就和傳統(tǒng)的面授法教學(xué)別無二致，不能帶動學(xué)生高效開展學(xué)習(xí).

4.4 思維導(dǎo)圖法

思維可視化教學(xué)本身就是幫助學(xué)生把難以理解的、抽象的物理學(xué)知識在腦海中形成簡單清晰的物理畫面.這正好可以和思維導(dǎo)圖結(jié)合使用.思維導(dǎo)圖本身也是把學(xué)生掌握的知識以樹狀圖等方式畫下來，在畫的過程中學(xué)生可以再次梳理知識脈絡(luò).好記性不如爛筆頭，我們可以在通過思維可視化教學(xué)后，在當(dāng)堂課中抽出時間讓學(xué)生整理本節(jié)課的重點，以思維導(dǎo)圖的形式再次把腦海中的知識梳理一遍畫下來.思維導(dǎo)圖結(jié)構(gòu)較簡單，而且物理當(dāng)中所應(yīng)用到的文字相對較少，學(xué)生畫起來也不會覺得太難.思維導(dǎo)圖可以單元為整理，到復(fù)習(xí)時可以發(fā)揮出它最大的作用.

5 學(xué)生可以通過思維可視化教學(xué)提高做題能力的原因

5.1 可視化教學(xué)可以幫助學(xué)生理解題目

教師在進(jìn)行可視化教學(xué)的過程中，會創(chuàng)設(shè)適合課題研究的教學(xué)情境，這在一定程度上也會幫助學(xué)生更好的理解題目含義.那么若是將龜兔賽跑作為題目來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果呢？這些關(guān)鍵的情境信息也會是題干的關(guān)鍵信息.簡而言之，學(xué)生在對教學(xué)情境的理解過程中，也鍛煉了學(xué)生的信息提取能力和信息加工能力，這兩種能力都可以幫助學(xué)生更好的理解題目信息，幫助學(xué)生更有效率地做題.

5.2 可視化教學(xué)可以幫助學(xué)生提高做題效率

很多學(xué)生學(xué)習(xí)物理仍是以背公式、背概念為主，然后大量的做題.但是由于學(xué)生不了解這些公式的原理，導(dǎo)致做題一做就錯，我們可以通過思維可視化教學(xué)，把學(xué)生容易出錯的各類型題目的解答方法進(jìn)行思維展示，讓學(xué)生從這些直觀圖像中發(fā)現(xiàn)解答的規(guī)律，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、思考能力，也提高了做題效率.

5.3 可視化教學(xué)可以提高學(xué)生的自主探究能力

學(xué)生做題是一個完全獨立的學(xué)習(xí)過程，它不像課堂學(xué)習(xí)那樣有教師進(jìn)行引導(dǎo)，做題是對學(xué)生知識理解程度的檢驗，是需要自主探究的學(xué)習(xí)行為.如果在可視化教學(xué)過程中，學(xué)生的自主探究能力已經(jīng)得到很好提高，勢必會提高學(xué)生對題目的探究能力，幫助學(xué)生做題.

5.4 可視化教學(xué)可以提高學(xué)生的實踐能力

學(xué)生的實踐能力也是學(xué)生做出物理題的關(guān)鍵能力之一.因為新課標(biāo)改革之后，物理題目已經(jīng)不是枯燥的知識點堆砌，而是借助生活中的事例對學(xué)生的知識點理解力和把握能力進(jìn)行檢驗.如果學(xué)生在日常生活中對物理知識的實踐力是達(dá)標(biāo)的，那么他在做題的過程中必然是如魚得水.

5.5 可視化教學(xué)可以增長學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

可視化教學(xué)的目的不是為了再次重復(fù)書本上的知識，而是把書本上的知識以一種更系統(tǒng)更簡潔更直接的形式展現(xiàn)在學(xué)生眼前，并讓學(xué)生通過這些畫面在腦海中也形成相對應(yīng)的畫面.當(dāng)學(xué)生能夠通過可視化教學(xué)在腦海中形成相對應(yīng)的物理畫面時，學(xué)生就能夠站在一個旁觀者的角度，更理性的去看待這個物理畫面中所呈現(xiàn)出來的很多問題，在腦海中多角度觀察，多角度思考，長此以往，學(xué)生的思維能力就會有一個非常系統(tǒng)的提高，思維能力提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也會順勢增長.這不僅僅能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理這門學(xué)科，對所有知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生都能手到擒來.

總而言之，可視化教學(xué)是對教師和學(xué)生的要求都比較高的教學(xué)方法.它既要求教師有較好的引導(dǎo)能力和教研能力，也要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷提高自己的探究能力和實踐能力.當(dāng)前，由于我國初高中學(xué)校的軟硬件水平還不平衡，可視化教學(xué)在全國范圍內(nèi)徹底展開還有些困難.但只要教師和學(xué)生共同努力，努力將可視化教學(xué)的思維融入物理課堂，一樣可以達(dá)到可視化教學(xué)的目的，提高學(xué)生的物理做題能力.